辽宁省大连市第一中学2025-2026学年高一上学期期末物理试卷

2025-2026学年辽宁省大连市第一中学高一（上）期末物理试卷 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的认识，下列说法中正确的是(    ) A. 力是维持物体运动的原因，没有力的作用物体将保持静止 B. 牛顿对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理包括数学演算和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 C. 伽利略通过理想斜面实验证明了力是维持物体运动状态的原因 D. 物体都具有抵抗运动状态变化的“能力”，即都具有惯性 2.现将一条长为L的纸带扭转后再把两端粘贴在一起，就构成了一个莫比乌斯带不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的(    ) A. 加速度始终为零 B. 速度始终不变 C. 平均速度为零 D. 运动时间为 3.某齿轮在作匀速转动时，其转速为n转每分，角速度为弧度每秒，那么下列关于n和的数值关系正确的是(    ) A. B. C. D. 4.有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为，有一质量为m的正方体木块放在槽内，木块与AB面间的动摩擦因数为，与BC面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块所受的摩擦力为(    ) A. B. C. D. 5.如图，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴不计与轮轴的摩擦拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以恒定的速度向左匀速运动的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 细钢丝的拉力一定大于演员B的重力 B. 演员B匀速上升 C. 演员B处于失重状态 D. 细钢丝的拉力变大 6.悬挂线是数学中一种优美曲线，如图有一段质量均匀分布的细绳两端固定，构成悬挂线，曲线左右两端点的切线与水平方向夹角分别为和，那么由水平切线的垂线所分成的两部分质量比是(    ) A. ： B. ： C. ： D. ： 二、多选题：本大题共4小题，共22分。 7.为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像，下列说法正确的是(    ) A. 动力车的初速度为 B. 刹车过程中加速度大小为 C. 刹车过程持续的时间为12s D. 从开始刹车时计时，经过8s，该车的位移大小为90m 8.如图甲，辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图，某次需从井中汲取的水，辘轳绕绳轮轴半径为，水斗的质量为，井足够深且井绳的质量和粗细忽略不计。时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如图丙所示，g取，则(    ) A. 水斗作匀加速运动 B. 井绳拉力随时间均匀增大 C. 内水斗上升的高度为20m D. 内水斗上升的高度为15m 9.质量的小球悬挂在轻弹簧下端，静止时弹簧的长度。如图当小球在水平面内做匀速圆周运动时，弹簧轴线与竖直方向的夹角为，弹簧拉力大小为F，周期为，加速度大小为a。已知重力加速度，，不计空气阻力，弹簧未超出弹性限度。下列判断正确的是(    ) A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的原长为 C. D. 10.如图所示，一条轻绳绕过轻质定滑轮，两端各系质量均为m的物体A和B，物体A放置于倾角质量为M的斜面上，地面粗糙，斜面光滑。先用手压住物体A使A、B均处于静止状态，由静止释放物体A，在其沿斜面向上运动的过程中未与滑轮碰撞、B未落地，斜面一直静止，重力加速度为g，下列说法正确的是(    ) A. A、B的加速度大小为 B. A、B的加速度大小为 C. 地面对斜面的支持力为 D. 地面对斜面的支持力为 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11.