北京市第五十七中学2025-2026学年高一年级下学期物理期末试题（1+3）

**基本信息** 融合科技前沿（机器狗运动、激光光镊）与文化传承（扇车清选谷物），梯度设计考察物理观念与科学思维，适配高一1+3学段期末综合测评。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |不定项选择|14/42|力学（追及、平抛、圆周运动）、近代物理（α粒子散射、衰变）|结合α粒子散射实验、铀-铅定年法等真实情境，考察物质观念与科学推理| |实验题|2/18|平抛运动、加速度与合力关系|通过图像分析（Δy-x²图）和误差讨论，培养科学探究能力| |解答题|5/40|曲线运动（滑雪）、电磁学（光电效应）、传统文化（扇车）|以扇车清选谷物为载体，综合应用运动合成与牛顿定律，体现科学态度与责任|

《2025-2026学年第二学期期末考试高一1+3物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 BC A BC D BC A B B AC BD 题号 11 12 13 14 答案 BC A BD A 15．(1)B (2) (3) 2.5 5.0 【详解】（1）A．只要保证小球过E点的速度相同即可，不需要斜槽轨道必须光滑，故A错误； B．本实验是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须保持水平，故B正确； C．为了保证小球过E点的速度相同，每次小球必须从相同位置静止释放，故C错误； D．只需要保证每次小球释放的高度相同即可，不一定要在斜面最高处释放小球，故D错误。 故选B。 （2）由平抛规律，水平方向上有① 竖直方向上，由逐差法有② 推导得 图像的斜率 小球平抛的初速度大小 （3）[1]将题干给的数据代入①②式解得， 小球经过B点时竖直方向的速度大小为 故小球经过B点时速度大小为 [2]点迹A的竖直方向的速度满足 解得 槽口E与点迹A间的高度差满足 解得 16．(1) 不挂 打点计时器打出一系列间隔均匀的点 (2)0.340 (3)1 (4)D 【详解】（1）[1]平衡摩擦力时不挂砂桶。 [2]平衡摩擦力之后，小车在木板上应做匀速直线运动，则轻推一下小车，打点计时器应该打出一系列间隔均匀的点。 （2）相邻两个计数点之间的时间间隔为，则小车的加速度为 （3）设小车质量为，所受摩擦力为，对小车根据牛顿第二定律有 整理得 根据图像可得， 解得小车所受摩擦力大小 （4）根据题意，由牛顿第二定律有， 则 则相对误差与的关系图像应该是正比例函数图像。 故选D。 17．(1)2 m/s² (2)30 m/s (3)56.25 m 【详解】（1）轿车追上货车时运行的时间 根据匀变速直线运动的位移时间公式得x＝at2 解得 （2）轿车追上货车时的速度大小为 （3）当两车速度相等时，相距最远，则运动的时间 此时货车的位移 轿车的位移x2＝t′＝56.25m 则相距的最大距离 18．(1) (2) (3)30° 【详解】（1）运动员运动到最高点时速度最小，最小值为初速度的水平分量 解得 （2）将初速度分解为沿AB方向的分速度和垂直AB方向的分速度，则有， 将重力加速度分解为沿AB方向的分加速度和垂直AB方向的分加速度，则有， 离斜坡的最远距离为 解得 （3）在垂直AB方向，根据对称性可得运动员空中运动的时间为 运动员落地时沿AB方向分速度大小为 垂直AB方向的分速度大小为 则落地速度与斜面夹角的正切值为 可得＝30° 19．(1)静摩擦力，6.4N (2)a. ；b. 【详解】（1）小物体随圆盘做匀速圆周运动，相对于P点有向外运动的趋势，受静摩擦力f，静摩擦力f提供向心力，即 （2）a.圆盘的角速度缓慢增大，所需向心力变大，当角速度增大到时，有 解得 b.小物体离开粗糙区域后，只受重力和支持力，以速度v做匀速直线运动，路程为x，则有， 如图所示 则 P点以线速度v做匀速圆周运动，路程 如图所示 则 联立可知 小物体和P点运动情况如图所示 由数学知识可知。 20．(1)， (2) (3)，单位体积的电子数与到金属板M的距离的平方根成反比。 【详解】（1）单色光照射在金属板上恰好发生光电效应，故有 解得 设稳定时，任意时间内到达金属板M上的光子个数 则时间内产生的光电子个数为 稳定时光电流的大小为 （2）设光电子到达金属板N时的速度为，粒子在极板间加速，根据动能定理得 时间内，到达金属板N的光电子与板发生完全非弹性碰撞，电子受到的平均作用力为，根据动量定理有 联立得 根据牛顿第三定律得 （3）平行板方向的平面内，电子均匀分布。因为电流处处相同，距离金属板M越近的平面内，电子的速度越小，电子分布越密集。电子加速到与金属板M的距离为x处，速度为，根据动能定理得 解得 任意时间内，截面积为，长为的柱体内电子个数为 则 单位体积的电子数与到金属板M的距离的平方根成反比。 21．(1)应适当增大转速 (2)a． b．出风口 【详解】（1）应适当增大转速。转速越快风力越大，不饱满谷物水平方向加速度增大，相同竖直下落时间内水平向左位移增大，就能从二料口流出。 但转速不宜过大，防止不饱满谷物从出风口飞出。 （2）a．饱满谷物竖直方向始终只受重力，做自由下落运动， 在区域Ⅰ内运动时间为 竖直方向上 解得 设从A下端到B点过程中运动时间为 从喂料斗下方出口到B点过程中，总下落高度 解得 水平方向：Ⅰ区域无风，进入Ⅱ区域后水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，总水平位移 根据牛顿第二定律 ​ 解得 b．糠秕质量 ​，风力大小和饱满谷物相同，因此水平加速度 总下落时间和饱满谷物相同，因此糠秕到达BC水平面时的总水平位移 已知出风口到A点的水平距离 说明糠秕在到达二料口/出粮口前，水平位移已经超出出风口，因此糠秕从出风口飞出。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期期末考试高一1+3物理试题 一、不定项选择题（每题3分，少选得2分，错选不得分，共42分） 1．关于下列四幅图说法正确的是（     ） A．图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的“西瓜模型” B．图乙：1为α射线，它的电离能力很强，穿透能力很弱 C．图丙：用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能 D．图丁：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 2．放射性同位素被称为藏在石头里的计时器，最常用的铀-铅（U-Pb）定年法，是通过质谱仪测量矿物中同位素的比值进而计算矿物或岩石形成的时间。下列叙述正确的是（　　） A．衰变为要经过8次衰变和6次β衰变 B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 C．铀原子核的结合能更大，因而铀原子核比铅原子核更稳定 D．当温度和引力环境发生改变后，铀元素的半衰期可能会发生变化 3．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　） A．水对a光的折射率较大 B．从水射向空气时，a光全反射的临界角大于b光的临界角 C．两束光在从水进入空气时频率均保持不变 D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上不一定能发生光电效应 4．一定质量理想气体的状态变化过程图像如图所示，则（  ） A．过程中，气体温度保持不变 B．过程中，气体吸收热量 C．过程中，分子平均动能减小 D．过程中，气体吸热多于放热 5．如图所示，水平木板上有质量的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力的大小如图2所示，取重力加速度，下列判断正确的是（    ） A．时有外力作用 B．时外力F可能等于5N C．物块与木板间的动摩擦因数为0.08 D．物块与木板间的动摩擦因数为0.11 6．如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度和的水平分量分别为和，竖直分量分别为和，不计空气阻力，下列关系正确的是（　） A．， B．， C．， D．， 7．如图所示，小球用一根长为L细线悬挂于O点，在O正下方O′处有一光滑的钉子。已知OO′距离为，将小球拉到P处后释放，当它摆到最低点P′时，悬线被钉子挡住。在绳与钉子相碰的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．小球的线速度突然增大为原来的2倍 B．小球的角速度突然增大为原来的2倍 C．悬线的拉力增大为原来的2倍 D．向心力突然增大为原来的4倍 8．如图所示，倾角为的斜面置于水平地面上，轻绳穿过光滑的定滑轮，绳的两端分别与小球（表面光滑）、物块相连，小球、物块和斜面均静止时，与小球相连的左侧绳保持竖直，与物块相连的右侧绳与斜面的夹角为，物块恰好与斜面间没有摩擦力，则下列说法正确的是（    ） A．小球可能受到三个力 B．水平地面对斜面底部有向右的摩擦力 C．小球与物块的质量之比为3∶1 D．若仅减小小球的质量且系统仍静止，则物块会受到沿斜面向下的摩擦力 9．有一种叫做“滚钱”的游戏，具体操作是在桌面放置不同金额的纸币，瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额，如图甲所示。现用图乙来描述这个模型，滚瓶从水平桌面上O点出发，途中经过A、B、C、D、E等5个放钱的位置，相邻两个位置的距离均为0.2m。设滚瓶（可视为质点）在桌面上做匀变速运动，小马同学以的速度推出滚瓶，最后刚好停在E处。已知滚瓶在D点和E点之间滑行的时间为1s，则下列说法正确的是（    ） A．滚瓶从A到E的时间是从D到E的时间的2倍 B．滚瓶在各点的速度比满足 C．滚瓶在桌面上运动的加速度大小为 D．若以的速度将滚瓶推出，滚瓶最终将停在之间 10．如图有一足够长的浅色水平传送带，左端有一个煤块，两者间动摩擦因数为0.1，初始时传送带和煤块都静止，现使传送带按顺时针方向先匀加速，2s后断电立即变为匀减速运动，加速度大小都为。