学易金卷：高一物理下学期期末模拟卷（湖北专用，人教版必修二全册，必修三第9～10章）

**基本信息** 2025-2026高一物理期末模拟卷（必修二及必修三第9-10章），以机器狗、细胞电转染等科技情境和足协杯、火星探测器等社会热点为载体，覆盖运动、能量、电场等核心知识，注重物理观念与科学思维的综合考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/40|匀速运动、机械能、电场强度、圆周运动|结合宇树机器狗、快递分拣等情境，区分单选与多选| |实验题|2/15|电容器电容测定、机械能守恒验证|利用电压传感器数据处理，设计拉力传感器验证实验| |计算题|3/45|天体运动、多过程力学、电磁偏转|火星探测器轨道计算、螺旋圆轨道与传送带综合、直线加速器偏转问题|

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修二全册，必修三第9章和第10章 第Ⅰ卷 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2025年3月，泰山盘道上迎来了宇树科技公司的机器狗独特的爬山身影。机器狗匀速爬山运送货物，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗对货物的作用力大于货物对机器狗的作用力。 B. 机器狗匀速爬山过程中，货物的机械能不变。 C. 货物受到的合力做功为零。 D. 机器狗消耗的电能全部转化为货物的重力势能。 2. 将木块放在注满水的玻璃管中，塞上塞子竖直倒置，木块在玻璃管中匀加速上浮，同时沿水平方向移动玻璃管，木块的运动轨迹如图中虚线所示，下列关于玻璃管运动的图像，正确的是（　　） A B. C. D. 3. 细胞电转染是生物实验室中常用的基因操纵手段，其原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. DNA分子带正电 C. DNA分子在M点的加速度比在N点大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点大 4. 如图，滚筒洗衣机是如今常见的家用洗衣机。脱水过程中，滚筒绕水平转轴转动，可认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，则（　　） A. 湿衣服所受合力大小不变 B. 湿衣服的向心加速度逐渐减小 C. 湿衣服上的水在最高点比最低点更容易甩出 D. 湿衣服上的水在最低点比最高点更容易甩出 5. 2025年中国快递业迅猛发展，自动化分拣设备也得到了广泛应用。如图为一快递分拣流水线的简化示意图，快递包裹从距传送带高度处的分拣口无初速释放，释放时传送带的点恰好在包裹正下方。若传送带足够长，包裹落到传送带上不反弹，传送带匀速转动的速度，包裹与传送带之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度取，则包裹与传送带共速时，包裹与传送带上点的距离为（　　） A. B. C. D. 6. 2025年12月5日，2025中国足协杯决赛将在苏州奥体中心举行。如图甲所示，一足球运动员在水平草地上练习传高空球。如果他在同一地点O把同一个足球前后两次斜向上踢出，如图乙所示，第一次足球落在草地上的M点，第二次落在草地上的N点，足球两次在空中运动的最大高度相等，且，落地时速度与水平方向的夹角分别为θM、θN，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　） A. 足球第二次在空中运动的时间较长 B. 足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的2倍 C. 足球第二次被踢出时的初速度是第一次的2倍 D. 足球两次落地时的速度与水平方向夹角的关系为 7. 如图所示，是半径为的竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点，连线竖直，轨道处于水平向右的匀强电场中。若从点静止释放一质量为、电量为的带电小球，小球沿圆弧经点恰好能到达点。当在点给带电小球一个水平向右的初速度（未知），小球恰好能沿轨道做完整的圆周运动。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电，电场强度大小为 B. 小球在点时的速度大小为 C. 小球在点时的速度大小为 D. 小球的初速度的大小为 8. 某餐桌的圆形转台上，放置A、B、C三个质量分别为3m、2m、m的调料瓶，它们到转轴的距离分别为2r、r、3r。现转动转台，使三个调料瓶均随转台一起做匀速圆周运动。已知三个调料瓶与转台间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 调料瓶B的向心加速度最大 B. 调料瓶A所受的摩擦力最大 C. 若转台转速逐渐增大，调料瓶C最先滑动 D. 若转台转速逐渐增大，调料瓶A最先滑动 9. 如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的Q点等高，O为PQ的中点，PQ距离为2d。一根轻质不可伸长的细绳一端系在Q点，穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮P，另一端吊着重物B。当QA与水平方向夹角为时，圆环A恰好保持静止。将圆环A由O点静止释放，设QA与水平方向夹角为，已知重力加速度为g，整个过程中B未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（　　） A. 重物B的质量为 B. A和B的速度关系为 C. A和B总动能最大时， D. A可以下降的最大高度为 10. 利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图（a）所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转轴在竖直面内自由转动，在最低点（）给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，利用传感器记录绳的拉力大小，同时记录对应时刻轻绳与竖直方向的夹角，将数据输入计算机得到图像如图（b）所示。已知取，则下列判断正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 轻绳长为 C. 小球在最高点的速度大小为 D. 小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小的增大而增大 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11. （6分）在测定电容器电容的实验中，将电容器C、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源（6V）、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先将开关S掷向1，电源给电容器充电，充电完毕后，将开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕。与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示；由计算机对图乙进行数据处理后得到的“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像如图丙所示。（结果均保留两位，有效数字） （1）电容器充电结束时的带电荷量为______。 （2）该电容器的电容为______。 （3）某同学认为，仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端进行实验，也可以测出电容器的电容值。该同学的观点是否正确______（填“正确”或“错误”）。 12. （9分）某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示。 （1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率大小的理论值为________。 （2）由图乙得：直线斜率的大小为________，小钢球的重力为________ 。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验系统误差的主要来源是________（单选，填正确答案标号）。 A. 小钢球摆动角度偏大 B. 小钢球初始释放位置不同 C. 小钢球摆动过程中有空气阻力 （4）考虑到上述实验误差的影响，实验得到的图像与理论值相比________。 A. 斜率偏小 B. 斜率偏大 C. 纵截距偏小 D. 纵截距偏大 三、计算题：本题共3小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. （12分）如图所示，火星探测器从地球发射后，经过一段时间到达火星轨道，其转移轨道是一个与地球公转轨道外切、与火星公转轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面，地球公转轨道半径为，火星公转轨道半径为，地球公转周期为，引力常量为。求： （1）太阳的质量； （2）火星绕太阳公转线速度的大小； （3）火星探测器从地球运动到火星所需要的时间。 14. （15分）如图所示。一闯关游戏装置处于竖直截面内，粗糙的曲面轨道AB与光滑的竖直螺旋圆轨道的最低点B相切，螺旋圆轨道的半径；水平传送带两端分别与左侧光滑的水平轨道BD、右侧粗糙斜面轨道EF平滑对接于D、E两点，传送带DE长，在电动机带动下以顺时针匀速转动；倾斜轨道EF长，倾角为。将小球从曲面轨道上由静止释放，小球不脱离圆轨道且能到达斜面轨道的顶端F，则闯关游戏过关。某次游戏时将小球在曲面轨道上距B点高处释放，刚好能通过圆轨道的最高点C点。已知小球的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，与斜面的动摩擦因数为，重力加速度，，。求： （1）小球到B点时的速度大小； （2）小球在曲面轨道上运动时克服阻力做的功； （3）计算说明此次闯关能否过关，若能，求到达F点的速度；若不能，求在斜面上运动的总路程。 15. （18分）如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由5个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且已知电子的质量为m、电荷量为e、交变电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长和板间距均为L，两极板间的电压UAB=8U0，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧的Q点射出，最后打到荧光屏上。试求： （1）第4个金属圆筒的长度s； （2）电子打在荧光屏上的M点到O点的距离lOM； （3）若两极板间的电压UAB可调节，要使电子能打在荧光屏上距O点0.5L ~ 2L的范围内，求UAB的取值范围。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $: : 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷 (考试时间：90分钟，分值：100分) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 .: 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3.测试范围：人教版必修二全册，必修三第9章和第10章 0 第I卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题 水 中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对 但不全的得2分，有选错的得0分。 1.2025年3月，泰山盘道上迎来了宇树科技公司的G1机器狗独特的爬山身影。机器狗匀速爬山运送货物， 下列说法正确的是( : A.机器狗对货物的作用力大于货物对机器狗的作用力。 B.机器狗匀速爬山过程中，货物的机械能不变。 C.货物受到的合力做功为零。 D.机器狗消耗的电能全部转化为货物的重力势能。 2.将木块放在注满水的玻璃管中，塞上塞子竖直倒置，木块在玻璃管中匀加速上浮，同时沿水平方向移动 玻璃管，木块的运动轨迹如图中虚线所示，下列关于玻璃管运动的V一t图像，正确的是() 试题第1页（共8页） : 列学科网·学易金卷做怒德：然限？是鲁普 A 0 3.细胞电转染是生物实验室中常用的基因操纵手段，其原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于 细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子 进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是() 本y DNA分子 细胞膜 [+++++++++++++☐ A.N、P两点的电场强度相同 B.DNA分子带正电 C.DNA分子在M点的加速度比在N点大 D.DNA分子在M点的电势能比在N点大 4.如图，滚筒洗衣机是如今常见的家用洗衣机。脱水过程中，滚筒绕水平转轴转动，可认为湿衣服在竖直 平面内做匀速圆周运动，则() A.湿衣服所受合力大小不变 B.湿衣服的向心加速度逐渐减小 C.湿衣服上的水在最高点比最低点更容易甩出 试题第2页（共8页） 列学科网·学易金卷做概：就限是鲁禁 D.湿衣服上的水在最低点比最高点更容易甩出 5.2025年中国快递业迅猛发展，自动化分拣设备也得到了广泛应用。如图为一快递分拣流水线的简化示意 图，快递包裹从距传送带0.2m高度处的分拣口无初速释放，释放时传送带的A点恰好在包裹正下方。若 传送带足够长，包裹落到传送带上不反弹，传送带匀速转动的速度v=0.4/s,包裹与传送带之间的动摩 擦因数为0.2，重力加速度8取10/s2,则包裹与传送带共速时，包裹与传送带上A点的距离为() 包裹 A.0.08m B.0.09m c.0.10m D.0.12m 6.2025年12月5日，2025中国足协杯决赛将在苏州奥体中心举行。如图甲所示，一足球运动员在水平草 地上练习传高空球。