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浙江杭州市西湖区学军西溪、学军海创园、学军紫金港2025-2026学年高一上学期期末考物理试题
一、选择题
1.下列各组物理量中，都是矢量的是( )
A. 位移、质量 B. 平均速率、向心力
C. 线速度、重力加速度 D. 周期、转速
2.年被广泛视为人工智能机器人领域的关键转折点，尤其在人工智能体和人形机器人方面取得了显著进展。图为泰山景区的机器狗在搬运垃圾，已知泰山海拔高度约为。则下列正确的是( )
A. 在研究机器狗的爬行动作时，可以将它视为质点
B. 机器狗从山脚爬到山顶的总位移为
C. 机器狗从山脚爬到山顶共用时，则全程的平均速度为
D. 在爬山过程中安装在机器狗背部的垃圾桶相对于机器狗是静止的
3.北京时间年月日时分，质量为的神舟二十号载人飞船与质量为的空间站成功对接，如图所示，设载人飞船与空间站在对接前后均绕地球做轨道高度相同的匀速圆周运动，则对接后这个整体和对接之前的空间站相比较( )
A. 所受地球的吸引力大小变大 B. 绕地运行的线速度变大
C. 绕地运行的向心加速度变大 D. 绕地运行的周期变小
4.唐代耒耜经记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力通过耕索分别拉两种犁，与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是( )
A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C. 曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
5.如图所示为太极练功场示意图，半径为的圆形场地由“阳鱼白色”和“阴鱼深色”构成。点为场地圆心，其内部由两个圆心分别为和的半圆弧分隔，某晨练老人从点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线匀速率走到点，用时为。关于此运动过程下列说法正确的是( )
A. 指的是走到点的时刻 B. 老人全程的位移大小为
C. 老人在点的线速度大小为 D. 老人受到地面的作用力竖直向上
6.某辆轿车发生交通事故后无法启动，交警叫来卡车将其拉走，构建模型如图所示，静止在水平地面上的卡车利用缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，轿车与斜面的摩擦力视为滑动摩擦力且动摩擦因数为，不计缆绳质量。则在轿车向上运动的过程中( )
A. 轿车所受合外力变大 B. 缆绳的拉力可能先变小后变大
C. 斜面对轿车的支持力可能变大 D. 地面所受的摩擦力可能变大
7.下雨天，私家车刹车停止时，车内小梁同学发现车前挡风玻璃上同一位置有两颗水珠和，水珠水平飞出，水珠沿玻璃匀加速下滑，水珠落回玻璃时，恰好与相遇。示意图如图所示。已知水珠和的质量均为，初速度大小均为，车前挡风玻璃与水平夹角，水珠下滑时质量保持不变，不计空气阻力，水珠均可视为质点，重力加速度取，，。下列说法正确的是( )
A. 水珠在空中运动的时间为
B. 下滑过程中，水珠受到阻力为
C. 水珠在空中运动的过程中距前挡风玻璃的最远距离为
D. 若水珠在斜面所受的阻力不变，水珠和的初速度未知，则水珠落回玻璃时一定会与水珠相遇
8.年月日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”，火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，如图所示。根据以上信息可以得出( )
A. 火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
B. 火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为
C. 当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最小
D. 下一次“火星冲日”将出现在年月日之后
9.如图甲所示，小球在竖直平面内光滑的固定圆管中，绕圆心点做半径为的圆周运动小球直径略小于管的口径且远小于。当小球运动到最高点时，速度大小设为，圆管与小球间弹力的大小设为，改变速度得到图像如图乙所示，重力加速度取，则下列说法错误的是( )
A. 小球的质量为
B. 固定圆管的半径为
C. 小球在最高点的速度为时，小球受到圆管的弹力大小为，方向向下
D. 小球在最高点的速度为时，小球受到圆管的弹力大小为，方向向下
10.如图所示的传送装置由同一竖直面内的轨道和传送带组成，包括固定在水平地面上倾角的直轨道、半径的圆弧轨道、倾角的传送带。装置除传送带外均光滑，且各处平滑连接。质量的小物块从上处的点由静止释放，下滑到底端点时的速度，首次到达传送带点的速度，传送带保持顺时针匀速转动，最终小物块以最小速度到达点。由特殊材料制成的传送带长，小物块相对传送带上行时动摩擦因数为，相对传送带下行时动摩擦因数为，小物块与传送带间最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等。若不计小物块的大小和空气阻力。已知，，取。则下列说法错误的是( )
A. 小物块经过点时对轨道的压力为
B. 传送带的速度大小为
C. 小物块从运动到的总时间为
D. 小物块在传送带上留下的划痕长度为
11.在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下列叙述中正确的是( )
A. 亚里士多德认为轻的物体与重的物体下落一样快
B. 牛顿提出了万有引力定律，并通过计算测出了地球的质量
C. 开普勒总结了第谷的观测数据，从而得出了行星运动的三大定律
D. 惯性定律即牛顿第一定律，伽利略的理想斜面实验不能直接验证惯性定律
12.如图所示，倾角为的斜面体放在水平面上，在斜面顶端固定一个定滑轮，绕过定滑轮的细线两端分别连接着质量均为的物块、。滑轮两边的细线分别与斜面体的竖直面和斜面平行，斜面光滑，竖直面粗糙，物块与竖直面接触且锁定在斜面体上。斜面体以一定的加速度向左做匀加速运动时，物块对斜面的压力恰好为零，撤去对物块的锁定，物块又刚好不上滑。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为、，则物块与竖直面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
13.一物体由静止开始做直线运动，运动后又静止，其运动的加速度位移图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 物体全程都在做加速运动 B. 运动至米时的瞬时速度为
C. 物体全程的平均速度大于 D.
二、非选择题
14.请回答下列问题：某同学用如图甲所示的实验装置测量小车速度随时间的变化规律，完成下列内容：
下列实验要求或操作，正确的是
A.必须使用交流电源
B.钩码质量必须远小于小车质量
C.必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力
D.小车应靠近打点计时器释放
E.先接通电源，再释放小车
图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段，已知打点计时器每隔打一个点，则在打下点时，小车的瞬时速度为 ，加速度为 计算结果保留位有效数字
为了更加精准地测量速度随时间的变化，该同学利用了如图丙所示的光电门继续进行实验。当滑块经过光电门时，滑块上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来，根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过光电门时的速度为。考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的时，光才被遮住，则小车通过光电门速度的测量值比真实值 选填“偏大”或“偏小”。
用形挡光片便可消除上述系统误差，该同学换用如图丁所示的宽度为的形挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为，则滑块通过光电门的瞬时速度 。用、表示
15.某实验小组用物块、轻质细线、力传感器两个、刻度尺、量角器、铅笔、方木板、白纸、三角板等实验器材，来做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。如图甲所示，三根细线连接在点，两条细线的另一端连接力传感器，第三条细线的下端连接物块重力为处于静止状态，三条细线处在同一竖直面内，钉有白纸的方木板与三条细线尽量平行靠近且竖直放置。从力传感器读出、，用铅笔在白纸上过点作出、的方向；保持点位置不变，再只用一个力传感器将物块拉起并保持静止，从力传感器读出，用铅笔在白纸上过点作出的方向、按取定的标度作出力、以及的图示如图乙所示，以、为邻边作出平行四边形，对角线为图乙中的，回答下列问题：
对乙图，大小等于 用题中所给字母表示，方向为
下列说法正确的是
A.、应相等
B.、应相等
C.对角线为一定竖直向上
D.平行四边形法则不但用力的合成，还适用其它矢量的合成
E.其他实验小组的同学在画力的图示时，力的标度需要与该小组保持一致
实验小组重新做了一次实验，力的图示如图丙所示，若图中每一小格边长均代表，则在图中作出与的合力大小为 。
16.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻的位置，实验时用如图甲所示的装置，实验操作的主要步骤如下：
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直；
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹；
C.将木板沿水平方向向右平移一段距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹；
D.将木板再水平向右平移同样距离，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹；
若测得、间距离为，、间距离为，已知当地的重力加速度为。
关于该实验，下列说法中正确的是
A.斜槽轨道必须尽可能光滑
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次小球均需由静止释放
D.：：
根据上述直接测量的物理量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式 。用题中所给字母表示
另外一位同学根据测量出的不同情况下的和，令，并描绘出了如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为，则的表达式为 。用重力加速度和平抛初速度表示
17.图甲为意大利著名建筑物比萨斜塔，相传伽利略在此做过自由落体实验。如图乙所示，现将两个小铁球和用长不可伸长的轻绳连接，从与比萨斜塔的塔顶等高的处将悬吊球的球由静止释放，测得球落地的时间，忽略空气阻力，取，可能用到，求：
开始下落时，连接体的加速度大小；
比萨斜塔的高度；
、球落地的时间差。
18.如图所示，粗糙水平面上放置一半径为的四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮可视为质点用轻杆固定在圆心的正上方，轻质细线一端固定在点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球可视为质点。开始时小球静止在点，某时刻给它一个扰动，小球沿圆弧滑动到点时，物块通过光滑轻质圆环悬挂在细线上的点，且与竖直方向成角，与竖直方向成角，圆柱体一直处于静止状态。已知、、、在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，求：
若小球沿圆弧滑到点时的速度大小为，求此时绳子的速度大小；
若小球沿圆弧缓慢滑到点时恰好停下并保持静止，求物块的质量；
若地面与四分之一圆柱体之间的动摩擦因数为，调整细线长度使小球从处移回至处与圆柱表面相切，整个系统恰好保持静止，求四分之一圆柱体的质量。
19.雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图、所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘处固定连接一轻绳，轻绳另一端连接转椅视为质点，转椅质量为。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。在图中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为，，，不计空气阻力。求：
转椅所受的合力大小；
与之间夹角的值；
将圆盘升高，如图所示，圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。可保留根号
20.如图所示，质量的足够长的木板静止在粗糙水平地面上，将一质量的可视为质点的物块静置于长木板最左端，木板右端有一竖直墙壁，已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与水平面间的动摩擦因数，物块与木板间、木板与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从时刻起，给小物块施加一水平向右、大小为的力，作用后撤去力，木板在时与墙壁发生碰撞，，求：
内物块和木板的加速度；
木板初始位置的右端到墙壁的距离；
若木板与墙壁碰撞后立即以原速率反向弹回，碰撞瞬间物块的运动状态不改变，求木板和墙壁发生第二次碰撞时物块距木板左端的距离。
参考答案
1.
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3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
偏大

15.
竖直向上

16.

17.【详解】开始下落时，连接体只受重力作用，则加速度大小为；
根据自由落体运动的规律，对从开始下落打落到地面有
解得
根据 ，可得落地的时间
、球落地的时间差

18.【详解】小球速度 沿圆弧切线方向，沿绳与垂直绳方向分解速度，沿绳的分速度即绳子的速度
对小球进行受力分析，如图所示
水平方向
竖直方向
解得拉
判断过拉、支都与竖直方向夹角为，用等大力夹角合成的结论得到拉也可
对圆环进行受力分析，如图所示
竖直方向
物块静止，由解得物块质量
同样，用等大力夹角合成的结论得到也可
对小球进行受力分析
绳对小球的拉力为拉，圆柱体对小球的弹力为支，设 ，由， ，可得
由于与圆弧面相切，得 ，
则水平方向
竖直方向
解得
对小球和四分之一圆柱体整体分析
地面整体的摩擦力总，对整体的支持力支，则水平方向
竖直方向
整体恰好保持静止，需满足
解得

19.【详解】转椅做匀速圆周运动，合外力提供向心力
所以合
转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为，受力分析可知
轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡则有
沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力
联立解得
所以夹角
设此时轻绳拉力为 ，沿和垂直竖直向上的分力分别为 ，
对转椅根据牛顿第二定律得
沿切线方向
竖直方向
联立解得

20.【详解】当物块与木板之间的摩擦力达到最大时，此时有两者不发生相对滑动的最大拉力，以木板为对象，根据牛顿第二定律
以物块为对象，由牛顿第二定律
解得
因为 ，所以物块与木板各自加速，设物块加速度为，根据牛顿第二定律，有
代入数据解得，水平向右。
设木板的加速度为，根据牛顿第二定律，有
解得，水平向右。
作用后，撤去时物块的速度为，木板的速度为，则物块的速度为
木板的速度为
撤去后，物块减速，设物块加速度为，根据牛顿第二定律，有
解得
撤去后，木板加速，长木板加速度
当两者至第一次共速时
解得共，
共速后二者一起减速，其加速度为共，根据牛顿第二定律有
解得共
再次减速时间 与墙壁发生碰撞。
由匀变速直线运动规律知
共同运动的距离为
木板右端到墙壁的距离
第一次共速前，物块的位移
木板的位移
第一次共速前两者的相对位移
设碰撞墙壁前物块和木板共同速度为 ，有
由受力分析知，碰撞后物块由于惯性继续向前做匀减速直线运动，木板碰后反向做匀减速直线运动，设物块做匀减速直线运动加速度为，木板做匀减速直线运动加速度为，对物块，有
对木板，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
当木板速度减到零时，设时间为，由 ，解得
在时间内，物块向右的位移
木板向左的位移
相对位移
此时物块的速度
之后物块继续减速，长木板反向加速，对物块
对木板，由牛顿第二定律知
解得
两者再次共速，设时间为，有
解得
物块向右位移为
木板向右的位移
相对位移
由可知，物块和木板先共速，再一起以初速度 减速，长木板能第二次碰上墙壁 ，此过程两者间无相对位移。
故物块与木板再次共速时物块距木板左端的距离

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