浙江省杭州市上城区杭九中2024-2025学年高一上学期期末考物理试卷
一、单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。）
1．（2025高一上·上城期末）北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。神舟十九号载人飞船入轨后，于北京时间2024年10月30日11时00分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是（ ）
A．“北京时间2024年10月30日4时27分”是时间间隔
B．飞船和空间站对接过程可以将飞船视为质点
C．地面遥测飞船位置时可以将飞船视为质点
D．人们观察火箭发射升空和飞船对接过程都是以地面为参考系
2．（2025高一上·上城期末）关于物理必修1教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A．图1中，汽车速度表上的示数指的是平均速度
B．图2中，速度的变化量越大，表示加速度也越大
C．图3中，把变速运动过程细分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后将这些小段的位移相加，得到总位移，这种方法运用了假设法
D．图4中，伽利略用实验和逻辑推理相结合的方法间接验证了小球下落的速度与所用时间成正比
3．（2025高一上·上城期末）下列有关物理学史及物理规律说法正确的是（ ）
A．开普勒根据自己的观测数据总结出了开普勒三定律
B．笛卡尔第一次在实验室里用放大思想利用扭秤装置测出了万有引力常量
C．牛顿把地面物体的重力与月球的运动、行星的运动联系起来，结合开普勒行星运动定律推导出了万有引力定律
D．在相等时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积
4．（2025高一上·上城期末）第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日-17日在珠海举行。航展首日，我国新型隐形战机歼-35A惊喜亮相，如图，这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设35A某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动，则飞机所受合力与速度关系可能为（ ）
A． B．
C． D．
5．（2025高一上·上城期末）关于下图的描述中，不正确的是（ ）
A．甲图中港珠澳大桥钢绳对桥面产生拉力的原因是钢绳发生了形变
B．乙图中站在电梯水平台阶上的人随电梯一起匀速上楼过程，人没有受到静摩擦力作用
C．丙图中马拉板车在地面上加速前进，马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力
D．丁图中跳高运动员能够跳离地面，是因为人对地面的压力小于地面对人的支持力
6．（2025高一上·上城期末）如图所示为西湖音乐喷泉某时刻的照片，水从喷口倾斜射出，空中呈现不同的抛物线，取其中四条抛物线，分别记作①②③④，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A．4条水柱中，①中的水上升较高，其出射速度一定最大
B．②中的水比③中的水在空中运动的时间长
C．在最高点，③中的水比④中的水速度大
D．喷口与水平方向夹角越小，水射程越远
7．（2025高一上·上城期末）如图所示，张老师用力将物理书压在光滑竖直墙壁上，物理书保持静止状态。如果逐渐加大手对物理书作用力大小，则物理书（ ）
A．所受的合力增加
B．对墙壁的压力不变
C．受到手和墙壁的合力方向竖直向上
D．受到的摩擦力增大
8．（2025高一上·上城期末）如图所示，在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的实验舱内，航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时（ ）
A．不受地球引力 B．处于平衡状态，加速度为零
C．处于失重状态，加速度约为g D．底板的支持力与地球引力平衡
9．（2025高一上·上城期末）如图甲所示，蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外活动。如图乙所示是一位蹦极者从高处下落的过程中的速度一时间图像，其中OB段是直线，BCD段是曲线。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．该蹦极者先加速运动后减速运动，在图像中的C点下降到最低点
B．时刻连接蹦极者的橡皮绳就已经绷紧了
C．蹦极者在CD段处于失重状态
D．由图像可求出当地的重力加速度约为
10．（2025高一上·上城期末）如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）
A．a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力
B．周期关系为
C．线速度的大小关系为
D．向心加速度的大小关系为
11．（2025高一上·上城期末）质量为1kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．质点的初速度为3m/s
B．质点所受的合外力大小为3N
C．质点做匀变速曲线运动
D．0-2s内质点速度方向与合外力方向夹角变大
12．（2025高一上·上城期末）武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果某演员在下列四种拍摄场景中均在空中处于静止状态，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2025高一上·上城期末）摩天轮是广大游客喜爱的游乐设施。一质量为50 kg的游客坐在乘坐舱内随转轮一起做匀速圆周运动，已知该游客到转轴中心的距离为60m，游客绕转轴中心转动的角速度ω=0.01 rad/s，g取 10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．游客在乘坐摩天轮过程中的加速度不变
B．游客在乘坐摩天轮过程中的线速度不变
C．游客在最低点时的向心力大小为0.3 N
D．游客的向心力总是由游客的重力和乘坐舱对其支持力的合力提供
14．（2025高一上·上城期末）下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（ ）
A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去
B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损就一定越小
C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变
D．图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大
15．（2025高一上·上城期末）2024年11月8日，我国自主研制的“机器狼”首次在现场进行动态展示。操作员在某次演示中，操作该“机器狼”从静止开始做匀加速直线运动，4秒末“机器狼”达到的速度后立刻开始匀速直线运动，当发现可疑目标之后，立刻做匀减速直线运动，经过2秒停止运动后原地待命。下列说法正确的是（ ）
A．“机器狼”在整个阶段的平均速度为
B．“机器狼”在匀加速阶段的位移大小为
C．“机器狼”在匀加速阶段的惯性大于匀减速阶段的惯性
D．减速后第内的位移是最后内位移的2倍
二、非选择题（本题共6小题55分。16．17为实验题共两题16分；18，19，20，21为解答题，共4题39分。）
16．（2025高一上·上城期末）如图甲所示是高中物理常用的实验装置；
（1）利用该装置能完成的实验有（ ）
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．探究弹簧弹力与形变量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成
D．探究加速度与力、质量的关系
（2）某同学利用图2装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图3是实验获得的一段纸带，每隔4个点取一个计数点，则计数点2的读数是 cm，打下计数点3时小车的速度v= m/s，通过纸带数据计算出小车的加速度a= m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）
（3）在探究加速度与力的关系实验中，两位同学把所挂槽码的总重力记为F，根据实验数据作出的a-F关系图像如图4所示，下列说法正确的是（ ）
