2025-2026学年北京第101中学高一（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年北京第101中学高一（上）期末物理试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
1.关于牛顿运动定律，下列说法正确的是( )
A. 由牛顿第一定律可知物体只有在不受力时才具有惯性
B. 由牛顿第二定律可知加速度的方向总与合外力的方向相同
C. 由牛顿第三定律可知相互作用力就是一对平衡力
D. 牛顿运动定律都可以通过实验操作进行验证
2.如图所示，修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，两个齿轮通过相互咬合进行工作．A和B分别为两个齿轮边缘上的点．当两齿轮匀速转动时，下列说法正确的是( )
A. A、B两点的周期相等
B. A、B两点的线速度大小相等
C. A、B两点的角速度大小相等
D. A、B两点的向心加速度大小相等
3.杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，如果将“力乘以力臂”定义为“力矩”，则杠杆的平衡条件可以概括为“动力矩等于阻力矩”，由此可见，引入新的物理量往往可以简化对规律的叙述，更便于研究或描述物理问题，根据你的经验，力矩的单位如果用单位制中的基本单位表示应该是( )
A. N⋅mB. N⋅sC. kg⋅m⋅s−1D. kg⋅m2⋅s−2
4.利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 烟尘颗粒速度可能不变B. 烟尘颗粒可能做匀变速曲线运动
C. Q处的合力方向可能竖直向上D. P处的加速度方向可能竖直向上
5.如图所示，在光滑水平地面上，A、B两物块用细线相连，A物块质量为1kg，B物块质量为2kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为
A. 2N B. 4N
C. 6ND. 8N
6.图1所示，某同学站在力传感器上做下蹲、起跳的动作，图2是根据力传感器采集到的数据画出的力随时间变化的图像，图像中a∼e各点均对应人的不同状态，重力加速度大小为g，根据图像可知( )
A. 图像中a点至b点过程对应人完成下蹲动作
B. 图像中c点和e点位置对应人处于超重状态
C. 图像中d点位置对应人处于运动过程的最高点
D. 整个运动过程中，人的最大加速度大小为3g
7.如图所示，水平放置的圆盘以角速度ω匀速转动，圆盘上有两个质量均为m的物块P和Q(两物块均可视为质点)，它们随圆盘一起做匀速圆周运动。已知物体距圆心O的距离分别为rP和rQ，rP：rQ=1：2。物体与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列说法不正确的是( )
A. 它们受到的静摩擦力方向都指向圆心
B. 它们所受静摩擦力大小之比为fP：fQ=1：2
C. 若圆盘突然停止转动，两物块将沿半径反方向飞出
D. 若不断提高圆盘转速，物块Q将先被甩出
8.洗衣机是家庭中常用的家用电器。如图所示，常见的洗衣机有滚筒洗衣机(甲图)和波轮洗衣机(如乙图)。两种洗衣机都具有脱水功能。运行脱水程序时，受电机控制，可认为滚筒洗衣机的内筒在竖直平面内匀速转动，波轮洗衣机的脱水筒在水平面内匀速转动。在洗衣机脱水过程中，一段时间内湿衣服紧贴在筒的内壁上，随筒一起转动而未发生滑动。下列说法正确的是( )
A. 两种洗衣机的脱水原理都是水滴受到了离心力的作用
B. 波轮洗衣机中的衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用
C. 波轮洗衣机的脱水筒以更大的角速度转动时，筒壁对衣服的摩擦力会变大
D. 滚筒洗衣机中湿衣服中的水滴在衣服随内筒运动到最低点时容易被甩出
9.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。AB间可看作直斜面，如果已知斜坡与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，人可以看作质点且在A处的初速度为v0，不计空气阻力。根据以上信息，下列说法不正确的是( )
A. 可求出运动员在空中的飞行时间和落地位移
B. 可求出运动员在空中离坡面的最大距离
C. 如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角不变
D. 如果运动员飞出跳台的速度变小，则他着陆时的速度与水平方向夹角变大
10.如图所示，一半径为R的雨伞绕伞柄在水平面以角速度ω匀速旋转，伞边缘距地面的高度为h，伞边缘甩出的水滴在地面上形成一个圆，重力加速度大小为g，每个甩出的水滴在空中的运动可视为平抛运动，则圆的半径r为( )
A. R 1+2hω2gB. Rω 2hgC. R(1+ω hg)D. R(1+ω 2hg)
11.关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A. 物体在变力作用下一定做曲线运动
B. 在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向
C. 做平抛运动的小球，相同时间内速度的变化量一定相同
D. 做圆周运动的小球，其所受合外力的方向一定指向圆心
12.某同学用量角器、细线和小钢球制作了一个测量加速度的仪器。如图所示，他用细线将小钢球悬挂于量角器的圆心O。某次测量中，他将测量仪置于沿水平路面行驶的车厢的地板上，调整量角器处于竖直平面内，并使量角器的直径边与车辆运动方向平行。车辆行进中观察到细线在一段时间内稳定在60°刻线的位置(图示位置)，下列说法正确的是( )
A. 此时车辆的加速度大小为 3g，方向水平向左
B. 此时车辆的加速度大小为 33g，方向水平向左
C. 该加速度测量仪的刻度是均匀的
D. 该加速度测量仪的刻度是不均匀的
13.甲、乙两位同学进行投篮比赛，由于两同学身高和体能的差异，他们分别站在不同的两处将篮球从A、B两点投出的运动轨迹如图所示，两人同时抛出的篮球都能分别垂直击中竖直篮板的同一点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A. 甲抛出的篮球比乙抛出的篮球先垂直击中篮板
B. 乙抛出的篮球初速度比甲抛出篮球的初速度小
C. 甲抛出的篮球初速度与水平方向的夹角比乙抛出的篮球初速度与水平方向的夹角小
D. 甲抛出的篮球垂直击中篮板时的速度比乙抛出的篮球垂直击中篮板时的速度大
14.如图所示，下列有关圆周运动的实例分析中，说法正确的是( )
A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态
B. 乙图中，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
C. 丙图中，光滑圆环上的小球在竖直平面内做圆周运动时，过最高点的速度至少为 Rg
D. 丁图中，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等
15.在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环形旋转舱绕中心匀速旋转来制造“人造重力”的效果，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，已知地球表面的重力加速度大小为g，空间站的环半径为r，宇航员可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 宇航员处于平衡状态
B. 宇航员感受到的“人造重力”的方向指向圆环外侧
C. 宇航员可以站在旋转舱内靠近旋转中心的内侧壁上
D. 旋转舱绕其轴线转动的角速度大小应为 gr
16.如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接；两物块A、B质量均为m，初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的v−t关系分别对应图乙中A、B图线(t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点)，重力加速度为g，则( )
A. t2时刻，弹簧形变量为0B. t1时刻，弹簧形变量为mgsinθ+mak
C. 从开始运动到t1时刻，拉力F逐渐增大D. 从t2时刻开始，拉力F才保持不变
17.向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如图1所示，两个变速塔轮第一层的半径相同，通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的比值。实验还配有两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球。
(1)本实验主要用到的研究方法是______。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.放大法
(2)探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系是图中的______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
18.用图甲所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。通过分析纸带数据利用逐差法求出小车的加速度a，以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数1a为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的1a−M图像如图乙所示。
(1)由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______(填“正比”或“反比”)；
(2)甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
19.王同学用如图1甲所示的装置“探究平抛运动的特点”。
(1)关于该实验，下列说法正确的是______。
A.需要调节斜槽使其末端保持水平
B.可以从斜槽上不同位置静止释放钢球
C.需要利用铅垂线检查背板是否竖直
D.需要尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
(2)王同学用图1乙所示方法记录平抛运动的轨迹如图丙所示，a、b、c三点表示小球运动过程中经过的三个位置，重力加速度g取10m/s2，则小球做平抛运动的初速度大小为v0= ______m/s。(保留两位有效数字)
(3)另一同学利用如图2所示的装置研究斜面上的平抛运动。实验装置如图2甲所示，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图2乙所示的x−tanθ图像，重力加速度g取10m/s2，则可求得小球在斜面顶端水平抛出时的初速度大小为v0= ______m/s。(保留两位有效数字)
20.无人机在距离水平地面高度h处，以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离x；
(2)求包裹落地时的速度大小v；
(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。
21.如图所示，质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1m，小杯通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s2，求：
(1)在最高点时，绳的拉力？
(2)在最高点时水对小杯底的压力？
(3)为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时最小速率是多少？
22.2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面，这标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。它着陆前的运动可简化为如图所示四个过程，如图所示。若已知着陆器(含降落伞)总质量m=1.3×103kg，悬停时离火星表面的高度h4=8m，取火星表面重力加速度g′=4m/s2，忽略着陆器质量的变化和g′的变化。若第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ阶段的运动都可视为加速度不同的竖直向下的匀变速直线运动。
(1)求第Ⅱ阶段，着陆巡视器下降的高度h2、以及所受总平均阻力f的大小；
(2)着陆巡视器在第Ⅳ阶段为自由落体运动：
a.求着陆速度v4的大小；
b.着陆时，缓冲设备让着陆巡视器在约0.1s内匀减速至0，请估算火星表面对着陆巡视器的平均冲击力F的大小。
23.化繁为简是重要的科学思维方式，比如我们在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。在实际实验操作时，我们可以借助投影把二维运动转化为一维运动。如图甲所示，空间存在一束平行于地面的平行光，当一可视为质点的小球从p点以初速度v0水平抛出，在右侧的竖直屏幕上会出现小球的影子，不计一切阻力，重力加速度为g，以下讨论的过程都发生在小球触碰屏幕和地面前。
(1)求小球抛出t时间内影子运动的距离L1；
(2)若将屏幕倾斜放置，与地面夹角为θ，平行光垂直斜面照射，如图乙所示，小球仍从P点以初速度v水平抛出，求小球抛出t时间内影子运动的距离L2；
(3)若将图甲中的平行光换为点光源放置在Q处，如图丙所示，P点和Q点间距不计，可视为P、Q两点重合，P点到屏幕的距离为s，小球仍从P点以初速度v0水平抛出，求小球抛出t时间内影子运动的距离L3。
24.如图1所示为某货运站的货物传送装置示意图，传送装置由圆弧轨道AB、传送带BC组成，在C端下方停放一辆运输车，用来装载货物。一个质量m=5.0kg的货物(可视为质点)，沿圆弧轨道下滑至最低点B时，速度大小为vB=10m/s，此后无能量损失地滑上水平传送带BC。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点被水平抛出后落在车厢上的不同位置(车厢足够长)，货物在空中的运动可视为平抛运动。已知圆弧轨道半径R=1.0m，水平传送带BC的长度为L=8.0m，其皮带轮的半径r=0.2m，传送带上部距车厢载物面的高度为h=0.45m，货物与皮带间的动摩擦因数μ=0.60，g取10m/s2，不计空气阻力。
(1)货物下滑至圆弧轨道最低点B时，求轨道对货物的支持力F的大小；
(2)若传送带静止，求货物在车厢内的落地点距C端的水平距离s1；
(3)当皮带轮以角速度ω=40rad/s顺时针匀速转动，求货物在车厢内的落地点到C端的水平距离s2；
(4)若皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，在图2中画出货物在车厢内的落地点到C端的水平距离s随角速度ω变化的图像。(要求作图准确，标出相应的坐标数值)
参考答案
1.B
2.B
3.D
4.D
5.C
6.B
7.C
8.D
9.D
10.A
11.BC
12.AD
13.A
14.AD
15.D
16.BC
17.C 甲
18.反比 槽码
19.AC 3.0 1.0
20.解：(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则有：h=12gt2
解得：t= 2hg
水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为：x=v0t=v0 2hg
(2)包裹落地时，竖直方向速度为：vy=gt= 2gh
落地时速度为：v= v02+vy2= v02+2gh
(3)包裹做平抛运动，分解位移，水平方向上有：x=v0t′
竖直方向上有：y=12gt′2
两式消去时间得包裹的轨迹方程为：y=g2v02x2
答：(1)包裹释放点到落地点的水平距离x为v0 2hg；
(2)包裹落地时的速度大小v落地时速度为 v02+2gh；
(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，该包裹运动的轨迹方程为y=g2v02x2。
21.解：(1)小杯质量m=0.5kg，水的质量M=1kg，在最高点时，杯和水的受重力和拉力作用，如图所示，
合力为：F合=(M+m)g+T…①
圆周半径为R，则有：F向=(M+m)v2R…②
F合提供向心力，有：(M+m)g+T=(M+m)v2R
所以细绳拉力为：T=(M+m)(v2R−g)=(1+0.5)(421−10)=9N，方向竖直向下；
(2)在最高点时，水受重力Mg和杯的压力F作用，如图所示，
合力为：F合=Mg+F
圆周半径为R，则有：F向=Mv2R
F合提供向心力，有：Mg+F=Mv2R
所以杯对水的压力为：F=M(v2R−g)=1×(421−10)=6N；
根据牛顿第三定律，水对小杯底的压力为6N，方向竖直向上。
(3)小杯经过最高点时水恰好不流出时，此时杯对水的压力为零，只有水的重力作为向心力，由(2)得：
Mg=Mv2R
解得：v= gR= 10m/s。
答：(1)在最高点时，绳的拉力为9 N，方向竖直向下；
(2)在最高点时水对小杯底的压力为6N，方向竖直向上；
(3)在最高点时最小速率为 10m/s。
22.第②阶段着陆器下降的高度为25200m、所受总平均阻力f的大小为1.04×104N a.着陆速度v4的大小为8m/s；b.地面受到着陆器的平均冲击力F的大小为1.092×105N，增大落地时间、降低悬停时离地面的高度
23.求小球抛出t时间内影子运动的距离L1为v0t 小球抛出t时间内影子运动的距离L2大小为v0tcsθ 小球抛出t时间内影子运动的距离L3大小为sv0t s2+g2t44
24.货物下滑至圆弧轨道最低点B时，轨道对货物的支持力F的大小为550N 若传送带静止，货物在车厢内的落地点距C端的水平距离为0.6m 当皮带轮以角速度ω=40rad/s顺时针匀速转动，货物在车厢内的落地点到C端的水平距离为2.4m 若皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，在图2中画出货物在车厢内的落地点到C端的水平距离s随角速度ω变化的图像为