某小组同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系，图中力传感器可以测出物块所受细线的拉力F，物块质量用M表示，重物质量用m表示，利用打出的纸带可求出物块的加速度a。忽略空气阻力以及打点计时器对纸带的阻力，重力加速度大小为g。 利用该实验装置进行实验          填“需要”或“不需要”满足。 第一次实验中，小组同学根据纸带和力传感器测出的数据，作出了如图乙所示的图像，图像不过坐标原点的原因可能是          。 通过小组讨论，在第一次实验的基础上作出了调整：把木板水平放置进行实验，根据纸带和力传感器测出的数据，作出了如图丙所示的图像。由图像可知，物块质量          ，物块与长木板间的动摩擦因数          。均用、、g表示 12.某同学利用频闪照相的方法研究平抛运动，得到一系列的位置如图甲，由于没有标记竖直和水平方向，该同学决定用计算机做出过ABC三点的抛物线轨迹，并以A点的切线方向即A点的速度方向为x坐标轴，y轴垂直x轴，相当于把图乙的情况用计算机模拟成了理想的抛物线如图丙，忽略一切误差，测得AB两点在x轴上的投影距离为，在y轴上的投影距离为，BC两点在x轴上的投影距离为，根据频闪频率可知ABC相邻的时间间隔为T。 关于A到C过程下列说法不正确的是______ A. ABC三点的加速度一定相同 B. AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等 C. B点的速度大小等于AC两点速度大小的平均值 点的速度大小为        用、、T表示 该过程中的重力加速度为        用、、、T表示 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.在升降电梯的水平地板上放一电子秤，如图甲所示，某同学站在电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为40kg。时刻电梯由静止开始下降，时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示，重力加速度，求： 内加速度的大小和方向； 内下降的位移大小。 14.如图所示，长、倾角的光滑斜面AB固定在水平面上，现将一弹力球从斜面的顶端A点以某一初速度水平向右抛出，若弹力球与斜面碰撞瞬间前后，沿斜面方向的速度不变，垂直斜面方向的速度大小不变，方向反向，为使弹力球能够落在斜面底端B点，，求： 弹力球不与斜面碰撞直接落在B点的初速度大小 弹力球与斜面碰撞一次后落在B点的初速度大小提示：沿斜面和垂直于斜面分解平抛运动 15.如图所示，两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球视为质点，初始时用手握住球筒，在空中静止。某时刻开始用手带动球筒竖直向下做匀加速运动加速度大小记作，持续时间t后忽然停止，球筒速度立刻变为0并保持静止。已知羽毛球质量为m，球与筒之间的最大静摩擦力为，滑动摩擦力为。羽毛球离筒的上、下端距离分别为、。重力加速度为g，空气阻力不计，球筒离地足够高，全过程筒身始终竖直 若，求刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力 若，要使羽毛球离开球筒，求t的最小值 若球筒只加速一次，只要t取适当值，球总能从下端离开，求a的取值范围。用g，，表示 答案和解析 1.【答案】D  【解析】解：根据牛顿第一定律，物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态，并非“保持静止”。故A错误。 B.自由落体运动的研究主要由伽利略完成，他通过斜面实验和逻辑推理如理想实验结合数学分析，得出了自由落体规律。牛顿虽在《自然哲学的数学原理》中发展了实验与数学结合的方法，但自由落体的核心研究并非牛顿的贡献。故B错误。 C.伽利略的理想斜面实验恰恰推翻了“力是维持运动原因”的观点。实验表明，在无摩擦的理想情况下，物体会保持运动状态，无需外力维持。故C错误。 D.根据牛顿第一定律，所有物体都具有惯性，即抵抗运动状态变化的性质。惯性是物体的固有属性，与质量相关。故D正确。 故选：D。 根据牛顿第一定律分析；根据物理学史分析。 本题考查了对牛顿第一定律的认识和物理学史，对这一部分的知识要熟悉。 2.