北京市十一学校2026-2027学年高一上学期期中教与学诊断（ⅢA）物理试题

北京市十一学校2026-2027学年第1学段高一年级物理学科物理ΠA教与学诊断 考试时间：90分钟 满分：100分 命题人：周伊洪子昕 说明：本试卷共10小题，请在答题纸规定的范围内填写答案。 一、不定项选择题（选出符合题意的一个或多个选项，每小题3分，漏选得2分，共15分） 1.下列关于力的说法中正确的是 A.质量均匀分布的物体重心一定在物体上 B.不直接接触的物体之间一定不会产生弹力作用 C.静摩擦力的方向不可能与物体运动方向互相垂直 D.摩擦力既可以是动力也可以是阻力 2.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较 小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大， 于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是 A.力不是维持物体运动的原因 B.力是改变物体运动状态的原因 C.自由落体运动是一种匀变速直线运动 D.物体都具有保持原来运动状态不变的性质，即惯性 3.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，下列措施可以减小实验误差的有 A.用两个弹簧测力计去拉橡皮条时，两个分力的夹角越大越好 B.用两个弹簧测力计去拉橡皮条时，弹簧测力计可以与木板不平行 C.用两个弹簧测力计去拉橡皮条时，两个拉线的夹角必须是90° D.拉小圆环的拉线要适当长一点，记录拉线方向的两点适当远一点 4.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是 外轨 轮 内轨 图a 图b 图c 图d A.如图a,汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力 B.如图b所示是两个圆锥摆A、B,细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面，则A、B小球做 匀速圆周运动的周期相等 C.如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则小球在A 位置的角速度不等于在B位置时的角速度 D.如图d,火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用 5.如图1所示，均匀细杆AB其A端装有转轴，B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连， 若杆AB呈水平，细线与水平方向夹角为0时恰能保持平衡，不计一切摩擦，重力加速度为g,则下列 结论正确的是 LLLLL A.杆对轴A的作用力大小为mg B.杆的质量为M=2msin0 B C.因为不知道杆的质量M,所以无法求出杆对轴A的作用力 D.杆的质量M一定大于重物C的质量 C 图1 高一物理I 二、解答题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能 得分，有数值计其的题，答案中必须明确写出数值和单位。) 电源 6、(12分)某实验小组利用如图2所示的装置探究加速度与 打点计时器 力、质量的关系。 6.1(2分)平衡阻力后，小组发现通过正确的实验操作，纸带 上的点迹过于密集。为了改进实验，便于数据处理，下列操作正确 的是 砂桶 图2 A.适当增加砂桶的质量 B.适当降低打点计时器的电压 C.适当增加小车的质量 62(2分)小组在一次实验过程中忘记平衡阻力，仅满足砂桶的质量远小于小车的质量，在实验误 差允许的范围内，下列说法正确的有」 A.细线对小车的拉力等于砂桶的重力 B.小车受到的合力等于细线对小车的拉力 C.小车受到的合力等于砂桶的重力 63(4分)如图3是某次实验打点计时器打出的一条纸带（部分)。若A,B,C.计数点间的时 间间隔均为010s(相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出)，从图中给定的数据，可求出小车的加 速度大小是 m/s2,打下C点时小 车的速度大小是 m/s。（结果均保留两位 B E 4.00 有效数字) 8.50 单位：cm 13.50 19.00 图3 6.4（2分)小组同学根据测得的多组数据画出α-F关系图线如图4所示，发现 该图线既不通过坐标原点且AB段明显偏离直线，分析其产生原因，下列说法正确 B A 的是 A.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足 B.