最终煤块和传送带均停止运动。以传送带刚开始加速为计时起点，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A．断电时，煤块受到的摩擦力方向立刻与断电前方向相反 B．煤块在时，再次与传送带达到共同速度 C．煤块全程通过的位移为 D．煤块在传送带上的划痕长度为 11．如图，倾角的光滑斜面固定在水平面上，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与物块B拴接置于斜面上，物块A紧挨着物块B，初始时两物块静止。现对A施加沿斜面向上的拉力F，使A、B一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。A、B的质量分别为、m，重力加速度大小为g，取，，下列说法正确的是（　　） A．静止时，弹簧的形变量为 B．施加拉力F的瞬间，A、B间的弹力大小为 C．A、B分离瞬间弹簧弹力大小为 D．拉力F的最大值为 12．随着科技的进步，机器狗的应用越来越普及，机器狗四次取送货物做直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．第一次运动速度变化用时 B．第二次运动做匀加速运动，且加速度为 C．第三次运动，运动位移为所用的时间为 D．第四次运动加速度大小为 13．如图所示，半径为、内壁光滑的圆环轨道固定在竖直平面内。初始时刻，质量为 的小球甲从圆环内表面最高处以大小为（为重力加速度大小）的水平初速度向右运动，同时质量为的小球乙从圆环内表面最低处以某一水平初速度向左运动。当甲第一次运动到圆环最低点时，乙恰好第一次运动到圆环最高点。不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．乙的初速度大小为 B．甲、乙两小球运动的周期相等 C．任意时刻两小球的连线均过圆环圆心 D．任意时刻两小球对圆环作用力的合力均不为零 14．激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图所示。图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与的夹角均为，出射时光束均与平行。光对小球的作用力可以通过光的折射和动量定理分析，光子的动量与传播方向相同，关于两光束因折射对小球产生的合力分析正确的是（　　） A．若光束①和②强度相同，两光束因折射对小球产生的合力水平向左 B．若光束①和②强度相同，两光束因折射对小球产生的合力为零 C．若光束①比②的强度大，两光束因折射对小球产生的合力偏下 D．若光束①比②的强度大，两光束因折射对小球产生的合力偏右 二、实验题（每空2分，共18分） 15．某探究小组做研究平抛运动的实验，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下： ①在一块平直木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口E前，木板与槽口E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。 ②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点A。 ③将木板水平向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹点B。 ④将木板再水平向右平移同样的距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，在白纸上得到痕迹点C。若测得两点间的距离为，两点间的距离为，已知当地重力加速度大小为。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．斜槽轨道必须尽可能光滑 B．斜槽轨道末端必须保持水平 C．每次释放小球的位置可以不同 D．每次小球均须由斜面最高处释放 (2)一位同学测量出x的不同值及对应的和，令，并描绘出如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小________（用表示）。 (3)若某次实验测得，，，取重力加速度大小，则在打点迹B前瞬间小球的速度大小为________，槽口E与点迹A间的高度差为________。（结果均保留两位有效数字） 16．某实验小组利用图甲所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。 (1)为了让细线对小车的拉力等于小车所受的合外力。需要用小木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在__________（填“挂”、“不挂”）砂桶且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若__________表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。 (2)通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度_________（保留3位有效数字） (3)若始终保持长木板水平，取砂桶和砂的总重力为F根据测得的数据作出小车的加速度a随F变化的图线，如图丙所示。由图丙中的数据可知小车所受的阻力大小为__________N。 (4)观察图丙可以发现，图线发生了“弯曲”，其原因是将砂桶和砂的总重力F记为细线对小车的拉力存在误差。已知相对误差，设砂桶和砂的总质量为m，小车的质量为M，则相对误差与的关系图线应为__________。 A． B． C． D． 三、解答题（17题6分，18、19题8分，20、21题9分，共40分） 17．平直公路上，一辆轿车从某处由静止启动，此时恰有一辆货车以速度从轿车旁边匀速驶过冲到前方，结果轿车运动至离出发点225m处时恰好追上货车，设轿车做匀加速运动。求： (1)轿车的加速度； (2)轿车追上货车时的速度大小； (3)轿车追上货车前两车的最大距离。 18．滑雪是冬奥会的七大项目之一。如图所示，某运动员从跳台上的A点以速度与水平方向成角斜向上起跳，落在倾角的斜坡上的B点，重力加速度取，忽略空气阻力。求运动员： (1)在空中运动的最小速度为多少； (2)离斜坡的最远距离； (3)着陆时速度方向与斜坡的夹角β。 19．如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω=4 rad/s绕过圆盘中心O的轴匀速转动。圆盘上任意一点到O的距离用r表示，0<r≤0.2 m区域粗糙，r>0.2 m区域光滑且范围足够大。在r=0.2 m处的P点（在粗糙区域内）有一质量m=2 kg的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。小物体与圆盘粗糙区域间的动摩擦因数μ=0.5，设小物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，小物体可视为质点。 (1)小物体除重力和弹力外，还受到什么力？求该力的大小； (2)让圆盘的角速度缓慢增大，当角速度增大到ω0时，小物体恰好被甩出粗糙区域并在光滑区域内运动，圆盘也从此刻开始以ω0的角速度匀速转动。 a．求ω0的大小； b．小物体被甩出粗糙区域后的一小段时间内，小物体与O的连线扫过的角度为α，P点与O的连线扫过的角度为β，试比较α和β的大小，并说明理由。 20．如图所示，密封在真空中的两块等大、正对的金属板M、N竖直平行放置，两块金属板的面积均为S，间距为d。将金属板M、N与电源相连，MN可看作平行板电容器，忽略边缘效应。现用一束单色平行光均匀照射到整个金属板M上，恰好能发生光电效应。将两板间的电压大小调整为U时，流过电源的电流达到稳定最大值，此后电压不再改变。已知这种单色平行光，单位时间内照射到整个金属板M上的总能量为P，其中能被金属内电子吸收后逸出成为光电子的能量占比为η，逸出的电子经过两板间电场加速后打到金属板N上，可视为完全非弹性碰撞。若金属板的逸出功为W，电子的质量为m，电荷量为e。普朗克常量为h。忽略光电子之间的相互作用。 (1)求单色光的频率v和光电流的大小I； (2)求光电子对金属板N的撞击力的大小F； (3)以M板为原点，向右建立x坐标轴，求单位体积内的电子数n随坐标x变化的函数，并说明在金属板M、N之间的电子的分布特点。 21．扇车又名风车，是我国古代具有代表性的粮食清选工具。图甲为封闭扇车实物图，图乙为封闭扇车在竖直面内的剖面示意图。工作时将待筛选的谷物倒进上方的喂料斗，斗阀板A竖直，谷物紧贴斗阀板A左侧自由下落（不计初速度）。逆时针匀速转动曲柄摇手，空气在圆形风腔的上方水平向左匀速经风道流出，风道内可认为在Ⅰ区域无风，在Ⅱ区域风力大小恒定。若转速越快，则风力越大。密度小的糠秕及轻杂物被风从左侧出风口吹出，不太饱满的谷物从左下方二料口流出，而密度大的饱满谷物从下方出粮口流出，这样就把糠秕与谷物分开了。图乙中B点为出粮口左边界，C点为二料口左边界，BC处于同一水平线上。斗阀板A与B点的水平距离为l，A与风道左侧出风口的距离为s，斗阀板A长为d，风道高为D。假设谷物在竖直方向仅受重力作用，待筛选的谷物中只存在饱满谷物、糠秕（质量是饱满谷物质量的20%）和不饱满谷物（质量是饱满谷物质量的70%），在相同的转速时，认为糠秕、饱满谷物与不饱满谷物所受风力一样大，忽略谷物间的作用力。 (1)在某次粮食清选的过程中，以一定的转速转动曲柄摇手，发现在出粮口有不饱满谷物出现。为了让不饱满谷物从二料口流出，说明应如何操作及理由。 (2)经过相应调整后，饱满谷物恰好经B点从出粮口流出。已知l=0.8 m，s=2.4 m，d=0.2 m，D=1.8 m，饱满谷物的质量m1取2.5×10-5 kg，g取10 m/s2。 a．此时饱满谷物受到的风力大小为多少？ b．通过计算说明，这批谷物经过风道，糠秕是从出风口飞出还是二料口流出？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $