2025-2026学年北京市育英中学高一（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2025-2026学年北京市育英中学高一（上）期末物理试卷（含解析），共25页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸．若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是( )
A. 增大船速，过河时间不变B. 增大船速，过河时间缩短
C. 减小船速，过河时间变长D. 减小船速，过河时间不变
3.如图所示，以10m/s的水平速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体撞击在斜面上的瞬时速度是多大( )
A. 10m/sB. 10 33m/s
C. 10 3m/sD. 20m/s
4.如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时A、B两点( )
A. 线速度之比是2：1B. 角速度之比是1：1
C. 向心加速度之比是1：2D. 转速之比是2：1
5.如图所示，一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是( )
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为10m/s时所需的向心力为1.4×104
C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车不会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过8.0m/s2
6.如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，此时以下说法正确的是( )
A. 小球受到的支持力与小球质量有关
B. 小球受到的支持力与小球运动的速度大小有关
C. 小球受到重力、支持力、向心力
D. 重力、支持力、沿漏斗壁的下滑力
7.在实际修筑铁路时，要根据弯道半径和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，如果火车按规定的速率转，内、外轨与车轮之间没有侧压力。则当火车以小于规定的速率转弯时( )
A. 仅内轨对车轮有侧压力B. 仅外轨对车轮有侧压力
C. 内、外轨对车轮都有侧压力D. 内、外轨对车轮均无侧压力
8.如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则( )
A. F1=mgB. F1>mg
C. F2=mgD. F2>mg
9.汽车过拱桥时的运动可以看成圆周运动。如图所示，汽车以速度v通过半径为R的拱形桥最高点时，以下说法正确的是( )
A. 汽车处于超重状态
B. 汽车对桥的压力小于桥对汽车的支持力
C. 桥对汽车的支持力太小为mg+mv2R
D. 当汽车速度小于 gR时，汽车对桥始终有压力
10.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们( )
A. 所受地球引力的大小近似为零
B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
D. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
11.2025年1月7日，长征三号乙火箭成功将“太空加油站”——实践25号卫星送入太空(如图)，解决了一个困扰航天工程师多年的问题：卫星燃料补给问题。若卫星质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则卫星所在轨道处的重力加速度大小为( )
A. 0B. GM(R+h)2
C. GMm(R+h)2D. GMh2
12.开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是( )
A. 火星绕太阳运行过程中，速率不变
B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
13.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证( )
A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1602
B. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1602
C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的16
D. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1602
二、实验题：本大题共3小题，共21分。
14.在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图a所示，图b是演示器部分原理示意图；其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图a中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的甲球和乙球、质量为m的丙球。
(1)下列实验与本实验方法相同的是______。
A.探究平抛运动的特点
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与力和质量的关系
(2)为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应选择甲球和______球作为实验球；
(3)在某次实验中，一组同学把甲球和乙球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上，匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为______，A、C两个挡板角速度之比为______。
15.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：
(1)为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：______(选填选项前的字母)。
A.小车质量相同，钩码质量不同
B.小车质量不同，钩码质量相同
C.小车质量不同，钩码质量不同
(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据用“+”描在坐标纸上，并作出a−1M图像。
(3)在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：______(选填选项前的字母)。
A.使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B.若斜面倾角过大，小车所受合力将大于绳的拉力
C.无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力
D.当砂和桶的质量远大于小车的质量时，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
16.某同学探究平抛运动的特点。
(1)用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。
①关于该实验说法正确的是______(选填选项前的字母)。
A.A、B两球应选用体积小、质量大的小球
B.打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上
C.比较两球落地时间必须要测量两球下落的高度
②多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此______说明A球竖直方向分运动为自由落体运动，______说明A球水平方向分运动为匀速直线运动。(均选填“能”或“不能”)