不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度 0 图4 F C.图线AB段弯曲可能是砂桶质量未满足远小于小车质量的条件 6.5(2分)同学利用图4中的数据拟合了一条直线（即AP段），如图5所示， 外a 一条竖直的虚线（与纵轴平行）和原数据的图线、拟合的直线及横轴的交点分别为 Q、P、N。此时，小车质量为M,砂桶质量为m,则 N 图5 1页/共3页 7.(14分)超车问题 如图6所示，小汽车A与大货车B在同一车道同 向行驶。A车长L=4m,初速度v0=25ms;B车长 LB广10m,始终以v15m/s的速度匀速行驶。当A车车 头与B车车尾的初始间距so=8m时，A车司机准备超 车，将此时记为lo=0。 已知A车质量m=1500kg,发动机能够提供的最 大牵引力F1=4500N,行驶阻力戶1500N。制动时发动 机停止牵引，除行驶阻力外制动装置另提供大小为 图6 F2=7500N的阻力。超车时，A立即驶入对向车道；当其车尾领先B车车头的距离d=2m时，立即返回 原车道，视为完成超车。不计变道所需时间及横向位移。 7.1当对向车道无来车时，求： 7.1.1（4分)A车加速时的最大加速度a1和制动时的加速度a2的大小； 7.1.2(2分)A完成超车的过程中比B多行驶的距离△s; 7.1.3(3分)若要求A车完成超车时的速度与B车相同，求A完成超车所需的最短时间1； 7.2在1o=0时，A司机发现对向车道上有小汽车C迎面驶来。此时A、C两车车头的初始距离d2=90m, C车以vc=25s的速度匀速行驶。若A继续超车，要求A返回原车道时，与C车车头的最小安全间距 d3=6m。 7.2.1(3分)若A全程以最大牵引力加速超车，通过计算判断能否满足上述安全间距要求。 7.2.2(2分)若其他条件不变，为使A能够安全完成超车，求C车的最大速度vCmm 8.(18分)为了研究弹力作用下小球的运动规律，某同学在电梯内搭建了如图 7所示的实验装置：一根劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定在电梯顶部0点，下端 连接质量为m的小球（可视为质点）。 某次实验中，电梯静止。用手托住小球，使弹簧处于原长，小球静止于A点；随 后撤去托力，小球向下运动，弹簧逐渐伸长；经过B点，到达最低点C后被弹簧拉 A 起，随后在重力和弹簧弹力的共同作用下沿竖直方向往复运动。 现研究小球第一次由静止下落至最低点的整个运动过程。取小球的释放位置A 为坐标原点，竖直向下为正方向建立x轴，小球加速度α随位移x变化的图像如图8 òc 所示。己知图8中，B点的横坐标为x1。.已知重力加速度为g,忽略空气阻力，弹簧 始终满足胡克定律，小球仅沿竖直方向运动。 图7 8.1(4分)如图8所示，AB段对应的过程中，小球做 运 动（选填“加速”或“减速”），处于 状态（选填“超重”或“失 B人A 重”)；BC段对应的过程中，小球做 运动（选填“加速”或“减 速”)，处于」 状态（选填“超重”或“失重”）； B 8.2(3分)请利用牛顿第二定律，推导小球从静止释放至第一次到 达最低点的过程中，加速度▣与位移x的关系式，并结合图像求出劲 度系数k; 图8 高一物理Ⅲ 8,3我们对于-（图像已经非常熟悉，微元法告诉我们，可以把一段时间内的变速直线运动划分为大 量时同微元，那么在句一段时间微元内就可以认为物体所做运动为匀速直线运动，这样通过对各段微元 的求和就可以得到这一整段时间内物体的位移，而通过微元计算得到的恰好是这一段时间内-图像与 时间轴所围面积。这样对图像的处理方式不仅仅局限于v-图像，对于-x图像同样适用。请根据图8所 示a-x图像计算： 8.3.1(2分)小球第一次下落过程中的最大速度vm; 8.3.2(2分)小球第一次到达最低点时与释放点A之间的距离xm: 8.4另一次实验中，电梯始终以大小为g2的加速度竖直向上运动。小球仍从原长A点处相对电梯 由静止释放，其余条件不变。取电梯为参考系，设小球相对电梯的位移为X,相对电梯的加速度为d。 8.4.1（3分)写出小球加速度d与位移的关系式： 8.4.2(4分)求小球相对电桃的速度第一次达到最大时，相对电梯的位移x和最大速度vm'。 9.（18分)当速度的方向与加速度方向不共线时，质点做曲线运动，圆周运 动是一种常见的曲线运动形式。 91（3分)匀速圆周运动是一种特殊的圆周运动。如图9所示，一质点沿半 径为R的圆周运动。请结合必要图像、根据加速度的定义证明：当质点做匀速圆 周运动时，其加速度大小广（其中v为质点匀速圆周运动的线速度）： 图9 R 9.2如图10所示，水平放置的圆盘绕过圆心O的竖直轴转动，其上与圆心距 离为R处有一质量为m、可视为质点的物块随圆盘一起做圆周运动。