A．图线①上的数据点是来自同一条纸带
B．图线②不过原点可能是由于未补偿阻力或未完全补偿阻力
C．两条图线的斜率均表示实验小车的质量
D．得到图线②的实验中小车质量比图线①的大
17．（2025高一上·上城期末）某班的一些同学在学抛运动和圆周运动的有关知识后，自发组建了一个物理兴趣小组，想自己动手做实验来研究平抛运动的规律以及探究向心力大小的表达式。实验时，这些同学分成了三个小组，其中第一小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛运动”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）关于该实验，以下说法正确的有（ ）
A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平
B．每次小球可以从不同位置释放
C．实验中最好选用密度大，体积小的小球
D．为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来
（2）第二小组的同学让小球做平抛运动用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图乙所示的照片，已知每个小方格边长10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4个点处位置已被污迹覆盖。若以拍摄的第1个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则被拍摄到的小球在第4个点位置的坐标为（ cm）。小球平抛的初速度大小为 m/s。
（3）第三小组的同学利用如图丙所示的装置探究向心力大小的表达式，长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。
①下列实验与第三小组同学的实验中采用的实验方法一致的是
A.探究弹簧弹力与形变量的关系
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与力、质量的关系
②若皮带套左右两个塔轮的半径分别为R1、R2。某次实验使R1=2R2，则A、C两处的角速度之比为 。
18．（2025高一上·上城期末）如图所示；三段轻绳的结点为P，轻绳PA与轻质弹簧的右端相连，轻质弹簧的左端固定在物块甲上，物块甲放置在水平平台上，轻质弹簧始终与水平台面平行。轻绳PB连接着放置在水平地面上的物块乙，PB与竖直方向的夹角，物块甲、乙恰好不滑动。已知物块甲、乙的质量分别为，物块甲与水平平台间的动摩擦因数，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数，重力加速度。求：
（1）弹簧的形变量大小；
（2）轻绳PB上的弹力大小；
（3）物块乙与地面间的动摩擦因数。
19．（2025高一上·上城期末）如图所示为质量的月球探测器，在执行探测任务时悬停的高度。探测器完成任务后关闭发动机自由下落，当速度达到时立即启动发动机提供升力，探测器向下匀减速运动，当速度减小到零时，探测器离月球表面的高度，此时再次关闭发动机，探测器最终安全达到月球表面。已知月球表面的重力加速度g取。
(1)求探测器到达月球表面时速度的大小；
(2)求探测器减速过程中发动机提供升力的大小；
(3)求探测器整个下落过程所用的总时间。
20．（2025高一上·上城期末）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径，离水平地面的高度，物块平抛落地过程水平位移的大小。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度求：
（1）物块做平抛运动的初速度大小；
（2）物块离开转台边缘时转台的角速度；
（3）物块与转台间的动摩擦因数。
21．（2025高一上·上城期末）如图所示，倾角的光滑固定斜面AB与水平传送带BC通过一小段光滑圆弧平滑连接，传送带左、右两端的距离，以大小的速率沿顺时针方向转动。现将一滑块（视为质点）从斜面上的A点由静止释放，滑块以大小的水平速度滑上传送带，并从传送带的右端C点飞出，最终落至水平地面上的D点。已知C、D两点间的高度差，滑块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）求滑块在斜面AB上运动的过程中加速度大小；
（2）求滑块从C点飞出时的速度大小；
（3）求滑块在传送带BC上运动的时间t；
（4）改变滑块在斜面上由静止释放的位置，其他情况不变，要使滑块总能落至D点，求滑块释放的位置到B点的最大距离．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】质点；时间与时刻；参考系与坐标系
【解析】【解答】A．时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段，“北京时间2024年10月30日4时27分”是点火发射时刻，故A错误；
B．飞船和空间站对接过程，飞船的形状、大小不能忽略不计，不可以将其视为质点，B错误；
C．地面遥测飞船位置时，飞船的形状、大小能忽略不计，可以将飞船视为质点，故C正确；
D．人们观察火箭发射升空和飞船对接过程不一定以地面为参考系，故D错误。
故选C。
【分析】根据时间、时刻，质点和参考系等概念进行分析判断。
2．【答案】D
【知识点】加速度；微元法；瞬时速度；伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】A．图1中，汽车速度表上的示数指的是瞬时速率，故A错误；
B．图2中，速度的变化量越大，但是时间不确定，则表示加速度不一定越大，故B错误；
C．图3中，求解位移的方法是运用了微元法，故C错误；
D．图4中，伽利略在斜面实验的基础上经过演绎归纳得出了小球下落的速度与所用时间成正比，故D正确。
故选 D。
【分析】研究变速直线运动位移，利用微元法；加速的定义式的理解；伽利略斜面实验的理解。
3．【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律；引力常量及其测定
【解析】【解答】对于物理学上著名物理学家的理论、实验和重大发明要加强识记，这也是考试内容之一，重视知识的积累。A．开普勒根据研究第谷的观测数据总结出了开普勒三定律，故A错误；
B．卡文迪许第一次在实验室里用放大思想利用扭秤装置测出了万有引力常量，故B错误；
C．牛顿把地面物体的重力与月球的运动、行星的运动联系起来，结合开普勒行星运动定律推导出了万有引力定律，故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，在相同的时间内同一轨道的星球与中心天体连线扫过的面积相等，但在相等时间内，地球与太阳连线扫过的面积与月球与地球连线扫过的面积不相等，故D错误。
故选C。
【分析】根据物理学史知识进行解答，记牢相关科学家的物理学贡献即可。
4．【答案】A
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体做曲线运动时，速度方向沿着切线方向，合力在轨迹的凹测，由于隐形战机加速运动，故速度方向与合力方向夹角要为锐角，
故选 A。
【分析】做曲线运动的物体，速度方向沿着曲线上点的切线方向；做曲线运动的物体，合力的方向与速度方向不共线，且指向曲线的内侧。
5．【答案】D
【知识点】形变与弹力；牛顿第三定律；静摩擦力
【解析】【解答】本题考查弹力产生的原因以及牛顿运动定律的应用，会根据题意进行准确分析解答。A．甲图中港珠澳大桥钢绳对桥面产生拉力的原因是钢绳发生了形变，故A正确；
B．乙图中站在电梯水平台阶上的人随电梯一起匀速上楼过程，受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力，这两个力平衡，人在水平方向没有运动趋势，人没有受到静摩擦力作用，故B正确；
C．丙图中马拉板车在地面上加速前进，根据牛顿第三定律可知，马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力，故C正确；
D．图中跳高运动员能够跳离地面，根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，两个力大小相等，故D错误。
故选D。
【分析】根据弹力产生的原因进行分析判断；根据平衡条件和受力分析进行判断；根据牛顿第三定律进行分析判断。
6．【答案】B
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】本题考查对斜抛运动规律的理解，应用运动的合成与分解方法分析运动情况为解决本题的关键。A.4条水柱中，①中的水上升较高，水在空中的运动时间最大，出射时的竖直速度最大，而其水平位移最小，所以水平速度最小，则出射速度不一定最大，故A错误；
B．②中的水的高度大于③中的水的高度，所以②中的水在空中运动的时间长，故B正确；
C．在最高点，水的速度为水平方向速度，而③中的水的高度大于④中的水的高度，所以③中的水在空中运动的时间长，但③中水的水平位移小于④中水的水平位移，则在最高点，③中的水比④中的水速度小，故C错误；
D．水的射程为
当喷口水平倾角为45°时，水射程最远，故D错误。
故选B。
【分析】利用斜抛运动在竖直方向、水平方向的分运动规律判断；竖直方向的高度判断运动时间，进而判断水平位移的大小；斜抛运动水平方向做匀速直线运动，可利用位移与时间公式计算位移，进而计算角度对射程的影响。
7．【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件进行分析，注意摩擦力的判断方法。A．由于书始终处于静止状态，故书所受的合力为零，A错误；
C．书受到手和墙壁的合力与书的重力平衡，故受到手和墙壁的合力方向竖直向上，C正确；
D．由于墙壁光滑，故书受到的摩擦力为零，D错误；
B．设手对书的作用力F与水平面夹角为，墙面对书的支持力为N，由平衡条件可得
，
可知F增大时要减小，故N增大，由相互作用力特点可知，书对墙壁的压力增大，B错误。
故选C。
【分析】当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于重力大小，合外力为零，根据平衡条件进行分析。
8．【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】本题考查完全失重，要注意明确飞船绕地球运行时，加速度向下指向地心，并且大小约为g，处于完全失重状态下。天宫二号做匀速圆周运动时宇航员处于完全失重状态，此时仍受到地球引力作用，只不过引力恰好充当向心力，向心加速度近似等于g；此时人对地板没有压力，底板对人也没有支持力。
故选C。
【分析】飞船在绕地球 运行时，万有引力充当向心力，此时处于完全失重状态下，与飞船底板没有相互作用。
9．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】当加速度向上，处于超重状态，加速度向下，处于失重状态，加速度为零，弹力等于重力，速度最大。AB．结合图像及蹦极者的运动情景分析可知，时刻橡皮绳是松弛的，蹦极者只受重力，做自由落体运动，由图像可知，下降到B点后，橡皮绳绷紧，BC段蹦极者向下做加速度逐渐减小的加速运动，经过C点后蹦极者向下做加速度逐渐增大的减速运动，故蹦极者在图像中的C点还没有下降到最低点，A、B项错误；
C．图乙可知，CD段蹦极者的速度向下，加速度向上，处于超重状态，故C错误；
D．由OB段蹦极者做自由落体运动可知，结合图乙，可得当地的重力加速度
故D正确。
故选 D。
【分析】时刻橡皮绳是松弛的，C点速度最大，最低点速度等于零；加速度向上是超重；v-t图像表示加速度。
10．【答案】B
【知识点】向心力；卫星问题
【解析】【解答】本题涉及到两种物理模型，即a、c运动的周期相等，b、c同为在轨运行的卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较。A．b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，a为地球赤道上的物体，由万有引力和地面给的支持力的合力提供向心力，故A错误；
B．c为地球静止卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等，根据
解得
由图可知
可得
故B正确；
C．c为地球静止卫星，根据
a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有
根据
解得
c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的线速度小于b的线速度，则有
故C错误；
D．c为地球静止卫星，根据
a、c角速度相等，a的运动半径小一些，则有
根据
解得
由于c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的加速度小于b的加速度，则有
故D错误。
故选B。
【分析】对于b、c，根据万有引力提供向心力列式，得出各个物理量的表达式，再比较各个量的大小。c为地球同步卫星，a、c的角速度和周期相同，根据圆周运动的公式分析a与c的线速度和向心加速度的关系，从而得到三个物体各个量的关系。
11．【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】本题解题关键是掌握速度和力的合成规律，同时注意判断出当速度和力不共线时，做曲线运动。A．由速度图像可得x方向的初速度为3m/s，加速度为1.5m/s2，y方向的位移图像可知做匀速直线运动，速度大小为4m/s，质点的初速度为
故A错误；
B．质点所受的合外力大小为
故B错误；
C．质点的初速度方向与加速度方向不共线，加速度恒定，所以质点做匀变速曲线运动，故C正确；
D.0-2s内质点速度方向与合外力方向夹角为
可知0-2s内质点速度方向与合外力方向夹角变小，故D错误。
故选C。
【分析】分析x、y方向的速度，根据速度合成，求合速度；根据x方向的速度图像斜率求加速度，根据牛顿第二定律，求x方向力，y方向匀速直线运动，y方向合力为零，根据力的合成，确定合力；速度和加速度不共线，加速度恒定，为匀变速曲线运动。
12．【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】本题考查力的合成与分解应用，掌握矢量的平行四边形定则的内容，注意通过矢量图来判定力的大小是解题的关键。画出人的受力图，如图所示，当T1和T2垂直时T1最小。
故选B。
【分析】依据对演员受力分析，结合力的平行四边形法则，及力的合成图，即可判定求解。
13．【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心力
【解析】【解答】本题是实际生活中的圆周运动问题，要抓住加速度、合外力都是矢量，当矢量的方向改变时矢量也是变化的。A．由于向心力方向不断变化，故加速度方向变化，故A错误；
B．游客的线速度方向不断改变，故B错误；
C．游客向心力大小恒定，大小为
故C正确；
D．摩天轮做匀速圆周运动，合力指向圆心，而游客的重力和乘坐舱对游客的支持力沿竖直方向，不可能总是由它们的合力提供向心力，故D错误。
故选C。
【分析】乘客随轿箱做匀速圆周运动，由合力提供向心力，方向指向圆心，时刻在变化，线速度是矢量，大小不变，方向变化，加速度大小不变，方向变化；由向心力公式计算向心力的大小。
14．【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动；离心运动和向心运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．制作棉花糖时，被甩出去的糖水做离心运动，但不是受离心力作用，故A错误；
B．设轨道与水平面的夹角为，火车转弯时，如果速度，是由重力与支持力的合力提供向心力，火车的速度小于该值时，火车拐弯时速度越小，则对轨道磨损就越大，故B错误；
C．自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力提供向心力，所受的合外力大小不变，方向时刻改变，故C错误；
D．车过凹形桥的最低点有
则同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大，故D正确。
故选D。
【分析】A、甩出去的糖水做离心运动，但不受离心力作用；
B、火车转弯时重力与支持力的合力提供向心力，由转弯速度分析判断；
C、自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力提供向心力，所受的合外力大小不变，方向时刻改变；
D、根据支持力提供向心力，由牛顿第二定律分析判断。
15．【答案】B
【知识点】惯性与质量；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。A．由于不清楚在匀速阶段的时间，所以无法求解整个阶段的平均速度，故A错误；
B．在匀加速直线运动过程中，平均速度为
所以位移为
故B正确；
C．机器狼在整个运动过程中，质量不变，所以惯性不变，故C错误；
D．根据逆向思维法，匀减速运动中减速后第的位移是最后位移的3倍，故D错误。
故选B。
【分析】不清楚在匀速阶段的时间，无法求解整个阶段的平均速度；结合平均速度公式求解位移；关系只和质量有关；根据逆向思维法分析位移之比。
16．【答案】（1）A；D
（2）9.75；0.65；0.84
（3）B；D
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提，根据题意应用匀变速直线运动的推论即可解题，计算时注意单位换算。