如果他在同一地点O把同一个足球前后两次斜向上踢出，如图乙所示，第一次足球落 在草地上的M点，第二次落在草地上的N点，足球两次在空中运动的最大高度相等，且ON=2OM,落 地时速度与水平方向的夹角分别为M、N,空气阻力不计。下列说法正确的是() ammmmgm M 甲 乙 A.足球第二次在空中运动的时间较长 B.足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的2倍 C.足球第二次被踢出时的初速度是第一次的2倍 D.足球两次落地时的速度与水平方向夹角的关系为taOM=2 tan Q 7.如图所示，A、B、C、DE、F、GH是半径为R的竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点，AE连线竖直， 轨道处于水平向右的匀强电场中。若从A点静止释放一质量为m、电量为9的带电小球，小球沿圆弧经B点 恰好能到达C点。当在A点给带电小球一个水平向右的初速度。（未知），小球恰好能沿轨道做完整的圆 周运动。已知重力加速度为8，则下列说法正确的是() 试题第3页（共8页） E 分 H B A.小球带负电，电场强度 卡 大小为 "8 B.小球在E点时的速度大小为√gR 米 c.小球在F点时的速度大小为√√2gR D.小球的初速度的大小为， 2+2W2)gR 8.某餐桌的圆形转台上，放置A、B、C三个质量分别为3、2、m的调料瓶，它们到转轴的距离分别为 2r、r、3r。现转动转台，使三个调料瓶均随转台一起做匀速圆周运动。己知三个调料瓶与转台间的动摩擦 数 因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则() S B A.调料瓶B的向心加速度最大 B.调料瓶A所受的摩擦力最大 E政 C.若转台转速逐渐增大，调料瓶C最先滑动 D.若转台转速逐渐增大，调料瓶A最先滑动 世 9.如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的2点等高，O为PQ的中点，P2距离为2d。一 根轻质不可伸长的细绳一端系在Q点，穿过质量为的光滑圆环A再绕过定滑轮P,另一端吊着重物B。 当QA与水平方向夹角为45°时，圆环A恰好保持静止。将圆环A由O点静止释放，设QA与水平方向夹 角为O,己知重力加速度为8，整个过程中B未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正 确的是() 试题第4页（共8页） : : d 白B A重物B的质量为 1 2 B.A和B的速度关系为Va=2ysin8 O C.A和B总动能最大时，日=30° : D.A可以下降的最大高度为2√2d ※ 10.利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图（α）所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转 轴在竖直面内自由转动，在最低点（cos日=1)给小球一个初速度Y,=6s,使小球能做完整的圆周运 动，利用传感器记录绳的拉力大小F，同时记录对应时刻轻绳与竖直方向的夹角日，将数据输入计算机得 到F-cos8图像如图(b)所示。己知g取10ms2,则下列判断正确的是() .; O O : ↑FN 11 ⊙ -1-0.500.5 1 cos0 图(a) 图b) A.小球的质量为0.2kg B.轻绳长为lm : c.小球在最高点的速度大小为2√5ms D.小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小，的增大而增大 第Ⅱ卷 K 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11.(6分)在测定电容器电容的实验中，将电容器C、电压传感器、阻值为3k2的电阻R、电源(6V)、 单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先将开关S掷向1，电源给电容器充电，充电完毕后，将开 O 关$掷向2，电容器放电，直至放电完毕。与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线 试题第5页（共8页） 列学科网·学易金卷做好焉：限景是善普 如图乙所示；由计算机对图乙进行数据处理后得到的“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像如图丙 所示。（结果均保留两位，有效数字） (1)电容器充电结束时的带电荷量为C。 (2)该电容器的电容为_F。 (3)某同学认为，仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端进行实验，也可以测出 电容器的电容值。该同学的观点是否正确 (填“正确”或“错误”)。 峰值：6V 面积：+182.7Vs 压 电 面积：-180.4Vs 0 0 压 W) (V) 机 由压 峰值：-6可 传感器 -5 0100200300400 0100200300400 时间(s) 时间(s) 甲 乙 丙 12.(9分)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力 传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆 动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmm。改变小钢球的初始释放位置，重复 上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmm图像是一条直线，如图乙所示。 1.80 1.75 1.70 1.65 1.60 拉力 1.55 数据 传感器 采集器 1.50 1.45 计算机 1.40 1.3 0.000.050.100.150.20TmaN 图甲 图乙 (1)若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率大小的理论值为 (2)由图乙得：直线斜率的大小为 ,小钢球的重力为 。(结果均保留2位有效数字) (3)该实验系统误差的主要来源是 (单选，填正确答案标号)。 A.小钢球摆动角度偏大 B.小钢球初始释放位置不同 试题第6页（共8页） 可学科网·学易金卷做概就限彩是鲁器 C.小钢球摆动过程中有空气阻力 (4)考虑到上述实验误差的影响，实验得到的Tmx-Tm图像与理论值相比 A.斜率偏小 B.斜率偏大 C.纵截距偏小 D.纵截距偏大 三、计算题：本题共3小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后 答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.(12分)如图所示，火星探测器从地球发射后，经过一段时间到达火星轨道，其转移轨道是一个与 地球公转轨道外切、与火星公转轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面，地球公转轨道半径为”， 火星公转轨道半径为R,地球公转周期为T,引力常量为G。求： 2-0 火星 星 探测器 太阳 地球 (1)太阳的质量M; (2)火星绕太阳公转线速度v的大小： (3)火星探测器从地球运动到火星所需要的时间t。 