已知物块的 运动学方程为s=。1+二b12,其中o、b已知且均大于零。求： 9.2.1(4分)1时刻物块的加速度a: 9.2.2(3分)已知物块与圆盘间动摩擦因数为4，己知重力加速度为g,则1 为何值时物块将在圆盘上发生滑动。 图10 9.3车轮在地面上的运动，是生活中常见的运动，如图11所示。当半 径为R的车轮在地面上滚动时，与地面接触的一点瞬时速度总是为零，即 、609 称为纯滚动。在纯滚动过程中，已知轮心O以恒定速度0向右运动。 9.3.1(2分)求某时刻车轮边缘各点相对轮心0做圆周运动的角速度 O: C 9.3.2(3分)某时刻轮边缘一点P运动至图示位置，其所在直径与竖 图11 直方向夹角为60°，求出P点此时刻速度的大小和方向； 第2页/共3页 9.3.3(3分)设=0时刻轮边缘P点恰与地面接触，随后其运动过程所经历的轨迹称为该线或摆线 (如图12虚线所示)。若一只鸟以大小恒定的速度o也沿这轨迹飞行，求鸟运动至图12中P点所在位 置时的加速度。 D 图12 10.(23分)利用运动的合成与分解的思想，可以帮助我们处理比较复杂的问题。 101处理平抛运动的过程时，我们把复杂的二维曲线运动分解到水平和竖直两个方向分别进行研 究，这两个方向的一维运动都是我们比较熟悉的直线运动。 利用实验室的斜槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置静止滚下，通过多次实验， 在竖直白纸上记录钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。 10.1.1（2分)研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是 A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B,使用密度小、体积天的钢球 C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D,使斜槽末端切线保持水平 10.1.2(2分)实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是 斗 10 20 10.1.3(6分)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置， x/cm 如图13所示。取4点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初 15 B 速度大小v0= ms;小球抛出点的位置坐标为（cm, cm)。(重力加速度g=l0m/s2,结果保留两位有效数字，注意正负号) 40 Yy/cm 图13 高一物理ⅢA 102（3分)在实际实验操作时，我们也可以借助投影把二维运动转化为 一维运动。如图14所示，将屏幕倾斜放置，与地面夹角为0，空间存在一束 P。 平行光垂直斜面照射，一可视为质点的小球从P点以初速度№水平抛出，不 ↓↓↓↓↓↓ 平行光 计一切阻力，重力加速度为g,求小球抛出1时间内影子运动的距离L2;(此 时小球并未触碰屏幕或者落地) 1ESFKS5666868888885486856888* 图14 10.3在刚刚结束的中网女单决赛中，中国球员郑软文以2比0击败新科法网冠军安德列娃，夺得 个人职业生涯首座WTA1000级别赛事冠军，是球员个人和中国网球的重大突破。抛体运动在各类体育 运动项目中很常见，如网球运动。现讨论网球运动的问题。 如图15所示，设运动员到球网距离为L、网高h,网球可视为质点，且发出后不考虑它的旋转和空 气阻力的影响。（设重力加速度为g) 10.3.1（2分)发球时，若运动员从高度为h1(h1>h)处将球 ● 水平发出，球恰能经过球网最高点，求此时的发球速度； 图15 10.3.2(4分)网球往往在空中做斜抛运动，若运动员从高度为h2(h2<h)处将球击出，初速度为 v2,如图16所示。要求网球能越过球网，则网球以怎样的角度（写出初速度与水平方向夹角α的正切 值)击出时才能使2最小，最小速度是多少？ V2 图16 10.3.3(4分)网球在实际运动过程中将受到空气阻力的作用，已知球在运动过程中受到的空气阻力 大小与速度大小成正比，即，其中k为已知常量。设运动员接球时将网球从某一位置击出，球发出 时初速度=mg，与水平方向夹角30，如图17所示。已知网球质量为m,在重力和空气阻力共同 k 作用下做变加速曲线运动，且恰好垂直击中球网，求网球在空中运动的时间1。（已知血x=上） dx x 图17 第3页/共3页