（1）通过打点计时器可以确定物体运动的速度大小，也可以确定物体运动的加速度大小，所以该实验装置可以探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系。
故选AD。
（2）计数点2的读数是9.75cm；根据题意，相邻两计数点间的时间间隔为
打下计数点3时小车的速度为
通过纸带数据计算出小车的加速度
（3）A．若是同一条纸带，纸带做匀变速运动的加速度是一个固定值，不可能出现不同的加速度，所以图线①上的数据点不是来自同一条纸带，故A错误；
B．图线②中当F达到一定值时，加速度才不为0，所以不过原点可能是由于未补偿阻力，故B正确；
CD．两条图线的斜率的倒数均表示实验小车的质量，得到图线②的实验中小车质量比图线①的大，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】（1）根据具体实验装置提供的器材结合实验目的进行分析判断；
（2）根据刻度尺的规则完成读数，结合纸带平均速度和瞬时速度的关系列式求解瞬时速度，利用逐差法求解加速度公式代入数据求解；
（3）根据两图像的倾斜程度和不能过原点的特点等分析判断小车质量大小关系。
（1）通过打点计时器可以确定物体运动的速度大小，也可以确定物体运动的加速度大小，所以该实验装置可以探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系。
故选AD。
（2）[1]计数点2的读数是9.75cm；
[2]根据题意，相邻两计数点间的时间间隔为
打下计数点3时小车的速度为
[3]通过纸带数据计算出小车的加速度
（3）A．若是同一条纸带，纸带做匀变速运动的加速度是一个固定值，不可能出现不同的加速度，所以图线①上的数据点不是来自同一条纸带，故A错误；
B．图线②中当F达到一定值时，加速度才不为0，所以不过原点可能是由于未补偿阻力，故B正确；
CD．两条图线的斜率的倒数均表示实验小车的质量，得到图线②的实验中小车质量比图线①的大，故C错误，D正确。
故选BD。
17．【答案】（1）A；C
（2）（60，60）；2.0
（3）C；1：2
【知识点】研究平抛物体的运动；向心力
【解析】【解答】理解实验原理，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动是解题的前提；根据实验注意事项、实验现象，应用圆周运动公式即可解题。
（1）A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，故A正确；
B．每次小球可以应从同一位置释放，故B错误；
C．实验中最好选用密度大，体积小的小球能有效减少空气阻力对小球在空中运动的影响，故C正确；
D．实验中有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，将轨迹上的点连成一条平滑曲线，故D错误。
故选AC。
（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，所以相邻两点水平间距相等，由乙图可知，所以第4个点的横坐标为
在竖直方向上做自由落体运动，由匀加速直线运动规律可得
所以第4个点的纵坐标为
根据题意有
解得
（3）A．第三小组采用了控制变量法进行实验研究，探究弹簧弹力与形变量的关系没有涉及多个变量的相互影响，没有使用控制变量法，故A错误；
B．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，故B错误；
C．探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法，故C正确。
故选C。
两塔轮用皮带传动，所以塔轮边缘线速度大小相等，根据
可得，若半径之比为2：1，则A、C两处的角速度之比为1：2。
【分析】 （1）根据实验原理和注意事项分析判断；
（2）平抛运动水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，根据运动学规律求解；
（3）根据控制变量法的特点分析判断，根据v=ωR计算。
（1）A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，故A正确；
B．每次小球可以应从同一位置释放，故B错误；
C．实验中最好选用密度大，体积小的小球能有效减少空气阻力对小球在空中运动的影响，故C正确；
D．实验中有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，将轨迹上的点连成一条平滑曲线，故D错误。
故选AC。
（2）[1]小球在水平方向上做匀速直线运动，所以相邻两点水平间距相等，由乙图可知，所以第4个点的横坐标为
在竖直方向上做自由落体运动，由匀加速直线运动规律可得
所以第4个点的纵坐标为
[2]根据题意有
解得
（3）[1]A．第三小组采用了控制变量法进行实验研究，探究弹簧弹力与形变量的关系没有涉及多个变量的相互影响，没有使用控制变量法，故A错误；
B．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，故B错误；
C．探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法，故C正确。
故选C。
[2]两塔轮用皮带传动，所以塔轮边缘线速度大小相等，根据
可得，若半径之比为2：1，则A、C两处的角速度之比为1：2。
18．【答案】解：（1）对物块甲受力分析，水平方向上有
其中
，
解得
（2）设轻绳上的弹力大小为，对结点受力分析，水平方向上有
解得
（3）对物块乙受力分析，竖直方向上有
水平方向上有
其中
解得
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【分析】 （1）对物块甲受力分析，根据平衡条件结合胡克定律进行解答；
（2）对结点P受力分析，水平方向上根据平衡条件求解轻绳PB上的弹力大小；
（3）对物块乙受力分析，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解物块乙与地面间的动摩擦因数。
19．【答案】解：(1)设探测器到达月球表面的速度为，由运动学公式：
得：
(2)设探测器向下加速的位移为，向下减速的位移为，加速度为a，升力为F，则
得：
得：
得：
(3)设探测器向下加速时间为，向下减速时间为，再次加速时间为，总时间t，则
得：
得：
得：
得：
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）探测器距离月面5m时以自由落体的方式降落，由速度-位移公式可求得到达月球表面时速度的大小；
（2）由速度-位移公式和牛顿第二定律求得探测器减速过程中发动机提供升力的大小；
（3）由速度-时间公式结合题意求得探测器整个下落过程所用的总时间。
20．【答案】（1）解：物块做平抛运动，在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
（2）解：根据
可得物块离开转台边缘时转台的角速度
（3）解：物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，则有
解得物块与转台间的动摩擦因数为
【知识点】平抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据运动学公式进行求解；
（2）根据线速度和角速度的关系求出物块离开转台边缘时转台的角速度；
（3）根据静摩擦力提供向心力，通过临界速度求出动摩擦因数。
（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
（2）根据
可得物块离开转台边缘时转台的角速度
（3）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，则有
解得物块与转台间的动摩擦因数为
21．【答案】解：（1）设滑块的质量为m，滑块沿斜面下滑的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
（2）因为，所以滑块滑上传送带后的一段时间内做匀加速直线运动，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
根据匀变速直线运动规律，有
由于，滑块速度增大到v后，将与传送带一起以相同的速度向右匀速运动，所以
（3）加速阶段时间
匀速阶段时间
总时间
（4）经分析可知，当滑块释放的位置到B点的距离最大时，滑块通过B点时的速度最大（设为），且滑块匀减速滑动到C点时的速度恰好为v，对滑块沿传送带向右滑动的过程，根据匀变速直线运动的规律有
对滑块沿斜面下滑的过程，根据匀变速直线运动的规律有
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；牛顿运动定律的综合应用；平抛运动
【解析】【分析】（1）应用牛顿第二定律求出滑块的加速度大小；
（2）应用牛顿第二定律求出滑块在传送带上滑动时的加速度大小，应用运动学公式求出滑块从C点飞出时的速度大小；
（3）应用运动学公式求出滑块在传送带上运动的时间；
（4）滑块落到D点，则滑块离开传送带时的速度大小不变，释放点高度最大时，滑块在传送带上减少到C恰好与传送带共速，应用运动学公式求解。
1 / 1浙江省杭州市上城区杭九中2024-2025学年高一上学期期末考物理试卷
一、单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。）
1．（2025高一上·上城期末）北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。神舟十九号载人飞船入轨后，于北京时间2024年10月30日11时00分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是（ ）
A．“北京时间2024年10月30日4时27分”是时间间隔
B．飞船和空间站对接过程可以将飞船视为质点
C．地面遥测飞船位置时可以将飞船视为质点
D．人们观察火箭发射升空和飞船对接过程都是以地面为参考系
【答案】C
【知识点】质点；时间与时刻；参考系与坐标系
【解析】【解答】A．时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段，“北京时间2024年10月30日4时27分”是点火发射时刻，故A错误；
B．飞船和空间站对接过程，飞船的形状、大小不能忽略不计，不可以将其视为质点，B错误；
C．地面遥测飞船位置时，飞船的形状、大小能忽略不计，可以将飞船视为质点，故C正确；
D．人们观察火箭发射升空和飞船对接过程不一定以地面为参考系，故D错误。
故选C。
【分析】根据时间、时刻，质点和参考系等概念进行分析判断。
2．（2025高一上·上城期末）关于物理必修1教材中的四幅插图，下列说法正确的是（ ）
A．图1中，汽车速度表上的示数指的是平均速度
B．图2中，速度的变化量越大，表示加速度也越大
C．图3中，把变速运动过程细分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后将这些小段的位移相加，得到总位移，这种方法运用了假设法
D．图4中，伽利略用实验和逻辑推理相结合的方法间接验证了小球下落的速度与所用时间成正比
【答案】D
【知识点】加速度；微元法；瞬时速度；伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】A．图1中，汽车速度表上的示数指的是瞬时速率，故A错误；
B．图2中，速度的变化量越大，但是时间不确定，则表示加速度不一定越大，故B错误；
C．图3中，求解位移的方法是运用了微元法，故C错误；
D．图4中，伽利略在斜面实验的基础上经过演绎归纳得出了小球下落的速度与所用时间成正比，故D正确。
故选 D。
【分析】研究变速直线运动位移，利用微元法；加速的定义式的理解；伽利略斜面实验的理解。
3．（2025高一上·上城期末）下列有关物理学史及物理规律说法正确的是（ ）
A．开普勒根据自己的观测数据总结出了开普勒三定律
B．笛卡尔第一次在实验室里用放大思想利用扭秤装置测出了万有引力常量
C．牛顿把地面物体的重力与月球的运动、行星的运动联系起来，结合开普勒行星运动定律推导出了万有引力定律
D．在相等时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积
【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律；引力常量及其测定
【解析】【解答】对于物理学上著名物理学家的理论、实验和重大发明要加强识记，这也是考试内容之一，重视知识的积累。A．开普勒根据研究第谷的观测数据总结出了开普勒三定律，故A错误；
B．卡文迪许第一次在实验室里用放大思想利用扭秤装置测出了万有引力常量，故B错误；
C．牛顿把地面物体的重力与月球的运动、行星的运动联系起来，结合开普勒行星运动定律推导出了万有引力定律，故C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，在相同的时间内同一轨道的星球与中心天体连线扫过的面积相等，但在相等时间内，地球与太阳连线扫过的面积与月球与地球连线扫过的面积不相等，故D错误。
故选C。
【分析】根据物理学史知识进行解答，记牢相关科学家的物理学贡献即可。
4．（2025高一上·上城期末）第十五届中国国际航空航天博览会于2024年11月12日-17日在珠海举行。航展首日，我国新型隐形战机歼-35A惊喜亮相，如图，这标志着我国已成为第二个同时拥有两款隐身战斗机服役的国家。假设35A某次飞行表演时正沿图示轨迹加速运动，则飞机所受合力与速度关系可能为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】曲线运动的条件
【解析】【解答】物体做曲线运动时，速度方向沿着切线方向，合力在轨迹的凹测，由于隐形战机加速运动，故速度方向与合力方向夹角要为锐角，
故选 A。
【分析】做曲线运动的物体，速度方向沿着曲线上点的切线方向；做曲线运动的物体，合力的方向与速度方向不共线，且指向曲线的内侧。
5．（2025高一上·上城期末）关于下图的描述中，不正确的是（ ）
A．甲图中港珠澳大桥钢绳对桥面产生拉力的原因是钢绳发生了形变
B．乙图中站在电梯水平台阶上的人随电梯一起匀速上楼过程，人没有受到静摩擦力作用
C．丙图中马拉板车在地面上加速前进，马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力
D．丁图中跳高运动员能够跳离地面，是因为人对地面的压力小于地面对人的支持力
【答案】D
【知识点】形变与弹力；牛顿第三定律；静摩擦力
【解析】【解答】本题考查弹力产生的原因以及牛顿运动定律的应用，会根据题意进行准确分析解答。A．甲图中港珠澳大桥钢绳对桥面产生拉力的原因是钢绳发生了形变，故A正确；
B．乙图中站在电梯水平台阶上的人随电梯一起匀速上楼过程，受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力，这两个力平衡，人在水平方向没有运动趋势，人没有受到静摩擦力作用，故B正确；
C．丙图中马拉板车在地面上加速前进，根据牛顿第三定律可知，马对车的拉力和车对马的拉力是一对相互作用力，故C正确；
D．图中跳高运动员能够跳离地面，根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，两个力大小相等，故D错误。
故选D。
【分析】根据弹力产生的原因进行分析判断；根据平衡条件和受力分析进行判断；根据牛顿第三定律进行分析判断。
6．（2025高一上·上城期末）如图所示为西湖音乐喷泉某时刻的照片，水从喷口倾斜射出，空中呈现不同的抛物线，取其中四条抛物线，分别记作①②③④，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A．4条水柱中，①中的水上升较高，其出射速度一定最大
B．②中的水比③中的水在空中运动的时间长
C．在最高点，③中的水比④中的水速度大
D．喷口与水平方向夹角越小，水射程越远
【答案】B
【知识点】斜抛运动
【解析】【解答】本题考查对斜抛运动规律的理解，应用运动的合成与分解方法分析运动情况为解决本题的关键。A.4条水柱中，①中的水上升较高，水在空中的运动时间最大，出射时的竖直速度最大，而其水平位移最小，所以水平速度最小，则出射速度不一定最大，故A错误；
B．②中的水的高度大于③中的水的高度，所以②中的水在空中运动的时间长，故B正确；
C．在最高点，水的速度为水平方向速度，而③中的水的高度大于④中的水的高度，所以③中的水在空中运动的时间长，但③中水的水平位移小于④中水的水平位移，则在最高点，③中的水比④中的水速度小，故C错误；
D．水的射程为
当喷口水平倾角为45°时，水射程最远，故D错误。
故选B。
【分析】利用斜抛运动在竖直方向、水平方向的分运动规律判断；竖直方向的高度判断运动时间，进而判断水平位移的大小；斜抛运动水平方向做匀速直线运动，可利用位移与时间公式计算位移，进而计算角度对射程的影响。
7．（2025高一上·上城期末）如图所示，张老师用力将物理书压在光滑竖直墙壁上，物理书保持静止状态。如果逐渐加大手对物理书作用力大小，则物理书（ ）
A．所受的合力增加
B．对墙壁的压力不变
C．受到手和墙壁的合力方向竖直向上
D．受到的摩擦力增大
【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件进行分析，注意摩擦力的判断方法。A．由于书始终处于静止状态，故书所受的合力为零，A错误；
C．书受到手和墙壁的合力与书的重力平衡，故受到手和墙壁的合力方向竖直向上，C正确；
D．由于墙壁光滑，故书受到的摩擦力为零，D错误；