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。
①下列操作中有必要的是______(选填选项前的字母)。
A.通过调节使斜槽末段保持水平
B.每次需要从不同位置静止释放A球
C.通过调节使硬板保持竖直
D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
②某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图3所示A球做平抛运动的轨迹。请利用该轨迹和(1)中得出的平抛运动竖直方向分运动的特点，说明怎样确定平抛运动水平分运动是匀速直线运动。(若需要在图3中做标记，请用“+”表示)
(3)在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点O正下方P点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d、e为连续五次拍下的小球位置、已知照相机拍照的频率为10Hz、该照片的长度与实际背景屏的长度之比为“1：10”。计算结果均保留两位有效数字。
根据上述信息，可知a点______(填“是”或“不是”)小球平抛的起点；该星球表面的重力加速度大小为______m/s2。
三、简答题：本大题共1小题，共7分。
17.长度为L的轻质细绳上端固定在P点，下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。重力加速度为g。
(1)在水平拉力F的作用下，细绳与竖直方向的夹角为θ，小球保持静止，如图a所示。求拉力F的大小。
(2)使小球在水平面内做圆周运动，如图b所示。当小球做圆周运动的角速度为某一合适值时，细绳跟竖直方向的夹角恰好也为θ，求此时小球做圆周运动的角速度ω。
(3)若图a和图b中细绳拉力分别为T和T′，比较T和T′的大小。
四、计算题：本大题共5小题，共33分。
18.如图所示，物体质量为1kg，静置于水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为0.5。用大小为10N、方向与水平方向成53°的拉力F拉动物体，物体运动2s后，撤去力F，到物体最后停下来，(sin53°=0.8,cs53°=0.6)求：
(1)物体2s末速度大小；
(2)撤去力F到物体最后停下来物体的位移大小。
19.如图所示，一位滑雪运动员与装备的总质量m=60kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角θ=30°，在t=4s内滑下的位移x=32m。g取10m/s2。求：
(1)运动员下滑的加速度大小a。
(2)运动员2s末的速度大小v2。
(3)运动员受到阻力大小f。
20.如图所示，一质量为m=0.5kg的小球，用长为0.4m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，g取10m/s2，求：
(1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？
(2)当小球在最高点的速度为4m/s时，轻绳拉力多大？
(3)若能保证小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，且轻绳能承受的最大张力为45N，小球的速度不能超过多大？
21.2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
(1)“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v；
(2)火星的质量M；
(3)火星表面的重力加速度的大小g；
(4)火星上的第一宇宙速度是多少？
22.如图1所示为跳台滑雪赛道的简化示意图，助滑道与起跳平台平滑连接，长直着陆坡与水平面的夹角θ=37°。质量为m=60kg的运动员(含装备)沿助滑道从A点下滑，到达起跳平台末端B点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后落在着陆坡上的C点。从起跳平台末端到着陆点之间的距离是评判运动员比赛成绩的重要依据。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
(1)不考虑空气对运动员的作用。运动员从B点运动到C点的过程中，在空中飞行时间t=3.0s。求：
a.B、C两点之间的距离L。
b.运动员从B点水平飞出时的速度大小v。
(2)考虑空气对运动员的作用。运动员在空中飞行的过程中，假设空气对运动员的作用力F的方向与竖直方向夹角α恒为11°，如图2所示，力F的大小恒为运动员所受重力的15，取sin11°=0.20，cs11°=0.98。
运动员仍以(1)b的速度从B点水平飞出，若不考虑空气对运动员的作用，运动员的运动轨迹如图3中①所示；若考虑空气对运动员的作用，判断运动员的运动轨迹可能是图3中的______(选填“①”“②”或“③”)，并通过计算说明判断依据。
答案解析
1.【答案】B
【解析】解：根据曲线运动的特征，物体做曲线运动时所受的作用力指向曲线的凹侧，由于物体从N到M的过程速度逐渐减小，则速度v的方向与F的夹角为钝角，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据曲线运动时物体所受的作用力指向曲线的凹侧以及速度大小变化时速度和合外力的夹角情况进行分析解答。
考查曲线运动的特点，要求学生结合速度的变化分析速度和力的夹角的情况，属于基础题。
2.【答案】B
【解析】解：船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度增大，为保持航线不变，根据运动的合成，静水速度必须增大，
再根据t=dvc，所以渡河的时间变小，故ACD错误，B正确。
故选：B。
小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，分运动和合运动具有等时性，根据垂直河岸方向的运动去判断渡河的时间．
解决本题的关键将小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，通过分运动的时间去判断渡河的时间．
3.【答案】D
【解析】解：将小球撞在斜面上时速度分解如图所示：
由速度的分解可得：vsinθ=v0，解得：v=v0sinθ=1012m/s=20m/s，故D正确，ABC错误。
故选：D。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，将速度进行分解，根据平行四边形定则求出撞在斜面上的瞬时速度。
本题速度平抛运动规律及运动的合成与分解的考查，解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，由运动的分解可求物体撞击在斜面上的瞬时速度。
4.【答案】C
【解析】解：A、两个齿轮互相咬合，则齿轮边缘的A、B两点的线速度相等，故A错误；
B、根据角速度与线速度的关系可知ω=vr，而rA：rB=2：1，vA：vB=1：1，故ωA：ωB=1：2，故B错误；
C、加速度与线速度的关系为a=v2r得到aA：aB=1：2，故C正确；
D、转速与角速度的关系为n=ω2π代入得到nA：nB=1：2，故D错误。
故选：C。
齿轮咬合传动的核心规律：边缘点线速度大小相等(vA=vB)。
已知大轮半径RA=2RB结合圆周运动公式：v=ωR，a=v2R，ω=2πn来推导相关物理量之比。
以“修正带齿轮传动”为真实情境，将抽象物理规律与日常用品结合，易建立“齿轮咬合→线速度相等”的物理模型，降低理解门槛。
5.【答案】C
【解析】解：A、汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，径向静摩擦力提供向心力，故A错误；
B、汽车转弯的速度为20m/s时，需要的向心力为：F=mv2R=2.0×103×20×2080N=1.0×104N，故B错误；
C、汽车转弯的速度为20m/s时，最大静摩擦力为：f=1.4×104N，则：F0，所以F