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2027届高一期末模拟考试
物理试题
满分：100分 时间：75分钟
说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共6页，满分100分，检测时间75分钟。
注意事项：
1、答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
2、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
3、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
第 I卷(选择题 共53分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．关于平抛运动，下列说法中正确的是（ ）
A．平抛运动是一种变加速运动 B．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大
C．做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D．做平抛运动的物体每秒内位移增量相等
2．一物体由M点到N点做曲线运动，物体运动轨迹和过C点时物体速度v、加速度a、合外力F的方向如下图所示，以下选项能正确反映它们的关系的是（ ）
A． B．C． D．
3．如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度旋转，A、B为球体上两点．下列说法中正确的（ ）
A．A、B两点具有相同的角速度
B．A、B两点具有相同的线速度
C．A、B两点具有相同的向心加速度
D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心
4．幼儿园里有一种亲子游戏——投壶。如图所示，家长和儿童在同一竖直线的不同高度，分别以不同的水平速度同时抛出“箭矢”，都将“箭矢”投进壶内。已知家长用的“箭矢”质量较大，儿童用的“箭矢”质量较小，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．家长抛出的“箭矢”初速度大
B．儿童抛出的“箭矢”先落进壶内
C．在运动过程中，家长抛出的“箭矢”速度变化率较大
D．相等的时间间隔内，儿童抛出的“箭矢”速度变化量较大
5．一质点做匀变速曲线运动，从a点运动到d点的轨迹如图所示。已知该质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直。则该质点从a点运动到d点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．质点的经过b点时的加速度比d点的大
B．质点的速率先减小后增大
C．质点经过b点时的速率比d点的大
D．质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角大于
6．如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（ ）
A．物体B正向右做匀减速运动
B．斜绳与水平成30°时，
C．地面对B的摩擦力减小
D．物体B正向右做加速运动
7.图（a）为记载于《天工开物》的风扇车，它是用来去除水稻等农作物子实中杂质的木制传统农具。风扇车的工作原理可简化为图（b）模型：质量为的杂质与质量为的子实仅在水平恒定风力和重力的作用下，从同一位置P静止释放，若小于，杂质与子实受到的风力大小相等。下列说法正确的是（ ）
A．杂质与子实在空中做曲线运动
B．杂质与子实在空中运动的时间相等
C．杂质与子实落地时速度相同
D．杂质落地点与P点的水平距离小于子实落地点与P点的水平距离
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
8．关于曲线运动的下列说法，正确的是（ ）
A．曲线运动质点的加速度可能为零
B．曲线运动质点的加速度方向与速度方向不在同一条直线上
C．曲线运动质点的加速度方向可能与速度方向垂直
D．曲线运动质点所受外力的合力不会等于零
9．下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法中正确的是（ ）
A．若甲、乙两物体的线速度相等，则角速度一定相等
B．若甲、乙两物体的角速度相等，则线速度一定相等
C．若甲、乙两物体的周期相等，则角速度一定相等
D．若甲、乙两物体的周期相等，则转速一定相等
10．如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（ ）
A．a点和c点的线速度大小之比为1：1
B．b点和c点的角速度大小之比为1：1
C．a点和b点的线速度大小之比为1：2
D．a点和c点的向心加速度大小之比为4：1
第II 卷（非选择题 共 47分）
三、实验题：本题共 2小题，共 12分。
11．（7分）(1)如图所示是研究平抛物体运动的演示实验装置。实验时，先用弹簧片C将B球紧压在DE间并与A球保持在同一水平面上，用小锤F击打弹簧片C，A球被水平抛出，同时B球自由下落。实验几次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，我们听到A、B两球总是同时落地，这个实验 。
A．说明A、B两球落地时的速度相同
B．说明A、B两球在水平方向运动是做匀速直线运动
C．说明平抛运动是自由落体和匀速直线运动的合运动