【答案】C  【解析】解：蚂蚁运动的路程为2L，则运动时间应为，蚂蚁做曲线运动，运动过程中速度方向发生改变，平均速度是位移与所用时间的比值，蚂蚁的位移为零，故平均速度为零，蚂蚁做曲线运动，加速度不为零，故C正确，ABD错误。 故选：C。 根据平均速率、平均速度以及曲线运动的加速度和速度变化情况分析解答。 考查运动学的基本概念，熟记各个概念，加强对相应概念的理解，知道曲线运动的速度和加速度情况，属于基础题。 3.【答案】B  【解析】解：齿轮作匀速圆周运动，已知其转速为，即将转速化为国际单位制下的频率为； 根据角速度与频率的基本物理关系公式，代入频率表达式进行计算可得； 化简上述表达式可得，对等式两边同时乘以30变形即可得到。 A、由前面的共性物理推导可知角速度，与该选项所给出的表达式不符，故A错误； B、由前面的共性物理推导可知，与该选项所给出的表达式完全相符，故B正确； C、根据前面推导出的正确等式关系进行代数变形，显然无法得到的数值关系，故C错误； D、根据前面推导出的正确等式关系进行代数变形，同样无法得到的数值关系，故D错误。 故选：B。 齿轮做匀速圆周运动，转速n的单位为转每分，而角速度的单位为弧度每秒，两者单位制不同，需先将转速换算为国际单位制下的频率，再利用角速度与频率的关系式建立n与的数值关系，最后通过代数变形逐项判断各选项正误。 本题的关键在于统一单位：转速以转每分为单位时，需先除以60换算为每秒的转数即频率，再结合即可得到与n的关系。推导中得到后，可通过移项变形为，从而快速识别正确选项。易错点在于忽略“转每分”与“弧度每秒”的单位差异，直接套用导致误选，审题时应格外注意物理量的单位换算。 4.【答案】D  【解析】解：将重力按照实际作用效果正交分解，如图 故 滑动摩擦力为 故选：D。 先将重力按照实际作用效果正交分解，求解出正压力，然后根据滑动摩擦定律求解摩擦力 本题关键将重力按照作用效果正交分解，然后根据滑动摩擦定律求解出滑动摩擦力 5.【答案】A  【解析】解：ABC、对轨道车A的速度分解如图所示 所以特技演员B的速度大小为 由图可知，在轨道车向左运动过程中，逐渐减小，所以特技演员B的速度逐渐变大，所以演员B向上做加速运动，则特技演员B处于超重状态，细钢丝的拉力一定大于演员B的重力，故A正确，BC错误； D、演员B的速度对时间求导可得，结合加速度是速度对时间的导数，可知随逐渐减小，逐渐减小，所以特技演员向上做加速度减小的加速运动，又，可知特技演员受到的拉力逐渐减小，故D错误。 故选：A。 对轨道车的速度按照实际效果分解，根据矢量关系计算；根据特技演员B的加速度方向分析。 能够对轨道车的速度正确分解是解题的关键。 6.【答案】C  【解析】解：对竖直虚线左边绳子受力分析如图所示： 根据平衡条件得 竖直方向有 水平方向有 可得 同理对竖直虚线右边绳子受力分析如图所示，根据平衡条件可得： 可得由水平切线的垂线所分成的左右两部分质量比为：：，故ABD错误，C正确。 故选：C。 分别对竖直虚线左边绳子和右边绳子受力分析，列出水平方向和竖直方向的平衡方程，即可求解。 本题考查了共点力平衡问题，其基础是确定研究对象，分析受力，再列出平衡方程。 7.【答案】AB  【解析】解：根据 可得 由图像可知 可得 故A正确，B正确； C.刹车过程持续的时间为 故C错误； D.C选项可知，汽车刹车4s完全停止，则该车的位移大小为 解得： 故D错误。 故选：AB。 根据图像写出与t之间的关系式，结合匀变速直线运动的位移-时间公式确定动力车的初速度和加速度，再由运动学公式求刹车过程持续的时间和整个刹车过程动力车经过的位移。 解决本题的关键是写出与t的解析式，采用比对的方法求出初速度和加速度。要掌握匀变速直线运动的位移-时间公式，并能熟练运用。 8.【答案】AC  【解析】解：A、根据图丙可知，，水斗速度等于辘轳转动的线速度，故水斗速度随时间变化规律为：，根据匀变速直线运动的规律可知：，解得加速度大小为，保持不变，所以水斗作匀加速运动，故A正确； B、对水斗，根据牛顿第二定律可得：，其中，，解得：，保持不变，故B错误； CD、内水斗上升的高度为：，故C正确，D错误。 故选：AC。 由求线速度，根据运动学公式求解加速度大小，根据牛顿第二定律求绳子拉力；根据运动学公式求出上升的高度h。 本题是对匀速圆周运动的线速度与角速度的关系、牛顿第二定律应用的考查，解题的关键是要根据图丙得到水斗的速度与时间关系，从而得到水斗运动的加速度的大小。 9.