14.(15分)如图所示。一闯关游戏装置处于竖直截面内，粗糙的曲面轨道AB与光滑的竖直螺旋圆轨道 的最低点B相切，螺旋圆轨道的半径R=0.1;水平传送带两端分别与左侧光滑的水平轨道BD、右侧粗 糙斜面轨道EF平滑对接于D、E两点，传送带DE长L=1.25m,在电动机带动下以v=2ms顺时针匀速 转动；倾斜轨道EF长L,=m,倾角为日=37°。将小球从曲面轨道上由静止释放，小球不脱离圆轨道且 能到达斜面轨道的顶端F,则闯关游戏过关。某次游戏时将小球在曲面轨道上距B点高h=0.3m处释放， 刚好能通过圆轨道的最高点C点。已知小球的质量为=0.2kg,与传送带间的动摩擦因数为4=0.2，与 斜面的动摩擦因数为43=0.5，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： 试题第7页（共8页） C D E 7777777777777B77770 ()7777777777 (1)小球到B点时的速度大小： (2)小球在曲面轨道上运动时克服阻力做的功； (3)计算说明此次闯关能否过关，若能，求到达F点的速度：若不能，求在斜面上运动的总路程。 张 15.(18分)如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由5个横截 面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为 河 奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势 差的变化规律如图乙所示，在=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属 游 圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动 到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且己知电子 的质量为、电荷量为、交变电压的绝对值为U6,周期为T,电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。 S 偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长和板间距均为L,两极板间的电压UAB一8U6,两板 间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧工处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加 速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧的Q点射出，最后打到荧光屏上。试求： (1)第4个金属圆筒的长度5： E脚 (2)电子打在荧光屏上的M点到O点的距离lOM: (3)若两极板间的电压U4B可调节，要使电子能打在荧光屏上距O点0.5L~2L的范围内，求U4s的取值 世 范围。 交变 23 2T 37 甲 试题第8页（共8页） 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修二全册，必修三第9章和第10章 第Ⅰ卷 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2025年3月，泰山盘道上迎来了宇树科技公司的机器狗独特的爬山身影。机器狗匀速爬山运送货物，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗对货物的作用力大于货物对机器狗的作用力。 B. 机器狗匀速爬山过程中，货物的机械能不变。 C. 货物受到的合力做功为零。 D. 机器狗消耗的电能全部转化为货物的重力势能。 2. 将木块放在注满水的玻璃管中，塞上塞子竖直倒置，木块在玻璃管中匀加速上浮，同时沿水平方向移动玻璃管，木块的运动轨迹如图中虚线所示，下列关于玻璃管运动的图像，正确的是（　　） A B. C. D. 3. 细胞电转染是生物实验室中常用的基因操纵手段，其原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. DNA分子带正电 C. DNA分子在M点的加速度比在N点大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点大 4. 如图，滚筒洗衣机是如今常见的家用洗衣机。脱水过程中，滚筒绕水平转轴转动，可认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，则（　　） A. 湿衣服所受合力大小不变 B. 湿衣服的向心加速度逐渐减小 C. 湿衣服上的水在最高点比最低点更容易甩出 D. 湿衣服上的水在最低点比最高点更容易甩出 5. 2025年中国快递业迅猛发展，自动化分拣设备也得到了广泛应用。如图为一快递分拣流水线的简化示意图，快递包裹从距传送带高度处的分拣口无初速释放，释放时传送带的点恰好在包裹正下方。若传送带足够长，包裹落到传送带上不反弹，传送带匀速转动的速度，包裹与传送带之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度取，则包裹与传送带共速时，包裹与传送带上点的距离为（　　） A. B. C. D. 6. 2025年12月5日，2025中国足协杯决赛将在苏州奥体中心举行。如图甲所示，一足球运动员在水平草地上练习传高空球。如果他在同一地点O把同一个足球前后两次斜向上踢出，如图乙所示，第一次足球落在草地上的M点，第二次落在草地上的N点，足球两次在空中运动的最大高度相等，且，落地时速度与水平方向的夹角分别为θM、θN，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　） A. 足球第二次在空中运动的时间较长 B. 足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的2倍 C. 足球第二次被踢出时的初速度是第一次的2倍 D. 足球两次落地时的速度与水平方向夹角的关系为 7. 如图所示，是半径为的竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点，连线竖直，轨道处于水平向右的匀强电场中。若从点静止释放一质量为、电量为的带电小球，小球沿圆弧经点恰好能到达点。当在点给带电小球一个水平向右的初速度（未知），小球恰好能沿轨道做完整的圆周运动。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电，电场强度大小为 B. 小球在点时的速度大小为 C. 小球在点时的速度大小为 D. 小球的初速度的大小为 8. 某餐桌的圆形转台上，放置A、B、C三个质量分别为3m、2m、m的调料瓶，它们到转轴的距离分别为2r、r、3r。现转动转台，使三个调料瓶均随转台一起做匀速圆周运动。已知三个调料瓶与转台间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 调料瓶B的向心加速度最大 B. 调料瓶A所受的摩擦力最大 C. 若转台转速逐渐增大，调料瓶C最先滑动 D. 若转台转速逐渐增大，调料瓶A最先滑动 9. 如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的Q点等高，O为PQ的中点，PQ距离为2d。一根轻质不可伸长的细绳一端系在Q点，穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮P，另一端吊着重物B。当QA与水平方向夹角为时，圆环A恰好保持静止。将圆环A由O点静止释放，设QA与水平方向夹角为，已知重力加速度为g，整个过程中B未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（　　） A. 重物B的质量为 B. A和B的速度关系为 C. A和B总动能最大时， D. A可以下降的最大高度为 10. 利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图（a）所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转轴在竖直面内自由转动，在最低点（）给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，利用传感器记录绳的拉力大小，同时记录对应时刻轻绳与竖直方向的夹角，将数据输入计算机得到图像如图（b）所示。已知取，则下列判断正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 轻绳长为 C. 小球在最高点的速度大小为 D. 小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小的增大而增大 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11. （6分）在测定电容器电容的实验中，将电容器C、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源（6V）、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先将开关S掷向1，电源给电容器充电，充电完毕后，将开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕。与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示；由计算机对图乙进行数据处理后得到的“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像如图丙所示。（结果均保留两位，有效数字） （1）电容器充电结束时的带电荷量为______。 （2）该电容器的电容为______。 （3）某同学认为，仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端进行实验，也可以测出电容器的电容值。该同学的观点是否正确______（填“正确”或“错误”）。 12. （9分）某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示。 （1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率大小的理论值为________。 （2）由图乙得：直线斜率的大小为________，小钢球的重力为________ 。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验系统误差的主要来源是________（单选，填正确答案标号）。 A. 小钢球摆动角度偏大 B. 小钢球初始释放位置不同 C. 小钢球摆动过程中有空气阻力 （4）考虑到上述实验误差的影响，实验得到的图像与理论值相比________。 A. 斜率偏小 B. 斜率偏大 C. 纵截距偏小 D. 纵截距偏大 三、计算题：本题共3小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. （12分）如图所示，火星探测器从地球发射后，经过一段时间到达火星轨道，其转移轨道是一个与地球公转轨道外切、与火星公转轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面，地球公转轨道半径为，火星公转轨道半径为，地球公转周期为，引力常量为。求： （1）太阳的质量； （2）火星绕太阳公转线速度的大小； （3）火星探测器从地球运动到火星所需要的时间。 14. （15分）如图所示。一闯关游戏装置处于竖直截面内，粗糙的曲面轨道AB与光滑的竖直螺旋圆轨道的最低点B相切，螺旋圆轨道的半径；水平传送带两端分别与左侧光滑的水平轨道BD、右侧粗糙斜面轨道EF平滑对接于D、E两点，传送带DE长，在电动机带动下以顺时针匀速转动；倾斜轨道EF长，倾角为。将小球从曲面轨道上由静止释放，小球不脱离圆轨道且能到达斜面轨道的顶端F，则闯关游戏过关。某次游戏时将小球在曲面轨道上距B点高处释放，刚好能通过圆轨道的最高点C点。已知小球的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，与斜面的动摩擦因数为，重力加速度，，。求： （1）小球到B点时的速度大小； （2）小球在曲面轨道上运动时克服阻力做的功； （3）计算说明此次闯关能否过关，若能，求到达F点的速度；若不能，求在斜面上运动的总路程。 15. （18分）如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由5个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且已知电子的质量为m、电荷量为e、交变电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长和板间距均为L，两极板间的电压UAB=8U0，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧的Q点射出，最后打到荧光屏上。试求： （1）第4个金属圆筒的长度s； （2）电子打在荧光屏上的M点到O点的距离lOM； （3）若两极板间的电压UAB可调节，要使电子能打在荧光屏上距O点0.5L ~ 2L的范围内，求UAB的取值范围。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷01 参考答案 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A D D D D C BC AD AC 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11． ①. （2分） ②. （2分） ③. 正确（2分） 12．（1） （2分） （2） ①. （2分） ②. 0.59 （1分） （3）C （2分） （4）C（2分） 三、计算题：本题共3小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（1）地球围绕太阳做匀速圆周运动（3分） 得太阳的质量（1分） （2）火星围绕太阳做匀速圆周运动（3分） 得（1分） （3） 探测器从地球到火星的轨道近似看成围绕太阳运动的椭圆轨道， 根据开普勒第三定律（3分） 得 火星探测器从地球运动到火星所需要的时间（1分） 14．