D．说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
(2)如图所示是某学生在做“研究平抛物体运动”的实验时记录小球运动的轨迹，x轴为水平方向，y轴为竖直方向。O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点。则
①物体从O点运动到P点的时间为 s；
②物体的初速度为 ；（结果保留2位有效数字）
③该平抛运动的轨迹方程为 。（g取）
12．（5分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，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，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的3个金属球可供选择使用，其中有2个钢球和1个铝球，如图是某次实验时装置的状态，图中两个球到标尺距离相等。
（1）物理学中此种实验的原理方法叫 ；
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法
（2）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持 相同；
A．和r　 B．和m　 C．m和r　 D．m和F
（3）图中所示是在研究向心力的大小F与 的关系；
A．质量m　 B．半径r　 C．角速度
（4）若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为，那么与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为 。
A．　 B．　 C．　 D．
四、计算题：本题共3小题，共35分。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（8分）某河水流速恒为3m/s，一小船在静水中的速度大小是5m/s，已知河宽为100 m，试分析计算：
（1）欲使小船渡河时间最短，船头应沿什么方向？最短时间是多少？以这种方式渡河此船到达正对岸下游多少米处？
（2）欲使小船渡河位移最短，船头与上游河岸夹角的余弦是多少？到达对岸用时多少？
14．（12分）2013年4月20日，四川雅安发生7.0级地震，牵动了我们的心。如图所示，一架执行救援任务的直升机在H=180m的高空以v0=20m/s的速度水平匀速飞行，要将两箱物资先后准确地投到山脚和山顶的安置点A、B，已知山高h=135m，山脚与山顶的水平距离s0=500m，取g=10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）第一箱物资应在飞机离A的水平距离sl为多少时投放？
（2）第一箱物资投放后飞机继续飞行的距离s应为多少时再投放第二箱物资？
15．（15分）如图所示,一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点,绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球,已知绳能承受的最大拉力为12.5N,小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大，绳断裂后,小球将平抛后掉在地上.(g=10m/s2)
（1）绳刚断裂时小球的角速度为多大？
（2）若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.6m,则小球经多长时间落地。
（3）在第（2）问中小球落地点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少？2027届高一期末模拟考试
物理答案
1．C
【详解】AB．做平抛运动的物体只受重力，故加速度恒定，运动轨迹为曲线，故平抛运动为匀加速曲线运动，故AB错误；
C．由于做平抛运动的物体加速度恒定，故每秒内的速度增量相等，故C正确；
D．由于做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，有
x=v0t
故合位移为
因s与t非线性关系，则每秒位移增量不等，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】根据物体做曲线运动的条件，轨迹向合外力（或者加速度）方向弯曲， B正确，ACD错误。
故选B。
3．A
【详解】A．A、B两点共轴转动，角速度相等，A正确；
B．因为A、B两点绕地轴转动，A的转动半径大于B点的转动半径，根据
A的线速度大于B的线速度大小，B错误；
C．根据
角速度相等，A的转动半径大，则A点的向心加速度大于B点的向心加速度，C错误；
D．A、B两点的向心加速度方向垂直指向地轴，D错误。
故选A。
4．B
【详解】AB．根据
可知，家长的高度较大，则“箭矢”的运动时间较长，即儿童抛出的“箭矢”先落进壶内；两者的水平位移相等，根据
可知，家长抛出的“箭矢”初速度小，A错误，B正确；
CD．在运动过程中，家长和儿童的加速度相同，则抛出的“箭矢”速度变化率相等，根据
可知，相等的时间间隔内，两者抛出的“箭矢”速度变化量相等，CD错误。
故选B。
5．B
【详解】A．质点做匀变速曲线运动，加速度恒定不变，故质点的经过b点时的加速度等于d点的加速度，故A错误；
BD．质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，根据曲线运动轨迹和合外力的关系可知，合外力指向曲线运动轨迹的内侧，合外力的方向和加速度方向相同，速度方向是轨迹上某点的切线方向，由于合外力与速度成钝角，速率越来越小，合外力与速度成锐角，速率越来越大，即速率先减小后增大，质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角小于，故B正确，D错误；
C．质点运动到C点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，即竖直方向速度为零，合外力竖直向下，质点从运动的竖直位移小于质点从运动的竖直位移，根据匀变速运动规律可知质点从运动的时间小于质点从的运动时间，则在b点的竖直方向速度小于d点的竖直方向速度，在水平方向上做匀速直线运动，根据速度的合成，即质点经过b点时的速率比d点的小，故C错误。
故选B。
6．B
【详解】AD.将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图，
根据平行四边形定则有：vBcosα=vA，所以α减小，B的速度减小，但不是匀减速，故AD错误；
B.根据vBcosα=vA，斜绳与水平成30°时，vA：vB=：2，故B正确；
C.在竖直方向上，对B有：mg=N+Tsinα，T=mAg，α减小，则支持力增大，根据f=μFN，摩擦力增大，故C错误；
7．B
8．BCD
【详解】A．曲线运动质点，加速度不能为零。故A错误；
B．根据物体做曲线运动的条件可知，曲线运动质点的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。故B正确；
C．曲线运动质点的加速度方向可能与速度方向垂直如匀速圆周运动。故C正确；
D．根据物体做曲线运动的条件可知，曲线运动质点所受外力的合力不会等于零。故D正确。
故选BCD。
9．CD
【详解】AB．由速度与角速度关系v=ωr可知，只有在甲乙转动半径r相等时，若线速度相等，则角速度一定相等，若角速度相等，则线速度一定相等，故AB错误；
C．由角速度与周期关系可知，甲、乙两物体的周期相等时，角速度一定相等，故C正确；
D．由周期与转速关系，得T相等，则转速n相等，故D正确。
故选CD。
10．AB
【详解】A．a点和c点为皮带传动，线速度相等，a点和c点的线速度大小之比为1：1，故A正确；
B．b点和c点为同轴转动，角速度相等，b点和c点的角速度大小之比为1：1，故B正确；
C．由
可得
又
可得
故C错误；
D．由公式
可得a点和c点的向心加速度大小之比为2：1，故D错误。
故选AB。
11． D 0.2 2.0
【详解】(1)[1]几次实验，无论打击力大或小，还是仪器距离地面高或低，我们总能听到A、B两球同时落地，这说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动。故D正确，ABC错误。
故选D。
(2)①[2] O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点。以O点为原点，建立坐标系，时间由竖直位移决定的，根据
得
②[3]平抛的初速度
③[4]由平抛的位移规律
，
消去t得到
将求的速度和重力加速度代入可得轨迹方程为
12． C A C B
【详解】（1）[1] 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。
故选C。
（2）[2] 在研究向心力的大小F与质量m关系时，依据，则要保持ω和r相同。
故选A。
（3）[3] 图中两个钢球质量和运动半径相等，根据，则是在研究向心力的大小F与角速度关系。
故选C。
（4）[4]根据，两球的向心力之比为，运动半径和质量相等，则转动的角速度之比为。因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据可知，与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为。
故选B。
13．（1）船应沿垂直于河岸的方向渡河， 60m （2） 25s
【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，根据s=v1t即可求出沿河岸运动的位移；由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，进而求出运动时间．
【详解】(1) 欲使小船渡河时间最短，即船应沿垂直于河岸的方向渡河
所用时间最短为：
船到达正对岸下游距离为：s=v1t=60m
(2)欲使船的航行距离最短，需使船的实际位移即合位移与河岸垂直，设此时船的开行速度
船头与岸边的夹角为，则有：
渡河的时间为：
【点睛】本题主要考查了小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．
14．(1)120m；(2)560m
【详解】(1)第一箱物资投下后做平抛运动，则有
解得
则第一箱物资应在飞机离A的水平距离
(2)第二箱物资投下后也做平抛运动，则有
第二箱物资投放后抛出的水平距离为
根据题意则有
.
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）绳刚断裂时，拉力为．
根据牛顿第二定律得
又
得
（2）绳断裂后小球做平抛运动，则有
得
（3）小球平抛运动的初速度等于圆周运动的线速度为
则
由几何知识得到小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离为

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