2024-2025 学年高一下学期期中考试物理人教版（2019）
模拟卷 B 卷
一、选择题（每小题 5 分，共 50 分）
B 换题
1.关于运动和力的关系，下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体，其加速度可能不变
B.做曲线运动的物体，其加速度一定在变化
C.在恒力作用下运动的物体，其速度方向一定不变
D.在恒力作用下运动的物体，其加速度方向可能改变
2.如图所示，虚线 MN 为一小球在水平面上由 M 到 N 的运动轨迹，P 是运动轨迹上的一点.四
位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过 P 点时的速度方向.其中描
述最准确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.在蹦床比赛中，运动员的空中姿态可以简化为如图所示路径，其结束动作要求一定要垂直
蹦床落到蹦床上，则在图示的动作路径中运动方向与末速度方向一致的位置是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( )
A.物体的速度保持不变 B.物体的加速度保持不变
C.物体在相等时间内的位移一定相同 D.物体在相等时间内转过的角度一定相同
5.如图所示，自行车链条上有两点 A 和 B，线速度大小分别为 和 。当齿轮正常转动时，
下列关于 和 的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.不能确定
6.物体做匀速圆周运动，其线速度为 v、角速度为ω、半径为 r、周期为 T，下列关系式中错误
的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示为某“失重”餐厅的传菜装置，运送菜品的小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，该
轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，小车( )
A.机械能保持不变 B.动量保持不变
C.处于失重状态 D.所受合力不为零
8.把地球设想成一个半径为地球半径 的拱形桥，如图所示，汽车在最高点时，若
恰好对“桥面”压力为 0， ，则汽车的速度为( )
A.7.9m/s B.7.9m/h C.7.9km/s D.7.9km/h
9.如图所示，半径为 R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与
过陶罐球心 O 的对称轴 重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为 m 的小物块落入陶
罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时它和 O 点的连线与
之间的夹角 为 ，重力加速度为 g。下列说法正确的是( )
A.若此时摩擦力为 0，则物块对陶罐的作用力为
B.若此时摩擦力为 0，则物块的线速度为
C.若转速增加，物块与陶罐间的摩擦力增大
D.若转速增加，物块将沿罐壁向上滑动
10.如图所示，MN 是流速稳定的河流，河宽一定，现小船从 A 点渡河，第一次船头以速度
沿 AB 方向与河岸上游夹角为α，到达对岸；第二次船头以速度 沿 AC 方向与河岸下游夹角
为β，到达对岸。 均指船在静水中的航速，其中 ，若两次航行的时间相等，则( )
A. B.
C. D.无法比较α与β的大小
二、实验题（每空 2 分，共 12 分）
11.（6 分）某实验小组利用图甲的装置研究平抛运动规律。
(1)实验中，下列说法正确的是___________。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.实验坐标原点建在斜槽末端
D.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
(2)另一同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔一定时间发出一
次闪光，某次拍摄后得到的照片如图乙（图中不包括小球刚离开轨道的影像）。图中每个方
格的边长为 2.45cm，当地重力加速度的大小为 ，小球运动到位置 c 时，其速度水平
分量的大小为__________m/s，竖直分量的大小为__________m/s。（均保留 2 位有效数字）
12.（6 分）图甲是探究向心力与角速度大小关系的装置。电动机的竖直转轴上，固定有光滑
水平直杆，直杆上距转轴中心 40cm 处固定有直径 1.00cm 的竖直遮光杆。水平直杆上套有质
量为 0.20kg 的物块，物块与固定在转轴上的力传感器通过细线连接。当物块随水平直杆匀速
转动时，细线拉力 F 的大小可由力传感器测得，遮光杆经过光电门的时间可由光电计时器测
得。
(1)若遮光杆经过光电门时的遮光时间为 0.10s，则直杆转动的角速度为_______rad/s。
(2)保持物块的质量和细线的长度不变，改变转轴的角速度，测得 F 与对应角速度ω的数据如
下表，在图乙中描点并作出图像_______。
0 0.5 1.0 1.5 2.0
F/N 0 0.13 0.50 1.12 2.00
(3) 图像可得出的结论是：在质量和半径不变时，物块所受向心力与角速度大小关系是
______（填选项前字母）。
A. B. C. D.
三、计算题（共 3 小题，共 38 分）
13.（10 分）图甲所示的网球发球机可以从接近水平地面处将网球以不同的速度和角度射出。
某次发球机发出的网球初速度为 ，速度方向与水平方向成 ，如图乙所示，不计空
气阻力，重力加速度 g 取 。求：
(1)网球在空中飞行的时间；
(2)网球能达到的最大高度；
(3)网球抛出的水平距离；
14.（12 分）第 24 届冬季奥林匹克运动会 2022 年 2 月 4 日-2022 年 2 月 20 日在北京举办，如
图所示，中国选手跳台滑雪运动员谷爱凌在一次比赛时，经过一段时间的加速滑行后从 O 点
水平飞出，经过 落到斜坡上的 A 点。已知 O 点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角
，不计空气阻力（ 取 ）。求：
（1）A 点与 O 点的距离 L；
（2）谷爱凌离开 O 点时的速度大小；
（3）谷爱凌从 O 点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间。
15.（16 分）游乐场的悬空旋转椅可以抽象为如图所示的模型：一质量 的球通过长
的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长 ，整个装置绕竖直杆转动，绳子
与竖直方向成θ角。当 时，（取 ， ， ）求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）该装置转动的线速度大小。（结果可保留根号）
答案以及解析
1.答案：A
解析：AB.物体做曲线运动的条件是初速度与加速度不在同一条直线上，所以加速度可以变
化，也可以保持不变，故 A 正确，B 错误；
C.如果恒力的方向与物体初速度方向不相同，物体做曲线运动，速度方向改变，故 C 错误；
D.由牛顿第二定律可知，物体所受合外力为恒力时，其加速度大小方向均保持不变。故 D 错
误。
故选 A。
2.答案：C
解析：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为 P 点的
速度方向，故 C 正确，ABD 错误.
故选 C.
3.答案：B
解析：做曲线运动的物体，其运动的速度方向沿轨迹切线方向，图中只有②位置的切线方向
向下，可知，在图示的动作路径中运动方向与末速度方向一致的位置是②。故选 B。
4.答案：D
解析：A.匀速圆周运动线速度大小不变，方向改变，A 错误；B.匀速圆周运动的向心加速度
大小不变，方向始终指向圆心，B 错误；C.相等的弧长对应相等的弦长，虽然相等时间内位
移的大小相等，但方向不同，所以相等时间内发生的位移不同，C 错误；D.匀速圆周运动的
角速度不变，所以相等时间内绕圆心转过的角度相等，D 正确，故选 D。
5.答案：B
解析：由于 A 和 B 为自行车链条上的两点，故 A 和 B 两点的线速度大小相等，则有 ，
故 ACD 错误，B 正确。故选:B。
6.答案：B
解析：A.根据公式 ，可得 ，可知 ACD 正确，B 错误。本题选不正确
的，故选 B。
7.答案：D
解析：小车沿等螺距轨道向下匀速率运动，速度大小不变，动能不变，小车高度减小，即重
力势能减少，可知，小车的机械能减少，故 A 错误。小车做螺旋运动，速度大小不变，方向
改变，根据动量表达式 可知，小车的动量大小不变，动量的方向发生变化，即动量发
生了变化，故 B 错误。由于小车沿等螺距轨道向下做匀速率运动，沿轨道方向的速度大小不
变，所以小车沿轨道方向所受的合力为 0，即沿轨道方向的加速度为 0，又由于该轨道各处弯
曲程度相同，则轨道对小车轴心方向的作用力提供其圆周运动的向心力，该作用力方向沿水
平方向，可知，小车的加速度方向沿水平方向，小车不存在竖直方向的加速度，即小车既不
处于超重，又不处于失重，故 C 错误。根据上述分析可知，小车沿轨道方向的合力为 0，轨
道对小车轴心方向的作用力提供其圆周运动的向心力，即小车所受的合力不为零，合力方向