（1）由题意知小球在C点满足（1分） 小球从B点到C点机械能守恒（2分） 解得小球在B点的速度为（1分） （2）小球从A点到B点由动能定理得（2分） 解得 故小球从A到B克服阻力做功为0.1J（1分） （3）小球到达D点的速度 小球在传送带上如果一直减速到E点，由动能定理得（2分） 解得 故小球先减速至共速再匀速运动，到E点速度为 小球在斜面上上滑时做匀减速直线运动，加速度大小为，则（1分） 得 若小球速度减为0，上滑的距离为，则（1分） 得 故未能到达F点，此次闯关不成功。（1分） 由于故小球不能静止在斜面上，反向下滑到斜面底端，速度小于。分析得小球从点滑上传送带后再以原速率返回到点，再次冲上斜面，反复往返运动，最终停在点。（1分） 设小球在斜面上运动的路程为，根据功能关系得（1分） 解得（1分） 15．（1）设电子进入第4个圆筒后的速度为v1，根据动能定理有 （2分） 得（1分） 第4个圆筒的长度为（1分） （2）设电子从第5个圆筒射出后的速度为v2，根据动能定理有 （2分） 得 电子在偏转电场中运动的加速度是 （2分） 电子射出偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为 （1分） 其中t为飞行时间。由于电子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速直线运动 ，由L=v2t可求得 （1分） 且有题意得UAB=8U0 代入得到（1分） 由类平抛运动的结论，结合几何关系可知：（2分） 解得（1分） （3）由（0.5L≤lOM≤2L）（1分） 得 且要使电子不打板，电子在垂直于板面方向偏移的距离：（1分） 综上得 （1分） 又因为 得（1分） 或 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 11 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷01 答题卡 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 姓 名：__________________________ 准考证号： 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 、二、实验题：本题共2小题，共15分。 11.(1).______________ ; (2) _____________ ; (3) _____________ ; 12. (1).______________ ; (2) _____________ ; (3) _____________ ; (4) _____________ ; 三、计算题：本题共3小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 13. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 14. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15. 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷01 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修二全册，必修三第9章和第10章 第Ⅰ卷 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2025年3月，泰山盘道上迎来了宇树科技公司的机器狗独特的爬山身影。机器狗匀速爬山运送货物，下列说法正确的是（　　） A. 机器狗对货物的作用力大于货物对机器狗的作用力。 B. 机器狗匀速爬山过程中，货物的机械能不变。 C. 货物受到的合力做功为零。 D. 机器狗消耗的电能全部转化为货物的重力势能。 【答案】C 【解析】机器狗对货物的作用力与货物对机器狗的作用力是相互作用力，总是等大反向，选项A错误； B．机器狗匀速爬山过程中，货物的动能不变，重力势能增加，可知机械能增加，选项B错误； C．货物匀速运动，则受到的合外力为零，则受到的合力做功为零，选项C正确； D．机器狗消耗的电能一部分转化为货物的重力势能，另一部分转化为自身的内能，选项D错误。 2. 将木块放在注满水的玻璃管中，塞上塞子竖直倒置，木块在玻璃管中匀加速上浮，同时沿水平方向移动玻璃管，木块的运动轨迹如图中虚线所示，下列关于玻璃管运动的图像，正确的是（　　） A B. C. D. 【答案】A 【解析】由于木块在玻璃管中匀加速上浮，同时沿水平方向移动玻璃管，木块的轨迹为直线，可知，木块的加速度方向一定与速度方向相同，即木块做匀加速直线运动，可知，木块水平方向也是匀加速直线运动，即玻璃管运动的图像，为一条过原点的倾斜直线。 故选A。 3. 细胞电转染是生物实验室中常用的基因操纵手段，其原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. DNA分子带正电 C. DNA分子在M点的加速度比在N点大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点大 【答案】D 【解析】A．N、P两点的电场强度方向沿该点处电场线的切线方向，方向不相同，故A错误； B．由DNA分子的运动轨迹可知DNA分子受到指向曲线凹侧的电场力，且电场力方向与电场线方向相反，所以DNA分子带负电，故B错误； C．由电场线的疏密表示电场强度的大小可知，N点的电场强度大于M点的电场强度，由牛顿第二定律可知DNA分子在M点的加速度比在N点小，故C错误； D．DNA分子由M点到N点过程中，根据轨迹可知，电场力做正功，电势能减小，所以DNA分子在M点的电势能比在N点大，故D正确。 4. 如图，滚筒洗衣机是如今常见的家用洗衣机。脱水过程中，滚筒绕水平转轴转动，可认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，则（　　） A. 湿衣服所受合力大小不变 B. 湿衣服的向心加速度逐渐减小 C. 湿衣服上的水在最高点比最低点更容易甩出 D. 湿衣服上的水在最低点比最高点更容易甩出 【答案】D 【解析】A．脱水过程中，可认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，湿衣服所受合力提供向心力，由于质量逐渐减小，所以湿衣服所受合力逐渐减小，故A错误； B．根据可知，湿衣服的向心加速度大小保持不变，故B错误； CD．衣物在最低点时，以水为对象，根据牛顿第二定律可得 衣物在最高点时，以水为对象，根据牛顿第二定律可得 可知衣物在最低点时，水需要的附着力更大，更容易做离心运动，所以湿衣服上的水在最低点比最高点更容易甩出，故C错误，D正确。 5. 2025年中国快递业迅猛发展，自动化分拣设备也得到了广泛应用。如图为一快递分拣流水线的简化示意图，快递包裹从距传送带高度处的分拣口无初速释放，释放时传送带的点恰好在包裹正下方。若传送带足够长，包裹落到传送带上不反弹，传送带匀速转动的速度，包裹与传送带之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度取，则包裹与传送带共速时，包裹与传送带上点的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】根据自由落体运动公式，有 解得包裹落到传送带上的时间为 A点运动的位移为 包裹落到传送带上之后将受到滑动摩擦力的作用做匀加速运动，根据牛顿第二定律有 解得 包裹达到和传送带共速所用的时间为 此过程中包裹的位移为 此过程中传送带的位移为 包裹与传送带上A点的距离为 故选D。 6. 2025年12月5日，2025中国足协杯决赛将在苏州奥体中心举行。如图甲所示，一足球运动员在水平草地上练习传高空球。如果他在同一地点O把同一个足球前后两次斜向上踢出，如图乙所示，第一次足球落在草地上的M点，第二次落在草地上的N点，足球两次在空中运动的最大高度相等，且，落地时速度与水平方向的夹角分别为θM、θN，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　） A. 足球第二次在空中运动的时间较长 B. 足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的2倍 C. 足球第二次被踢出时的初速度是第一次的2倍 D. 足球两次落地时的速度与水平方向夹角的关系为 【答案】D 【解析】A．设足球运动的最大高度为h，根据 足球在空中运动的时间 解得 足球二次在空中运动的时间相等，A错误； B．足球在空中运动的速度变化量 足球二次在空中运动的时间相等，足球第二次在空中运动的速度变化量是第一次的1倍，B错误； C．足球的水平位移为 ， 解得，C错误； D．根据平抛运动的推论 ， 解得，D正确。 7. 如图所示，是半径为的竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点，连线竖直，轨道处于水平向右的匀强电场中。若从点静止释放一质量为、电量为的带电小球，小球沿圆弧经点恰好能到达点。当在点给带电小球一个水平向右的初速度（未知），小球恰好能沿轨道做完整的圆周运动。已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电，电场强度大小为 B. 小球在点时的速度大小为 C. 小球在点时的速度大小为 D. 小球的初速度的大小为 【答案】C 【解析】．从点静止释放一带电小球，小球沿圆弧经点恰好能到达点，可知平衡位置在B点，小球带正电，在B点时 可得，选项A错误； CD．等效最高点在F点则 解得 从A点到F点由动能定理 解得，选项C正确，D错误； B．从A点到E点由动能定理 解得，选项B错误。 8. 某餐桌的圆形转台上，放置A、B、C三个质量分别为3m、2m、m的调料瓶，它们到转轴的距离分别为2r、r、3r。现转动转台，使三个调料瓶均随转台一起做匀速圆周运动。已知三个调料瓶与转台间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 调料瓶B的向心加速度最大 B. 调料瓶A所受的摩擦力最大 C. 若转台转速逐渐增大，调料瓶C最先滑动 D. 若转台转速逐渐增大，调料瓶A最先滑动 【答案】BC 【解析】A．三个调料瓶均随转台一起做匀速圆周运动，角速度相等，根据，， 可知，调料瓶B向心加速度最小，故A错误； B．三个调料瓶均随转台一起做匀速圆周运动，由摩擦力提供向心力，则有，， 可知，调料瓶A所受的摩擦力最大，故B正确； CD．三个调料瓶与转台间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力分别为，， 若C恰好达到最大静摩擦力，此时有 可以解得此时，A、B所受摩擦力分别为， 可知，若转台转速逐渐增大，调料瓶C最先滑动，故C正确，D错误。 9. 如图所示，可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的Q点等高，O为PQ的中点，PQ距离为2d。一根轻质不可伸长的细绳一端系在Q点，穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮P，另一端吊着重物B。当QA与水平方向夹角为时，圆环A恰好保持静止。将圆环A由O点静止释放，设QA与水平方向夹角为，已知重力加速度为g，整个过程中B未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是（　　） A. 重物B的质量为 B. A和B的速度关系为 C. A和B总动能最大时， D. A可以下降的最大高度为 【答案】AD 【解析】A．当QA与水平方向夹角为时，圆环A恰好保持静止，有， 解得，故A正确； B．B上升的速度等于左侧绳伸长的速度，等于A向下运动的速度沿PA绳方向的速度分量的2倍， 为，故B错误； C．A和B总动能最大时系统的总势能最小，即总势能取极小值，对应系统静止时的平衡位置，此时，故C错误； D．由能量守恒 结合A项分析可得，故D正确。 10. 利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图（a）所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转轴在竖直面内自由转动，在最低点（）给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，利用传感器记录绳的拉力大小，同时记录对应时刻轻绳与竖直方向的夹角，将数据输入计算机得到图像如图（b）所示。已知取，则下列判断正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 轻绳长为 C. 小球在最高点的速度大小为 D. 小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小的增大而增大 【答案】AC 【解析】AB．当时，，由牛顿第二定律得 小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得 当时，，由牛顿第二定律得 小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得 联立解得， 故A正确，B错误； C．小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得 解得小球在最高点的速度大小为 故C正确； D．在最低点，根据牛顿第二定律，得 在最高点，根据牛顿第二定律，得 小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得 联立解得 故小球在最低点与最高点绳的拉力差保持不变，故D错误。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11. （6分）在测定电容器电容的实验中，将电容器C、电压传感器、阻值为3kΩ的电阻R、电源（6V）、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先将开关S掷向1，电源给电容器充电，充电完毕后，将开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕。与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示；由计算机对图乙进行数据处理后得到的“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像如图丙所示。（结果均保留两位，有效数字） （1）电容器充电结束时的带电荷量为______。 （2）该电容器的电容为______。 （3）某同学认为，仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端进行实验，也可以测出电容器的电容值。该同学的观点是否正确______（填“正确”或“错误”）。 【答案】 ①. （2分） ②. （2分） ③. 正确（2分） 【解析】（1）[2]根据 可得电容器充电结束时的带电荷量 （2）[3]根据代入数据得 （3）[4]正确，电容器放电的过程中，电容器C与电阻R两端的电压大小相等，因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值Um”及图线与时间轴所围“面积”，仍可应用 计算电容值。 12. （9分）某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示。 （1）若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率大小的理论值为________。 （2）由图乙得：直线斜率的大小为________，小钢球的重力为________ 。（结果均保留2位有效数字） （3）该实验系统误差的主要来源是________（单选，填正确答案标号）。 A. 小钢球摆动角度偏大 B. 小钢球初始释放位置不同 C. 小钢球摆动过程中有空气阻力 （4）考虑到上述实验误差的影响，实验得到的图像与理论值相比________。 A. 斜率偏小 B. 斜率偏大 C. 纵截距偏小 D. 纵截距偏大 【答案】（1） （2分） （2） ①. （2分） ②. 0.59 （1分） （3）C （2分） （4）C（2分） 【解析】（1）设初始位置时，细线与竖直方向夹角为θ，则细线拉力最小值为 到最低点时细线拉力最大，则 联立可得 即若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为。 （2） [1][2]有图乙得直线的斜率为 ， 则小钢球的重力为 （3）该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小。 故选C。 （4）考了空气阻力，设初始位置时，细线与竖直方向夹角为θ，则细线拉力最小值为 到最低点时细线拉力最大，则 联立可得 有上述式子可知图像的斜率为不变，截距变为，即纵截距与理论值相比偏小。 故选C。 三、计算题：本题共3小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. （12分）如图所示，火星探测器从地球发射后，经过一段时间到达火星轨道，其转移轨道是一个与地球公转轨道外切、与火星公转轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面，地球公转轨道半径为，火星公转轨道半径为，地球公转周期为，引力常量为。求： （1）太阳的质量； （2）火星绕太阳公转线速度的大小； （3）火星探测器从地球运动到火星所需要的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）地球围绕太阳做匀速圆周运动（3分） 得太阳的质量（1分） （2）火星围绕太阳做匀速圆周运动（3分） 得（1分） （3） 探测器从地球到火星的轨道近似看成围绕太阳运动的椭圆轨道， 根据开普勒第三定律（3分） 得 火星探测器从地球运动到火星所需要的时间（1分） 14. （15分）如图所示。一闯关游戏装置处于竖直截面内，粗糙的曲面轨道AB与光滑的竖直螺旋圆轨道的最低点B相切，螺旋圆轨道的半径；水平传送带两端分别与左侧光滑的水平轨道BD、右侧粗糙斜面轨道EF平滑对接于D、E两点，传送带DE长，在电动机带动下以顺时针匀速转动；倾斜轨道EF长，倾角为。将小球从曲面轨道上由静止释放，小球不脱离圆轨道且能到达斜面轨道的顶端F，则闯关游戏过关。某次游戏时将小球在曲面轨道上距B点高处释放，刚好能通过圆轨道的最高点C点。已知小球的质量为，与传送带间的动摩擦因数为，与斜面的动摩擦因数为，重力加速度，，。求： （1）小球到B点时的速度大小； （2）小球在曲面轨道上运动时克服阻力做的功； （3）计算说明此次闯关能否过关，若能，求到达F点的速度；若不能，求在斜面上运动的总路程。 【答案】（1） （2）0.1J （3）不能，0.5m 【解析】（1）由题意知小球在C点满足（1分） 小球从B点到C点机械能守恒（2分） 解得小球在B点的速度为（1分） （2）小球从A点到B点由动能定理得（2分） 解得 故小球从A到B克服阻力做功为0.1J（1分） （3）小球到达D点的速度 小球在传送带上如果一直减速到E点，由动能定理得（2分） 解得 故小球先减速至共速再匀速运动，到E点速度为 小球在斜面上上滑时做匀减速直线运动，加速度大小为，则（1分） 得 若小球速度减为0，上滑的距离为，则（1分） 得 故未能到达F点，此次闯关不成功。（1分） 由于故小球不能静止在斜面上，反向下滑到斜面底端，速度小于。分析得小球从点滑上传送带后再以原速率返回到点，再次冲上斜面，反复往返运动，最终停在点。（1分） 设小球在斜面上运动的路程为，根据功能关系得（1分） 解得（1分） 15. （18分）如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由5个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且已知电子的质量为m、电荷量为e、交变电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长和板间距均为L，两极板间的电压UAB=8U0，两板间的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，并从另一侧的Q点射出，最后打到荧光屏上。试求： （1）第4个金属圆筒的长度s； （2）电子打在荧光屏上的M点到O点的距离lOM； （3）若两极板间的电压UAB可调节，要使电子能打在荧光屏上距O点0.5L ~ 2L的范围内，求UAB的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】（1）设电子进入第4个圆筒后的速度为v1，根据动能定理有 （2分） 得（1分） 第4个圆筒的长度为（1分） （2）设电子从第5个圆筒射出后的速度为v2，根据动能定理有 （2分） 得 电子在偏转电场中运动的加速度是 （2分） 电子射出偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为 （1分） 其中t为飞行时间。由于电子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀速直线运动 ，由L=v2t可求得 （1分） 且有题意得UAB=8U0 代入得到（1分） 由类平抛运动的结论，结合几何关系可知：（2分） 解得（1分） （3）由（0.5L≤lOM≤2L）（1分） 得 且要使电子不打板，电子在垂直于板面方向偏移的距离：（1分） 综上得 （1分） 又因为 得（1分） 或 / 学科网（北京）股份有限公司 $