B．设手对书的作用力F与水平面夹角为，墙面对书的支持力为N，由平衡条件可得
，
可知F增大时要减小，故N增大，由相互作用力特点可知，书对墙壁的压力增大，B错误。
故选C。
【分析】当重力小于最大静摩擦力时，物体处于静止，摩擦力大小等于重力大小，合外力为零，根据平衡条件进行分析。
8．（2025高一上·上城期末）如图所示，在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的实验舱内，航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时（ ）
A．不受地球引力 B．处于平衡状态，加速度为零
C．处于失重状态，加速度约为g D．底板的支持力与地球引力平衡
【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】本题考查完全失重，要注意明确飞船绕地球运行时，加速度向下指向地心，并且大小约为g，处于完全失重状态下。天宫二号做匀速圆周运动时宇航员处于完全失重状态，此时仍受到地球引力作用，只不过引力恰好充当向心力，向心加速度近似等于g；此时人对地板没有压力，底板对人也没有支持力。
故选C。
【分析】飞船在绕地球 运行时，万有引力充当向心力，此时处于完全失重状态下，与飞船底板没有相互作用。
9．（2025高一上·上城期末）如图甲所示，蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外活动。如图乙所示是一位蹦极者从高处下落的过程中的速度一时间图像，其中OB段是直线，BCD段是曲线。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．该蹦极者先加速运动后减速运动，在图像中的C点下降到最低点
B．时刻连接蹦极者的橡皮绳就已经绷紧了
C．蹦极者在CD段处于失重状态
D．由图像可求出当地的重力加速度约为
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】当加速度向上，处于超重状态，加速度向下，处于失重状态，加速度为零，弹力等于重力，速度最大。AB．结合图像及蹦极者的运动情景分析可知，时刻橡皮绳是松弛的，蹦极者只受重力，做自由落体运动，由图像可知，下降到B点后，橡皮绳绷紧，BC段蹦极者向下做加速度逐渐减小的加速运动，经过C点后蹦极者向下做加速度逐渐增大的减速运动，故蹦极者在图像中的C点还没有下降到最低点，A、B项错误；
C．图乙可知，CD段蹦极者的速度向下，加速度向上，处于超重状态，故C错误；
D．由OB段蹦极者做自由落体运动可知，结合图乙，可得当地的重力加速度
故D正确。
故选 D。
【分析】时刻橡皮绳是松弛的，C点速度最大，最低点速度等于零；加速度向上是超重；v-t图像表示加速度。
10．（2025高一上·上城期末）如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）
A．a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力
B．周期关系为
C．线速度的大小关系为
D．向心加速度的大小关系为
【答案】B
【知识点】向心力；卫星问题
【解析】【解答】本题涉及到两种物理模型，即a、c运动的周期相等，b、c同为在轨运行的卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较。A．b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，a为地球赤道上的物体，由万有引力和地面给的支持力的合力提供向心力，故A错误；
B．c为地球静止卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等，根据
解得
由图可知
可得
故B正确；
C．c为地球静止卫星，根据
a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有
根据
解得
c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的线速度小于b的线速度，则有
故C错误；
D．c为地球静止卫星，根据
a、c角速度相等，a的运动半径小一些，则有
根据
解得
由于c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的加速度小于b的加速度，则有
故D错误。
故选B。
【分析】对于b、c，根据万有引力提供向心力列式，得出各个物理量的表达式，再比较各个量的大小。c为地球同步卫星，a、c的角速度和周期相同，根据圆周运动的公式分析a与c的线速度和向心加速度的关系，从而得到三个物体各个量的关系。
11．（2025高一上·上城期末）质量为1kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．质点的初速度为3m/s
B．质点所受的合外力大小为3N
C．质点做匀变速曲线运动
D．0-2s内质点速度方向与合外力方向夹角变大
【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】本题解题关键是掌握速度和力的合成规律，同时注意判断出当速度和力不共线时，做曲线运动。A．由速度图像可得x方向的初速度为3m/s，加速度为1.5m/s2，y方向的位移图像可知做匀速直线运动，速度大小为4m/s，质点的初速度为
故A错误；
B．质点所受的合外力大小为
故B错误；
C．质点的初速度方向与加速度方向不共线，加速度恒定，所以质点做匀变速曲线运动，故C正确；
D.0-2s内质点速度方向与合外力方向夹角为
可知0-2s内质点速度方向与合外力方向夹角变小，故D错误。
故选C。
【分析】分析x、y方向的速度，根据速度合成，求合速度；根据x方向的速度图像斜率求加速度，根据牛顿第二定律，求x方向力，y方向匀速直线运动，y方向合力为零，根据力的合成，确定合力；速度和加速度不共线，加速度恒定，为匀变速曲线运动。
12．（2025高一上·上城期末）武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果某演员在下列四种拍摄场景中均在空中处于静止状态，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】本题考查力的合成与分解应用，掌握矢量的平行四边形定则的内容，注意通过矢量图来判定力的大小是解题的关键。画出人的受力图，如图所示，当T1和T2垂直时T1最小。
故选B。
【分析】依据对演员受力分析，结合力的平行四边形法则，及力的合成图，即可判定求解。
13．（2025高一上·上城期末）摩天轮是广大游客喜爱的游乐设施。一质量为50 kg的游客坐在乘坐舱内随转轮一起做匀速圆周运动，已知该游客到转轴中心的距离为60m，游客绕转轴中心转动的角速度ω=0.01 rad/s，g取 10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．游客在乘坐摩天轮过程中的加速度不变
B．游客在乘坐摩天轮过程中的线速度不变
C．游客在最低点时的向心力大小为0.3 N
D．游客的向心力总是由游客的重力和乘坐舱对其支持力的合力提供
【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心力
【解析】【解答】本题是实际生活中的圆周运动问题，要抓住加速度、合外力都是矢量，当矢量的方向改变时矢量也是变化的。A．由于向心力方向不断变化，故加速度方向变化，故A错误；
B．游客的线速度方向不断改变，故B错误；
C．游客向心力大小恒定，大小为
故C正确；
D．摩天轮做匀速圆周运动，合力指向圆心，而游客的重力和乘坐舱对游客的支持力沿竖直方向，不可能总是由它们的合力提供向心力，故D错误。
故选C。
【分析】乘客随轿箱做匀速圆周运动，由合力提供向心力，方向指向圆心，时刻在变化，线速度是矢量，大小不变，方向变化，加速度大小不变，方向变化；由向心力公式计算向心力的大小。
14．（2025高一上·上城期末）下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（ ）
A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去
B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损就一定越小
C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变
D．图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大
【答案】D
【知识点】生活中的圆周运动；离心运动和向心运动；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】A．制作棉花糖时，被甩出去的糖水做离心运动，但不是受离心力作用，故A错误；
B．设轨道与水平面的夹角为，火车转弯时，如果速度，是由重力与支持力的合力提供向心力，火车的速度小于该值时，火车拐弯时速度越小，则对轨道磨损就越大，故B错误；
C．自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力提供向心力，所受的合外力大小不变，方向时刻改变，故C错误；
D．车过凹形桥的最低点有
则同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大，故D正确。
故选D。
【分析】A、甩出去的糖水做离心运动，但不受离心力作用；
B、火车转弯时重力与支持力的合力提供向心力，由转弯速度分析判断；
C、自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力提供向心力，所受的合外力大小不变，方向时刻改变；
D、根据支持力提供向心力，由牛顿第二定律分析判断。
15．（2025高一上·上城期末）2024年11月8日，我国自主研制的“机器狼”首次在现场进行动态展示。操作员在某次演示中，操作该“机器狼”从静止开始做匀加速直线运动，4秒末“机器狼”达到的速度后立刻开始匀速直线运动，当发现可疑目标之后，立刻做匀减速直线运动，经过2秒停止运动后原地待命。下列说法正确的是（ ）
A．“机器狼”在整个阶段的平均速度为
B．“机器狼”在匀加速阶段的位移大小为
C．“机器狼”在匀加速阶段的惯性大于匀减速阶段的惯性
D．减速后第内的位移是最后内位移的2倍
【答案】B
【知识点】惯性与质量；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。A．由于不清楚在匀速阶段的时间，所以无法求解整个阶段的平均速度，故A错误；
B．在匀加速直线运动过程中，平均速度为
所以位移为
故B正确；
C．机器狼在整个运动过程中，质量不变，所以惯性不变，故C错误；
D．根据逆向思维法，匀减速运动中减速后第的位移是最后位移的3倍，故D错误。
故选B。
【分析】不清楚在匀速阶段的时间，无法求解整个阶段的平均速度；结合平均速度公式求解位移；关系只和质量有关；根据逆向思维法分析位移之比。
二、非选择题（本题共6小题55分。16．17为实验题共两题16分；18，19，20，21为解答题，共4题39分。）
16．（2025高一上·上城期末）如图甲所示是高中物理常用的实验装置；
（1）利用该装置能完成的实验有（ ）
A．探究小车速度随时间变化的规律
B．探究弹簧弹力与形变量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成
D．探究加速度与力、质量的关系
（2）某同学利用图2装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图3是实验获得的一段纸带，每隔4个点取一个计数点，则计数点2的读数是 cm，打下计数点3时小车的速度v= m/s，通过纸带数据计算出小车的加速度a= m/s2。（计算结果均保留2位有效数字）
（3）在探究加速度与力的关系实验中，两位同学把所挂槽码的总重力记为F，根据实验数据作出的a-F关系图像如图4所示，下列说法正确的是（ ）
A．图线①上的数据点是来自同一条纸带
B．图线②不过原点可能是由于未补偿阻力或未完全补偿阻力
C．两条图线的斜率均表示实验小车的质量
D．得到图线②的实验中小车质量比图线①的大
【答案】（1）A；D
（2）9.75；0.65；0.84
（3）B；D
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提，根据题意应用匀变速直线运动的推论即可解题，计算时注意单位换算。
（1）通过打点计时器可以确定物体运动的速度大小，也可以确定物体运动的加速度大小，所以该实验装置可以探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系。
故选AD。
（2）计数点2的读数是9.75cm；根据题意，相邻两计数点间的时间间隔为
打下计数点3时小车的速度为
通过纸带数据计算出小车的加速度
（3）A．若是同一条纸带，纸带做匀变速运动的加速度是一个固定值，不可能出现不同的加速度，所以图线①上的数据点不是来自同一条纸带，故A错误；
B．图线②中当F达到一定值时，加速度才不为0，所以不过原点可能是由于未补偿阻力，故B正确；
CD．两条图线的斜率的倒数均表示实验小车的质量，得到图线②的实验中小车质量比图线①的大，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】（1）根据具体实验装置提供的器材结合实验目的进行分析判断；
（2）根据刻度尺的规则完成读数，结合纸带平均速度和瞬时速度的关系列式求解瞬时速度，利用逐差法求解加速度公式代入数据求解；
（3）根据两图像的倾斜程度和不能过原点的特点等分析判断小车质量大小关系。
（1）通过打点计时器可以确定物体运动的速度大小，也可以确定物体运动的加速度大小，所以该实验装置可以探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系。
故选AD。
（2）[1]计数点2的读数是9.75cm；
[2]根据题意，相邻两计数点间的时间间隔为
打下计数点3时小车的速度为
[3]通过纸带数据计算出小车的加速度
（3）A．若是同一条纸带，纸带做匀变速运动的加速度是一个固定值，不可能出现不同的加速度，所以图线①上的数据点不是来自同一条纸带，故A错误；
B．图线②中当F达到一定值时，加速度才不为0，所以不过原点可能是由于未补偿阻力，故B正确；
CD．两条图线的斜率的倒数均表示实验小车的质量，得到图线②的实验中小车质量比图线①的大，故C错误，D正确。
故选BD。
17．（2025高一上·上城期末）某班的一些同学在学抛运动和圆周运动的有关知识后，自发组建了一个物理兴趣小组，想自己动手做实验来研究平抛运动的规律以及探究向心力大小的表达式。实验时，这些同学分成了三个小组，其中第一小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛运动”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）关于该实验，以下说法正确的有（ ）
A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平
B．每次小球可以从不同位置释放
C．实验中最好选用密度大，体积小的小球
D．为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来
（2）第二小组的同学让小球做平抛运动用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图乙所示的照片，已知每个小方格边长10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4个点处位置已被污迹覆盖。若以拍摄的第1个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则被拍摄到的小球在第4个点位置的坐标为（ cm）。小球平抛的初速度大小为 m/s。
（3）第三小组的同学利用如图丙所示的装置探究向心力大小的表达式，长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。
①下列实验与第三小组同学的实验中采用的实验方法一致的是
A.探究弹簧弹力与形变量的关系
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与力、质量的关系
②若皮带套左右两个塔轮的半径分别为R1、R2。某次实验使R1=2R2，则A、C两处的角速度之比为 。
【答案】（1）A；C
（2）（60，60）；2.0
（3）C；1：2
【知识点】研究平抛物体的运动；向心力
【解析】【解答】理解实验原理，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动是解题的前提；根据实验注意事项、实验现象，应用圆周运动公式即可解题。
（1）A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，故A正确；
B．每次小球可以应从同一位置释放，故B错误；
C．实验中最好选用密度大，体积小的小球能有效减少空气阻力对小球在空中运动的影响，故C正确；
D．实验中有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，将轨迹上的点连成一条平滑曲线，故D错误。
故选AC。
（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，所以相邻两点水平间距相等，由乙图可知，所以第4个点的横坐标为
在竖直方向上做自由落体运动，由匀加速直线运动规律可得
所以第4个点的纵坐标为
根据题意有
解得
（3）A．第三小组采用了控制变量法进行实验研究，探究弹簧弹力与形变量的关系没有涉及多个变量的相互影响，没有使用控制变量法，故A错误；
B．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，故B错误；
C．探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法，故C正确。
故选C。
两塔轮用皮带传动，所以塔轮边缘线速度大小相等，根据
可得，若半径之比为2：1，则A、C两处的角速度之比为1：2。
【分析】 （1）根据实验原理和注意事项分析判断；
（2）平抛运动水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，根据运动学规律求解；
（3）根据控制变量法的特点分析判断，根据v=ωR计算。
（1）A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，故A正确；
B．每次小球可以应从同一位置释放，故B错误；
C．实验中最好选用密度大，体积小的小球能有效减少空气阻力对小球在空中运动的影响，故C正确；
D．实验中有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，将轨迹上的点连成一条平滑曲线，故D错误。
故选AC。
（2）[1]小球在水平方向上做匀速直线运动，所以相邻两点水平间距相等，由乙图可知，所以第4个点的横坐标为
在竖直方向上做自由落体运动，由匀加速直线运动规律可得
所以第4个点的纵坐标为
[2]根据题意有
解得
（3）[1]A．第三小组采用了控制变量法进行实验研究，探究弹簧弹力与形变量的关系没有涉及多个变量的相互影响，没有使用控制变量法，故A错误；
B．探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效替代法，故B错误；
C．探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法，故C正确。
故选C。
[2]两塔轮用皮带传动，所以塔轮边缘线速度大小相等，根据
可得，若半径之比为2：1，则A、C两处的角速度之比为1：2。
18．（2025高一上·上城期末）如图所示；三段轻绳的结点为P，轻绳PA与轻质弹簧的右端相连，轻质弹簧的左端固定在物块甲上，物块甲放置在水平平台上，轻质弹簧始终与水平台面平行。轻绳PB连接着放置在水平地面上的物块乙，PB与竖直方向的夹角，物块甲、乙恰好不滑动。已知物块甲、乙的质量分别为，物块甲与水平平台间的动摩擦因数，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数，重力加速度。求：
（1）弹簧的形变量大小；
（2）轻绳PB上的弹力大小；
（3）物块乙与地面间的动摩擦因数。
【答案】解：（1）对物块甲受力分析，水平方向上有
其中
，
解得
（2）设轻绳上的弹力大小为，对结点受力分析，水平方向上有
解得
（3）对物块乙受力分析，竖直方向上有
水平方向上有
其中
解得
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【分析】 （1）对物块甲受力分析，根据平衡条件结合胡克定律进行解答；
（2）对结点P受力分析，水平方向上根据平衡条件求解轻绳PB上的弹力大小；
（3）对物块乙受力分析，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解物块乙与地面间的动摩擦因数。
19．（2025高一上·上城期末）如图所示为质量的月球探测器，在执行探测任务时悬停的高度。探测器完成任务后关闭发动机自由下落，当速度达到时立即启动发动机提供升力，探测器向下匀减速运动，当速度减小到零时，探测器离月球表面的高度，此时再次关闭发动机，探测器最终安全达到月球表面。已知月球表面的重力加速度g取。
(1)求探测器到达月球表面时速度的大小；
(2)求探测器减速过程中发动机提供升力的大小；
(3)求探测器整个下落过程所用的总时间。
【答案】解：(1)设探测器到达月球表面的速度为，由运动学公式：
得：
(2)设探测器向下加速的位移为，向下减速的位移为，加速度为a，升力为F，则
得：
得：
得：
(3)设探测器向下加速时间为，向下减速时间为，再次加速时间为，总时间t，则
得：
得：
得：
得：
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）探测器距离月面5m时以自由落体的方式降落，由速度-位移公式可求得到达月球表面时速度的大小；
（2）由速度-位移公式和牛顿第二定律求得探测器减速过程中发动机提供升力的大小；
（3）由速度-时间公式结合题意求得探测器整个下落过程所用的总时间。
20．（2025高一上·上城期末）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台缓慢加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径，离水平地面的高度，物块平抛落地过程水平位移的大小。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度求：
（1）物块做平抛运动的初速度大小；
（2）物块离开转台边缘时转台的角速度；
（3）物块与转台间的动摩擦因数。
【答案】（1）解：物块做平抛运动，在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
（2）解：根据
可得物块离开转台边缘时转台的角速度
（3）解：物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，则有
解得物块与转台间的动摩擦因数为
【知识点】平抛运动；生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据运动学公式进行求解；
（2）根据线速度和角速度的关系求出物块离开转台边缘时转台的角速度；
（3）根据静摩擦力提供向心力，通过临界速度求出动摩擦因数。
（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有
在水平方向上有
联立解得
（2）根据
可得物块离开转台边缘时转台的角速度
（3）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，则有
解得物块与转台间的动摩擦因数为
21．（2025高一上·上城期末）如图所示，倾角的光滑固定斜面AB与水平传送带BC通过一小段光滑圆弧平滑连接，传送带左、右两端的距离，以大小的速率沿顺时针方向转动。现将一滑块（视为质点）从斜面上的A点由静止释放，滑块以大小的水平速度滑上传送带，并从传送带的右端C点飞出，最终落至水平地面上的D点。已知C、D两点间的高度差，滑块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）求滑块在斜面AB上运动的过程中加速度大小；
（2）求滑块从C点飞出时的速度大小；
（3）求滑块在传送带BC上运动的时间t；
（4）改变滑块在斜面上由静止释放的位置，其他情况不变，要使滑块总能落至D点，求滑块释放的位置到B点的最大距离．
【答案】解：（1）设滑块的质量为m，滑块沿斜面下滑的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
（2）因为，所以滑块滑上传送带后的一段时间内做匀加速直线运动，设其加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
根据匀变速直线运动规律，有
由于，滑块速度增大到v后，将与传送带一起以相同的速度向右匀速运动，所以
（3）加速阶段时间
匀速阶段时间
总时间
（4）经分析可知，当滑块释放的位置到B点的距离最大时，滑块通过B点时的速度最大（设为），且滑块匀减速滑动到C点时的速度恰好为v，对滑块沿传送带向右滑动的过程，根据匀变速直线运动的规律有
对滑块沿斜面下滑的过程，根据匀变速直线运动的规律有
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；牛顿运动定律的综合应用；平抛运动
【解析】【分析】（1）应用牛顿第二定律求出滑块的加速度大小；
（2）应用牛顿第二定律求出滑块在传送带上滑动时的加速度大小，应用运动学公式求出滑块从C点飞出时的速度大小；
（3）应用运动学公式求出滑块在传送带上运动的时间；
（4）滑块落到D点，则滑块离开传送带时的速度大小不变，释放点高度最大时，滑块在传送带上减少到C恰好与传送带共速，应用运动学公式求解。
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