【答案】ABD  【解析】解：ABC、静止时，设弹簧的劲度系数为k，原长为，由平衡条件可得： 当小球在水平面内做匀速圆周运动时，受力分析如图所示： 在y轴上，由平衡条件可得：，解得： 在x轴上，设此时弹簧的长度为，由牛顿第二定律可得： 联立代入数据解得： 由胡克定律可得：，联立 代入数据解得：，，故AB正确，C错误； D、当小球在水平面内做匀速圆周运动时，由向心力公式可得： 解得：，故D正确。 故选：ABD。 小球静止时，弹簧弹力与重力平衡，小球做匀速圆周运动时，竖直方向上弹簧拉力的竖直分量与重力平衡，水平方向上弹簧拉力的水平分量提供向心力，分别利用胡克定律及平衡条件及牛顿第二定律列式可求弹簧的拉力、原长及劲度系数；由向心力公式可求向心加速度的大小。 本题是对胡克定律，牛顿第二定律、向心力公式及平衡条件的考查，解题的关键是要正确分析小球的受力情况，知道小球做圆周运动的向心力的来源，结合胡克定律即可解题。 10.【答案】AD  【解析】解：AB、对A和B整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故A正确，B错误； CD、A和B在运动过程中，A的加速度在竖直方向的分量为，方向向上，B的加速度方向向下，大小为a。 以A、B和斜面整体为研究对象，取向上为正方向，竖直方向根据牛顿第二定律可得： 解得：，故C错误，D正确。 故选：AD。 对A和B整体为研究对象，根据牛顿第二定律进行解答；以A、B和斜面整体为研究对象，竖直方向根据牛顿第二定律进行解答。 本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用牛顿第二定律建立方程进行解答。 11.【答案】不需要 平衡摩擦力过度，长木板左端抬得过高   【解析】解：由图甲可知，细线拉力可以通过力传感器测得，所以利用该实验装置进行实验不需要足。 由图乙可知，当细线拉力时，物块已经有了一定的加速度，所以图像不过坐标原点的原因可能是平衡摩擦力过度，长木板左端抬得过高。 把木板水平放置进行实验，根据牛顿第二定律可得 可得 由图丙可得， 解得， 故答案为：不需要；平衡摩擦力过度，长木板左端抬得过高；，。 根据细线拉力可以通过力传感器测得判断； 根据平衡摩擦力分析判断； 根据牛顿第二定律推导图像对应的函数表达式，结合图像计算。 本题关键掌握“探究加速度与力、质量关系”的实验原理、利用图像处理问题的方法和平衡摩擦力问题的分析方法。 12.【答案】【小题1】 C 【小题2】 【小题3】   【解析】解：虽然没有按照常规方法建立的直角坐标系，但平抛运动的合外力是重力不变，可知ABC三点的加速度一定相同，故A正确； B.因为加速度不变，根据可知，AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等，故B正确； C.从A到B再到C的过程物体做曲线运动，可知B点的速度大小不等于AC两点速度大小的平均值，故C错误。 本题选错误的，故选：C。 根据图丙继续作图如下 设A点的速度大小为vA，将重力加速度g沿x方向分解，在x方向上，根据位移-时间关系，有，，联立解得。 在y轴方向上，满足，又由，联立第问的两个表达式，解得。 故答案为：。。。 根据平抛运动的加速度和速度变化量以及曲线运动的特点分析解答。 根据题意补充作图，结合条件设置由位移-时间的表达式在x方向上列式求解。 根据位移-时间的表达式在y方向上列式并联立求解。 考查平抛运动规律的应用，本题关键是补充作图分解重力加速度，结合两个坐标轴上满足的位移-时间关系式列式，属于中等难度考题。 13.【答案】内加速度的大小为，方向竖直向下  内下降的位移大小为  【解析】解：内对该同学由牛顿第二定律  解得加速度大小  ，方向竖直向下；  末的速度    内匀速下降，内减速下降，加速度大小    则4s末速度为    则该同学速度的最大值  内加速下降的位移大小    内匀速下降的位移大小    内电梯减速运动的位移    可得内电梯运动的距离  答：内加速度的大小为，方向竖直向下；  内下降的位移大小为。 先根据电子秤示数得到内的支持力，结合重力，用牛顿第二定律分析加速度：支持力小于重力，加速度方向与合力方向一致向下，计算出加速度大小；  将  分为三个阶段、、，分别分析每个阶段的运动状态加速、匀速、减速，结合各阶段的加速度、时间，用运动学公式计算每个阶段的位移，最后求和得到总位移。 这道题是一道结合生活情境的牛顿运动定律与运动学综合题，质量很高，从单一阶段的加速度计算，到多阶段位移的累加，逐步提升复杂度，既适合巩固基础，也能训练分段运动的分析习惯。 14.