总指向轴心，故 D 正确。
8.答案：C
解析：恰好汽车对“桥面”压力为 0，由重力提供向心力可得
解得
故选 C。
9.答案：A
解析：AB.若此时摩擦力为 0，对物块受力情况如图所示
由上图可知，物块受到的支持力和重力的合力提供物块做圆周运动的向心力，则有
，
解得 ，
故 A 正确，B 错误；
CD.若物块所受摩擦力为 0 时，则有 ，
解得
若刚开始的转速小于 ，则物块所受摩擦力方向沿切线方向向上，此时转速增加，则物
块与陶罐间的摩擦力减小，物块有向下运动趋势；若刚开始的转速大于 ，则物块所受
摩擦力方向沿切线方向向下，此时转速增加，则物块与陶罐间的摩擦力增大，若继续增大，
物块将沿罐壁向上滑动。由题知，刚开始的转速与 的大小关系不确定，故物块所受摩
擦力的变化情况和物块的运动情况无法确定，故 CD 错误。
故选 A。
10.答案：B
解析：若船头指向 AB 方向渡河，则船渡河的时间为 同理，若船头指向 AC 方向渡
河，则船渡河的时间为 因渡河时间相等，则 因为 则
故选 B。
11.答案：(1)D
(2)0.98；1.2
解析：（1）AD.为了保证小球每次抛出的速度相同，应使小球每次从斜槽上相同的位置由静
止释放，但斜槽轨道不需要光滑，故 A 错误，D 正确；
B.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末端需要调节水平，故 B 错误；
C.实验坐标原点应建在小球处于斜槽末端时球心的水平投影处，故 C 错误。
故选 D。
（2）根据图乙，竖直方向有
可得
水平方向有
可得小球运动到位置 c 时，其速度水平分量的大小为
小球运动到位置 c 时，其竖直分量的大小为
12.答案：(1)0.25
(2)
(3)C
解析：（1）根据
可得
（2）做出 图像如图
（3） 图像可得出的结论是：在质量和半径不变时，物块所受向心力与角速度大小的平
方成正比，即关系是 。
故选 C。
13.答案：(1)2s
(2)5m
(3)
解析：（1）网球竖直方向做匀变速直线运动，竖直速度为
网球在空中飞行的时间
（2）网球能达到的最大高度
（3）网球水平方向做匀速运动，则网球抛出的水平距离
14.答案：（1） ；（2） ；（3）
解析：（1）谷爱凌在竖直方向做自由落体运动，有
解得
（2）设谷爱凌离开 O 点时的速度为 ，谷爱凌在水平方向的分运动为匀速直线运动，有
解得
（3）谷爱凌的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动（初速度为 、加速度为
）和垂直斜面方向的类竖直上抛运动（初速度为 、加速度为 ）。当
垂直斜面方向的速度减为零时，谷爱凌离斜坡最远，有
解得
15.答案：（1） （2）
解析：（1）对球受力分析如图所示
则
代入数据得
（2）小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，则
，
解得2024-2025 学年高一下学期期中考试物理人教版（2019）
模拟卷 A 卷
一、选择题（每小题 5 分，共 50 分）
1.曲线运动的物体，在运动过程中一定发生变化的是( )
A.速度大小 B.速度方向 C.加速度大小 D.加速度方向
2.陀螺是中国民间最早的娱乐工具之一。如图所示，某一陀螺立在水平地面上一点匀速转
动，从上往下看，陀螺逆时针转动。若滴一滴墨水到陀螺上，则被甩出的墨水的径迹可能是
( )
A. B. C. D.
3.某商场内的自动扶梯以 0.5m/s 的速度匀速运行，扶梯与水平面的夹角为 30°，一顾客站立在
扶梯台阶上相对扶梯静止，则顾客竖直方向的速度大小为( )
A. B. C. D.
4.一只小船过河，河中水流速度各处相同且恒定，小船船头始终垂直于平直岸，小船三次运
动中，轨迹如图中虚线所示，三次运动中，小船速度大小不同，由此可以确定( )
A.船沿三条不同路径渡河的时间相同
B.船沿 AC 轨迹过河所用的时间最短
C.三次运动中，船到对岸的瞬时速度大小相同
D.三次运动中，船在静水中的速度大小相同
5.如图所示，从斜面上 A 点斜向上抛出一个可视为质点小球，水平击中斜面上 B 点，现将另
一相同小球从 AB 中点 C 点抛出，仍水平击中 B 点。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.两个小球的初速度大小之比为 2∶1
B.从 C 点抛出的小球初速度方向与水平方向夹角更大
C.两个小球离斜面的最大距离之比为 2∶1
D.调整两个小球抛出的时间，可以使两个小球在空中相遇
6.学校运动会上，参加铅球项目的运动员，把 的铅球以 的初速度从某一高度投掷出
去，如图所示，抛射角 ，铅球落地速度与水平地面夹角 ，不计空气阻力，重力加
速度 g 取 ，则铅球抛出时离地面的高度 h 是( )
A.1.2m B.1.3m C.1.4m D.1.5m
7.运动员滑雪时运动轨迹如图所示，已知该运动员滑行的速率保持不变，角速度为ω，向心加
速度为 a。则( )
A.ω变小，a 变小 B.ω变小，a 变大 C.ω变大，a 变小 D.ω变大，a 变大
8.韦伯望远镜发现一颗代号为 K2-18B 的类地行星，已知它的公转周期和地球相同，公转轨道
半径为地球和太阳间距的 0.2 倍。K2-18B 和地球均围绕各自中心天体做匀速圆周运动，则
K2-18B 和地球的( )
A.线速度大小之比为 5:1 B.线速度大小之比为 25:1
C.中心天体质量之比为 1:125 D.中心天体质量之比为 1:25
9.小球在锥形漏斗内壁做半径为 r、角速度为ω的匀速圆周运动，其向心加速度为( )
A. B. C. D.
10.如图所示为我国某平原地区从 P 市到 Q 市之间的高铁线路。线路上 、 、 、 位置
处的曲率半径分别为 、 、 、 。若列车在 P 市到 Q 市之间以 匀速率运
行，列车在经过 、 、 、 位置处与铁轨都没有发生侧向挤压。则这四个位置中内外轨
道的高度差最大的位置是( )
A. B. C. D.
二、实验题（每空 2 分，共 14 分）
11.（6 分）某实验小组利用图甲的装置研究平抛运动规律。
(1)实验中，下列说法正确的是___________。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.实验坐标原点建在斜槽末端
D.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
(2)另一同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔一定时间发出一
次闪光，某次拍摄后得到的照片如图乙（图中不包括小球刚离开轨道的影像）。图中每个方
格的边长为 2.45cm，当地重力加速度的大小为 ，小球运动到位置 c 时，其速度水平
分量的大小为__________m/s，竖直分量的大小为__________m/s。（均保留 2 位有效数字）
12.（8 分）用如图所示的装置来＂探究向心力与半径，角速度，质量的关系＂，取一根边缘
光滑平整的细管，将一根细绳穿过细管，绳的一端拴一个小球，另一端拴一只弹簧测力计，
将弹簧测力计的下端固定，手握细管摇动，尽量使小球在接近水平的平面内做匀速转动。设
弹簧的弹力为 F，小球的质量为 m，小球的角速度为 ，匀速圆周运动的半径为 r，回答下
列问题：
（1）本实验采用______法来探究 四者之间的关系，可以近似认为小球的向心力
______（填＂大于＂＂等于＂或＂小于＂）F。
（2）若测得小球做匀速圆周运动的圈数为 n，对应的运动时间为 t，则 ______
（3）保持小球做匀速圆周运动的角速度不变，作 的关系图像如下，若图像的斜率为
k，则可测得小球做匀速圆周运动的周期为______。
三、计算题（共 3 小题，共 36 分）
13.（10 分）若河宽为 ，已知水流速度是 ，小船在静水中的速度是 ，即船速
（静水中）小于水速。求：
（1）欲使船渡河时间最短，船渡河最短时间是多少？
（2）欲使航行距离最短，最短距离是多少？
14.（12 分）如图所示，倾角 的斜面固定在水平地面上，一小球（可视为质点）以一
定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出，经 的时间，小球恰好垂直击中斜面。不
计空气阻力，重力加速度 g 取 ， ， ，求：
(1)小球抛出时的初速度大小；
(2)小球从抛出到击中斜面过程的位移大小；
(3)小球抛出点到斜面底端的高度。
15.（14 分）如图所示，半径 的半球形陶罐可以绕竖直轴 匀速转动，O 为陶罐
球心，一小物块靠在陶罐内壁上随陶罐一起转动。已知小物块与罐壁间的动摩擦因数
，它和 O 点连线与 之间的夹角 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加
速度 ， ， 。求：
（1）陶罐的角速度为多大时，小物块与罐壁间无摩擦力；
（2）要保证小物块不滑动，陶罐角速度的最大值。
答案以及解析
1.答案：B
解析：AB.曲线运动过程中速度的方向时刻变化着，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周
运动，A 错误 B 正确；
CD.平抛运动是曲线运动，但是运动过程中加速度恒定，大小和方向都不变，CD 错误。
2.答案：C
解析：陀螺做匀速圆周运动，边缘上的墨水应沿切线方向飞出，又陀螺逆时针转动，则被甩
出的墨水的径迹可能是 C。
3.答案：B
解析：自动扶梯以 的速度匀速运行，扶梯与水平面夹角为 30°，则顾客竖直方向的速
度大小为： ，故 B 正确。
4.答案：B
解析：AB.渡河时间只与垂直于河岸速度（本题中即船相对于静水速度）有关，沿水流方向
有
根据轨迹可知，船沿 AC 轨迹过河所用的时间最短，故 A 错误，B 正确；
CD.因为水流速度相同，但三次船相对于静水的速度不同，故三次运动中，船到对岸的瞬时
速度大小不相同，故 CD 错误。
故选 B。
5.答案：C
解析：AB.反向看是平抛运动，设斜面倾角为θ，根据
解得
则两次小球时间之比为 ，由
可知，两次竖直速度之比 ，根据
可知水平速度之比为 ，所以两次击中 B 点速度之比为 ，根据
两次抛出时速度的大小之比为 ，且到达 B 点时速度方向相同，根据平抛运动推论可知，
位移偏转角正切值是速度偏转角正切值的一半，则
可知两次抛出时速度方向相同，故 AB 错误；
C.沿斜面建系，设初速度方向与斜面的夹角为θ，则小球离斜面的最大距离为
可知，两小球离斜面的最大距离之比为 ，故 C 正确；
D.两小球的轨迹相切于 B 点，故不可能在空中相遇，故 D 错误。
故选 C。
6.答案：C
解析：设落地速度大小为 v，将铅球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动，水平方
向做匀速直线运动，则有
解得
竖直方向根据运动学公式可得
可得铅球抛出时离地面的高度为
故选 C。
7.答案：D
解析：根据
可知，速率不变，半径减小，则角速度ω变大；根据
可知，速率不变，半径减小，向心加速度 a 变大。
故选 D。
8.答案：C
解析：AB.根据
其中 K2-18B 的类地行星与地球的周期相等，且 ，可得线速度之比为
故 AB 错误；
CD.根据万有引力提供向心力
解得
其中 K2-18B 的类地行星与地球的周期相等，且 ，由
解得中心天体质量之比为
故 C 正确，D 错误。
故选 C。
9.答案：A
解析：根据向心加速度公式
故选 A。
10.答案：D
解析：根据火车在转弯处的受力分析，由牛顿第二定律
其中，在 处的 最大，则 和α角度最大，故内外轨道的高度差最大。
故选 D。
11.答案：(1)D
(2)0.98；1.2
解析：（1）AD.为了保证小球每次抛出的速度相同，应使小球每次从斜槽上相同的位置由静
止释放，但斜槽轨道不需要光滑，故 A 错误，D 正确；
B.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末端需要调节水平，故 B 错误；
C.实验坐标原点应建在小球处于斜槽末端时球心的水平投影处，故 C 错误。
故选 D。
（2）根据图乙，竖直方向有
可得
水平方向有
可得小球运动到位置 c 时，其速度水平分量的大小为
小球运动到位置 c 时，其竖直分量的大小为
12.答案：（1）控制变量；等于
（2）
（3）
解析：（1）本实验采用控制变量法来探究 四者之间的关系。
因为小球在接近水平的平面内做匀速转动，可以近似认为小球的向心力等于 F。
（2）若测得小球做匀速圆周运动的圈数为 n，对应的运动时间为 t，则小球匀速圆周运动的
周期为 ，由 可得
（3）由 ，可得 ，则 的关系图像的斜率为 ，解得
13.答案：（1） （2）
解析：（1）当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，有：
（2）因为静水速小于水流速，船不能垂直渡河，只有当船的合速度方向与船在静水速度的方
向垂直，渡河位移最短，设此时合速度的方向与河岸的夹角为θ，有：
，
则渡河的最小位移为：
14.答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）设小球击中斜面时的竖直分速度大小为 ，小球在空中做平抛运动，竖直方向有
因小球垂直击中斜面，由几何关系有
解得小球抛出时的初速度大小
（2）水平方向有
竖直方向有
则小球从抛出到击中斜面过程的位移大小
（3）设小球抛出点到斜面底端的高度为 H，由几何关系有
解得
15.答案：（1） ；（2）
解析：（1）根据题意可知，当小物块与罐壁间无摩擦力，小物块做圆周运动的向心力由重力
与支持力的合力提供，则有
由几何关系可得小物块做圆周运动的半径为
联立解得
（2）分析可知，当陶罐角速度最大时，小物块所受摩擦力将沿着与陶罐的接触面斜向下方，
则由平衡条件有
由牛顿第二定律有
联立解得