【答案】【小题1】弹力球不与斜面碰撞直接落在B点，说明其在y轴方向完成一次完整的抛体运动回到斜面，用时为：； 在此时间内，弹力球沿x轴斜面方向的位移恰好等于斜面长度L，根据位移公式有：； 代入已知数据可得：； 化简得； 解得 【小题2】弹力球与斜面碰撞一次后落在B点，根据题意，碰撞前后x轴方向速度不变，y轴方向速度大小不变、方向反向，故每次弹跳在y轴方向的运动时间相同。 全过程经历两次弹跳落至B点，总运动时间；在x轴方向上，弹力球始终受恒定加速度作用， 做连续的匀加速直线运动，总位移仍为L：； 代入数据可得：； 化简得； 解得； 得出   【解析】解：建立垂直于斜面和沿斜面向下的直角坐标系。将弹力球的初速度和重力加速度g进行正交分解： 沿斜面向下方向轴：初速度，加速度； 垂直斜面向上方向轴：初速度，加速度。 弹力球不与斜面碰撞直接落在B点，说明其在y轴方向完成一次完整的抛体运动回到斜面，用时为：； 在此时间内，弹力球沿x轴斜面方向的位移恰好等于斜面长度L，根据位移公式有：； 代入已知数据可得：； 化简得； 解得。 弹力球与斜面碰撞一次后落在B点，根据题意，碰撞前后x轴方向速度不变，y轴方向速度大小不变、方向反向，故每次弹跳在y轴方向的运动时间相同。 全过程经历两次弹跳落至B点，总运动时间；在x轴方向上，弹力球始终受恒定加速度作用， 做连续的匀加速直线运动，总位移仍为L：； 代入数据可得：； 化简得； 解得； 得出。 答：初速度大小为； 初速度大小为。 弹力球从A点水平抛出后做平抛运动，求解落在斜面上的问题可沿斜面方向和垂直斜面方向将初速度与重力加速度正交分解：沿斜面向下方向为初速度、加速度的匀加速直线运动；垂直斜面方向为初速度、加速度大小为的匀变速运动，落回斜面时该方向位移为零，据此可求运动时间；碰撞时沿斜面方向速度不变、垂直斜面方向速度大小不变方向反向，故每次弹跳在垂直斜面方向的运动时间相同； 不与斜面碰撞直接落在B点，由垂直斜面方向往返时间，再由沿斜面方向位移公式求出； 碰撞一次后落在B点，全过程经历两次等时弹跳，总时间，沿斜面方向始终做匀加速直线运动，总位移仍为L，由位移公式求出。 本题的切入点是将平抛运动沿斜面方向和垂直斜面方向进行正交分解，从而把曲线运动转化为两个方向的直线运动处理，垂直斜面方向位移为零的条件是确定运动时间的关键，沿斜面方向的匀加速位移公式则给出初速度与斜面长度的关系；处理碰撞问题时，要抓住题设中沿斜面方向速度不变、垂直斜面方向速度反向的特点，判断各次弹跳时间相同，从而把多次碰撞的总时间用初速度表示出来，再统一由沿斜面方向的位移求解。易错点在于角度分解时混淆三角函数，以及碰撞次数与总时间的对应关系，解题时须明确每次弹跳时间相等这一隐含条件。 15.【答案】【小题1】设羽毛球与球筒一起运动，则有 解得 故可以保持相对静止，由牛顿第三定律，可知羽毛球对球筒的摩擦力方向竖直向上，羽毛球对球筒的摩擦力大小 方向竖直向上 【小题2】结合上述可知球与球筒将一起以做匀加速运动，当球筒静止后，球以做减速运动 解得 当球速度减为零时，位移为 解得 即t的最小值为 【小题3】若，只要t足够大，球一定从下端离开，因此取值范围是若，此时在一个“周期”内，球相对球筒向下滑的位移大于向上滑动的位移，且有 解得 且球不能从上端滑出 解得 则必须有 解得   【解析】解：设羽毛球与球筒一起运动，则有 解得 故可以保持相对静止，由牛顿第三定律，可知羽毛球对球筒的摩擦力方向竖直向上，羽毛球对球筒的摩擦力大小 方向竖直向上。 结合上述可知球与球筒将一起以做匀加速运动，当球筒静止后，球以做减速运动 解得 当球速度减为零时，位移为 解得 即t的最小值为。 若，只要t足够大，球一定从下端离开，因此取值范围是若，此时在一个“周期”内，球相对球筒向下滑的位移大于向上滑动的位移，且有 解得 且球不能从上端滑出 解得 则必须有 解得 答：若，刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力为，方向竖直向上； 若，要使羽毛球离开球筒，t的最小值为； 若球筒只加速一次，只要t取适当值，球总能从下端离开，a的取值范围为。 由牛顿第二定律、第三定律，求刚开始运动时羽毛球对筒的摩擦力； 由牛顿第二定律结合运动学公式，求t的最小值； 由牛顿第二定律结合运动学公式，求a的取值范围。 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的应用，关键是理清过程，正确受力分析，选择合适的运动学公式求出加速度，加速度是联系运动学和动力学的桥梁。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $