学易金卷：高一物理下学期期末模拟卷（上海专用，新题型）

**基本信息** 以神舟二十号、航母、光伏电池等科技前沿及扇车等传统文化为情境，覆盖圆周运动、万有引力、机械能、电场等核心知识，通过选择、计算、论证等题型梯度考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|约40分|万有引力（空间站与同步卫星比较）、电场（静电感应）|情境真实，如神舟二十号轨道参数分析| |计算/论证|约50分|圆周运动（汽车转弯、过山车）、机械能（蹦极能量变化）|综合应用，如蹦极v-x图像分析动能最大时弹性势能| |填空|约10分|天体质量计算、电路效率|基础巩固，如光伏电池光电转化效率公式推导|

………………○………………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：沪科版必修第二册+必修第三册。 近年来，我们航天事业发展迅速，扶摇直上。神舟二十号载人飞船已成功发射。这是中国载人航天工程的第35次飞行任务，也是第15次载人飞行任务。 1．“神舟二十号”载人飞船发射成功，将航天员送入空间站，他们执行任务时通过同步卫星与地面实时联系。已知空间站运行周期为90min，它与同步卫星的运行轨道均视作圆周轨道，则（     ） A．空间站相对地面静止 B．空间站的速度大于同步卫星速度 C．空间站的速度大于第一宇宙速度 D．空间站的加速度小于同步卫星加速度 2．已知某星球表面附近的重力加速度与地球表面重力加速度之比，，该星球的半径与地球半径之比为，该星球的质量与地球质量之比__________。 3．如图为人造卫星变轨示意图，轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，则（     ） A．卫星在轨道上由向运动的过程中速率越来越小 B．卫星在点引力势能大于在点引力势能 C．卫星在轨道上经过时的向心加速度等于在轨道上经过点时的向心加速度 D．卫星在点由轨道变为轨道需要点火加速 4．天宫空间站总质量为m，在距地面为h的圆形轨道上运行，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g。则空间站绕地球转动的周期为______，空间站的机械能为______（上述两空均用“m、h、R、g”表示） 5．在生产、生活和自然界中，许多物体都涉及圆周运动。 (1)如图1为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60kg的学员在A点位置，质量为70kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为，B点的转弯半径为，学员和教练员（均可视为质点）______。 A．运动周期之比为5：4 B．运动线速度大小之比为1：1 C．向心加速度大小之比为4：5 D．受到的合力大小之比为15：14 (2)小区车库出入口的道闸采用如图2所示的直杆，道闸抬起的过程中，杆OA绕O点由虚线位置匀速转动到图示位置，此过程中不变的物理量是______。 A．通过的弧长随时间的变化率 B．转过角度随时间的变化率 C．速度随时间的变化率 D．向心加速度随时间的变化率 (3)如图3（a），场地自行车的赛车场为椭圆盆形，图3（b）是将最内侧弯道视作坡度为斜坡的简化图。某时刻运动员在最内侧弯道的骑行速度为，转弯半径为54m。根据以上证据，可以推断运动员和自行车整体受到沿坡道______的静摩擦力，当车速增大时该摩擦力______。（选填：“增加”、“减少”） (4)我们常见的游乐场过山车是一项非常惊险的运动，某同学进行了模拟研究。如图4所示，一环形车道竖直放置，半径为6m，特技演员以恒定速率行驶，演员与汽车的总质量为1000kg。 ①若汽车以恒定的速率运动，汽车通过最高点时对环形车道的压力为______ N，方向______。 ②若要挑战成功，汽车的速率最小值为______。 ③若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车的速率最大值为______。 6．跳台滑雪是冬奥会最具观赏性的项目之一，如图1所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，比赛运动员从圆弧助滑道的最高点A处由静止滑下后，从滑道B处恰好沿水平方向飞出，在着陆坡BC上的P处着陆。在飞行过程中，运动员与BC间距离最大处记为D处图中未画出，将运动员和滑雪板整体看成质点，不计空气阻力，BC与水平方向的夹角为。 (1)运动员经过D处时的______； A．速度等于零 B．合力等于零 C．速度与水平面的夹角为 D．加速度与BC的夹角为 (2)运动员沿“助滑道”保持同一姿态下滑了一段距离，重力和阻力对他做功的情况如图2所示，在此过程中该运动员的动能增加了______ J，机械能______选填“增加”、“减少”了______ J，阻力______。选填“增大”、“减小”或“不变”； (3)如图3所示为某滑雪项目轨道的示意图，轨道由长为L的斜面PQ与水平冰雪地面平滑连接构成，PQ与水平冰雪地面的夹角为，游客和滑雪圈的总质量为m，滑雪圈与轨道间的动摩擦因数均为。游客坐在滑雪圈上从斜面顶端P点由静止开始下滑，取斜面底端为零重力势能面，游客与滑雪圈的机械能、重力势能随着水平位移x的变化关系如图4所示。已知游客滑到Q点后再经过停止运动。求： ①斜面上摩擦力做功W； ②摩擦系数和游客与滑雪圈的质量m。 航空母舰是以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇，被誉为“海上移动机场”，是现代海军核心力量与大国海军的重要标志。 7．某航母在无风的海面上以恒定速度航行，一架舰载机静止在该航母的水平甲板上，则舰载机（     ） A．受到重力、支持力、摩擦力的作用 B．所受的重力和甲板的支持力是一对作用力和反作用力 C．受到的合力与航母速度方向相同 D．受到的合力为零 8．（多选）静止的航母甲板上，时刻起，一舰载机在恒定牵引力作用下从处由静止开始做匀加速直线运动，若舰载机的速度为、动能为、所受合力做功为、所受阻力做功的功率为，则下列关系图线可能正确的是（     ） A． B． C． D． 9．一舰载机质量，从静止开始以加速度做匀加速直线运动，位移时离开甲板起飞。已知舰载机所受阻力，求舰载机： （1）（计算）起飞时的速度大小； （2）（计算）所受牵引力的大小； （3）（计算）在甲板上运动过程中所受合力做功的平均功率。 10．一艘正在训练的航母，其运动轨迹可视作半径为的水平圆周。航母船体倾斜造成甲板平面与水平面夹角为，船体后视简图如图所示。一个质量为的小物块静止在甲板上，两者间的动摩擦因数为（），重力加速度为。 （1）（多选）关于物块的受力情况，下列说法正确的是( ) A．一定受到静摩擦力的作用 B．受到的静摩擦力可能沿甲板平面向上，也可能沿甲板平面向下 C．受到甲板的作用力一定大于 D．受到甲板的支持力一定小于 （2）物块相对甲板保持静止，航母行驶的速度最大为_______。 扇车（又称扬谷器）是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。 谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒（质量较小的不饱满谷粒）和饱粒（质量较大的饱满谷粒）分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。 11．设瘪粒a、饱粒b在分离仓内运动的时间分别为、，则（     ） A． B． C． 12．设瘪粒a、饱粒b在分离仓内受到的合力分别为、，则表示这两个力的大小、方向的示意图可能正确的是（线段长度与力大小成正比）（     ） A． B． C． D． 13．谷粒在分离仓内的运动是（     ） A．匀变速直线运动 B．匀变速曲线运动 C．变加速直线运动 D．变加速曲线运动 14．设谷粒在分离仓内受到气流作用力大小为F，一质量为m的谷粒进入分离仓时速度大小为，经过时间t落到分离仓的水平底板上。则该谷粒落地前瞬间速度的水平分量为_______；设该谷粒落地前瞬间的速度方向与底板间夹角为，则_______。（重力加速度为g） 15．（论证）谷粒最终均落在分离仓的水平底板上，将谷粒在分离仓内运动的水平距离记为，请通过分析推理证明：与谷粒的质量成反比。 自古以来人类仰望天空，对各种天文现象充满好奇，并试图破解其中的奥秘。 16．经过多年的尝试性计算，发现关于行星运动的三个定律的是（　　） A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．哥白尼 17．（多选）引力常量的单位为（　　） A． B． C． D． 18．地球绕太阳运行的轨道可视为圆，已知地球的质量为，轨道半径为，公转周期为，引力常量为。则地球绕太阳运行的速度大小为___________，太阳的质量为___________ 19．天文学家发现一颗小行星沿近似圆形轨道绕太阳运行，测得该轨道的平均半径约为地球公转轨道半径的3倍。这颗小行星绕太阳运行的周期最接近（　　） A．2 年 B．3 年 C．5 年 D．27 年 20．（多选）某小行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，、分别为椭圆长轴的端点，、分别为椭圆短轴的端点。则该行星（　　） A．在、两点的速率相同 B．在、两点的速率相同 C．在、两点的加速度相同 D．在、两点的加速度相同 E．从运行到、从运行到的时间相同（一个周期内） F．从运行到、从运行到的时间相同（一个周期内） 21．荡秋千和蹦极都是深受欢迎的户外运动。 (1)如图1所示，小朋友在秋千上坐姿不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O拉至图示B点再由静止释放，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为。已知秋千绳长为L，小朋友和秋千的总质量为m，重力加速度为g，忽略秋千绳质量和空气阻力。 ①大人缓慢拉秋千的过程中，水平力F大小______选填：A．变小，B．不变，C．变大，水平力F做的功为______。 ②在B点释放后秋千荡至最低点O点时，小朋友处于______状态选填：A．超重，B．失重，C．平衡，秋千的速度大小为______。 ③从B荡到O点的过程中，秋千动能随时间的变化关系图像为图2的______。 (2)如图所示，为了研究“蹦极”运动过程，可将蹦极者视为质点，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻下落的高度及速度。设人及所携设备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m。人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，得到图所示的速度-位移图像（图像）。本题重力加速度g取，问： ①（论述）根据图提供的信息说明人在离开蹦台到弹性绳恰好绷紧过程中的运动机械能是否守恒。______ ②从弹性绳恰好绷紧到下落到最低点过程中，蹦极者的动能和重力势能之和______。选填：A．一直变大，B．一直变小，C．保持不变，D．先变大后变小，E.先变小后变大 ③（计算）蹦极者下落动能最大时，绳的弹性势能为多大？______ ④若取蹦极台为零势能处，图为在A点处时，蹦极者的动能，弹性绳弹性势能的示意图，请由此推断此时人的重力势能与它们的相对关系，并画出示意图。______ 22．静电现象也是生活中常见的电学现象，人们从认识静电现象开始逐步进入了对电的深入研究。 (1)某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是（     ） A． B． C． D． (2)如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b之间的万有引力___，库仑力___。（均选填“>”“<”或“=”） (3)相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为和，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（     ） A．-q，在A左侧距A为L处 B．-2q，在A左侧距A为处 C．+4q，在B右侧距B为L处 D．+2q，在B右侧距B为处 (4)如图所示，一质量为m=0.04kg，带电量大小为q=1.0×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。 ①判断小球带何种电荷______； ②求出匀强电场的电场强度E______； ③若突然将细线剪断，求经过2s时小球的速度v______。 ④若使电场方向缓慢逆时针旋转到竖直向上方向，在此过程中小球保持在原处不动，则电场强度的大小将怎样变化？______ 雨后的闪电壮美奇绝，犹如一幅生动的画卷。 23．闪电发生时，云和地面间可近似为匀强电场，一电子从云层运动到地面，电场力做功为，云距地面高度为h （1）该电场的方向为_________ A．向上    B向下 （2）该电场的电场强度大小为_________ A．    B．    C．    D． 24．富兰克林曾用莱顿瓶收集雷电，若莱顿瓶的电容为，收集完毕后，莱顿瓶两极板上的电荷量分别为和，则其两端电压为_________V。 25．避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A．圆弧adc是一条等势线 B．a、c两点的电势相同 C．a、c两点的电场强度相同 D．同一正点电荷在b点的电势能比在d点大 闪电现象 闪电是自然界中一种强大的电能表现形式。闪电是由云层所累积的电荷引起的，通常是云层底部带负电，顶部带正电。云层下的地面带正电。当电场强度增大到足以击穿空气时，云层与云层之间或云层与地面之间发生的短时放电现象就是闪电。 某次闪电的图像如图所示。云层底部与地面之间的距离，击穿空气所需的电场强度，假设云层底部与地面间的电场可看作匀强电场，且每次闪电击向地面输送的电荷量相同，完成下面小题。 26．则（　　） A．一次闪电释放的总电荷量为50C B．闪电时，云层底部和地面之间的平均电流为50kA C．一次闪电释放的能量为 D．地球上每年闪电次，全年闪电放出的总能量约为 27．云层底面的电势比地面________（A“低”、B“高”） 28．（接上题）________V。 29．云层底面与地面构成的电容器的电容为________F（保留3位有效数字） 30．（接上题）发生闪电后，云层底面与地面间的电容________（A变大、B变小、C不变）。 31．如图，雷雨时一头牛拴在树下，闪电击中了树，一个持续的电流脉冲流过地面，这段时间地面形成的等势面如图。如果前后两脚间的身体电阻为500Ω，则闪电过程中耗散在牛体内的能量约为（　　） A．1000J B．2000J C．3200J D．4000J 光伏电池 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 32．一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P 时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则电池的光电转化效率为____________。 33．光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像如图所示，请在方框内定性画出电场强度E与位置x的关系图像． 34．一光伏电池在特定光照下的关系图像如下图所示。在这种光照条件下，将总长度为100m、截面积为0.100mm2的金属丝绕制的电阻接在该电池两端时，电阻两端电压为2.10V，则：该金属丝的电阻率为_________Ω·m.。（保留 3位有效数字） 35．在某电压区间内，光伏电池可视为一个恒流源（输出电流恒定）。某同学连接了如图所示的两个电路：电路a由干电池、阻值为R4的定值电阻、阻值为RT的热敏电阻（RT 随温度升高而减小）和小灯连接而成；电路 b 由恒流源、三个阻值分别为R1、R2、R3（R1< R2< R3）的定值电阻和阻值为RL的光敏电阻（RL随光照强度增大而减小，且其阻值变化范围足够大）连接而成。RL受到灯L照射。当RT所处环境温度降低时： （1）设电流表示数变化量为ΔI，R1两端电压变化量为ΔU1，RL两端电压变化量为ΔUL，则( ) A．， B．， C．， D．， （2）设电压表的示数变化量为ΔU，电流表的示数变化量为ΔI，则_________； （3）当RL=__________时，RL和R1的总功率P最大。 物理学的思想方法是人类认识世界的重要方式。 36．下列属于比值定义的是（　　） A． B． C． D． 37．下列思想方法正确的是（　　） A．重心概念的建立运用了理想化模型法 B．瞬时速度概念的建立体现了极限思维法 C．利用激光和平面镜观察桌面微小形变运用了等效替代法 D．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，运用了等效替代法 38．（多选）下列图片涉及的重大发现正确的是（　　） A．甲图，牛顿发现万有引力定律并测出了万有引力常量 B．乙图，库仑通过扭秤实验，发现了两个点电荷相互作用的规律 C．丙图，伽利略根据理想实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．丁图，伽利略通过斜面实验，直接测得自由落体的速度与时间成正比 39．用图甲所示装置测重力加速度，悬点正下方固定一个光电门，小球静止时光电门发出的激光恰射到小球中心。测得悬线长度为、小球直径为。将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门对应记录的遮光时间t。 （1）小球通过光电门时的速度为____________； （2）“图像思想”是处理实验数据的方法之一。利用实验数据作出图，图乙中图线斜率的绝对值为，则纵截距为____________，重力加速度为____________。 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 全解全析 （考试时间：90分钟，分值：100分） 近年来，我们航天事业发展迅速，扶摇直上。神舟二十号载人飞船已成功发射。这是中国载人航天工程的第35次飞行任务，也是第15次载人飞行任务。 1．“神舟二十号”载人飞船发射成功，将航天员送入空间站，他们执行任务时通过同步卫星与地面实时联系。已知空间站运行周期为90min，它与同步卫星的运行轨道均视作圆周轨道，则（     ） A．空间站相对地面静止 B．空间站的速度大于同步卫星速度 C．空间站的速度大于第一宇宙速度 D．空间站的加速度小于同步卫星加速度 2．已知某星球表面附近的重力加速度与地球表面重力加速度之比，，该星球的半径与地球半径之比为，该星球的质量与地球质量之比__________。 3．如图为人造卫星变轨示意图，轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，则（     ） A．卫星在轨道上由向运动的过程中速率越来越小 B．卫星在点引力势能大于在点引力势能 C．卫星在轨道上经过时的向心加速度等于在轨道上经过点时的向心加速度 D．卫星在点由轨道变为轨道需要点火加速 4．天宫空间站总质量为m，在距地面为h的圆形轨道上运行，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g。则空间站绕地球转动的周期为______，空间站的机械能为______（上述两空均用“m、h、R、g”表示） 【答案】1．B 2．1:80 3．ACD 4． 【详解】1．A．空间站绕地球转动，相对地面运动。故A错误； B．由万有引力提供向心力 解得 因为空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，可知空间站的速度大于同步卫星速度。故B正确； C．第一宇宙速度是最大环绕速度，空间站的速度不可能大于第一宇宙速度。故C错误； D．根据 解得 因为空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，可知空间站的加速度大于同步卫星加速度。故D错误。 故选B。 2．在星球表面有 可得 代入题中数据有 即 3．A．卫星在轨道上由向运动的过程中，引力方向与速度方向夹角大于90°，速率越来越小，故A正确； B．高度越高，势能越大，则卫星在点引力势能小于在点引力势能。故B错误； C．对卫星有 解得 因为卫星在轨道上经过时与地心的距离等于在轨道上经过点时与地心的距离，因此卫星在轨道上经过时的向心加速度等于在轨道上经过点时的向心加速度，故C正确； D．卫星在B轨道经过Q点后做近心运动，所以卫星在点由轨道变为轨道需要点火加速。故D正确。 故选ACD。 4．[1]由万有引力提供向心力 又 联立解得 [2]空间站的动能 因为 联立解得 以无穷远为零势能点，则势能 则空间站的机械能 5．在生产、生活和自然界中，许多物体都涉及圆周运动。 (1)如图1为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60kg的学员在A点位置，质量为70kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为，B点的转弯半径为，学员和教练员（均可视为质点）______。 A．运动周期之比为5：4 B．运动线速度大小之比为1：1 C．向心加速度大小之比为4：5 D．受到的合力大小之比为15：14 (2)小区车库出入口的道闸采用如图2所示的直杆，道闸抬起的过程中，杆OA绕O点由虚线位置匀速转动到图示位置，此过程中不变的物理量是______。 A．通过的弧长随时间的变化率 B．转过角度随时间的变化率 C．速度随时间的变化率 D．向心加速度随时间的变化率 (3)如图3（a），场地自行车的赛车场为椭圆盆形，图3（b）是将最内侧弯道视作坡度为斜坡的简化图。某时刻运动员在最内侧弯道的骑行速度为，转弯半径为54m。根据以上证据，可以推断运动员和自行车整体受到沿坡道______的静摩擦力，当车速增大时该摩擦力______。（选填：“增加”、“减少”） (4)我们常见的游乐场过山车是一项非常惊险的运动，某同学进行了模拟研究。如图4所示，一环形车道竖直放置，半径为6m，特技演员以恒定速率行驶，演员与汽车的总质量为1000kg。 ①若汽车以恒定的速率运动，汽车通过最高点时对环形车道的压力为______ N，方向______。 ②若要挑战成功，汽车的速率最小值为______。 ③若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车的速率最大值为______。 【答案】(1)D (2)AB (3) 向下 增加 (4) 竖直向上 【详解】（1）A．由，可得，周期之比为1：1，故A错误； B．由公式可得，线速度正比于半径，所以线速度之比为5：4，故B错误； C．由公式可得，向心加速度正比于半径为5：4，故C错误； D．由公式可得，受到的合力大小之比为15：14，故D正确。 故选D。 （2）A．弧长为 则 即弧长随时间的变化率为线速度的大小，故A正确； B．转过角度随时间的变化率 为角速度，故B正确； C．速度随时间的变化率，就是加速度。匀速圆周运动中，加速度为向心加速度，方向总指向O点，故C错误； D．向心加速度是一个矢量，大小不变，但方向不断变化。因此它的变化率不为零，是变化的，故D错误。 故选AB。 （3）[1][2]对自行车受力分析如图所示 则有 而此时自行车的速度，则向心力 故运动员和自行车整体受到沿坡道向下的静摩擦力，车速增大时该静摩擦力增大。 （4）①[1][2]若汽车以恒定的速率运动，汽车通过最高点时根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，汽车对环形车道的压力 方向竖直向上； ②[3]若要挑战成功，则汽车在最高点的速率最小值满足 解得 ③[4]汽车在最低点时对轨道的压力最大，则若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车在最低点的速率满足 解得 6．跳台滑雪是冬奥会最具观赏性的项目之一，如图1所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，比赛运动员从圆弧助滑道的最高点A处由静止滑下后，从滑道B处恰好沿水平方向飞出，在着陆坡BC上的P处着陆。在飞行过程中，运动员与BC间距离最大处记为D处图中未画出，将运动员和滑雪板整体看成质点，不计空气阻力，BC与水平方向的夹角为。 (1)运动员经过D处时的______； A．速度等于零 B．合力等于零 C．速度与水平面的夹角为 D．加速度与BC的夹角为 (2)运动员沿“助滑道”保持同一姿态下滑了一段距离，重力和阻力对他做功的情况如图2所示，在此过程中该运动员的动能增加了______ J，机械能______选填“增加”、“减少”了______ J，阻力______。选填“增大”、“减小”或“不变”； (3)如图3所示为某滑雪项目轨道的示意图，轨道由长为L的斜面PQ与水平冰雪地面平滑连接构成，PQ与水平冰雪地面的夹角为，游客和滑雪圈的总质量为m，滑雪圈与轨道间的动摩擦因数均为。游客坐在滑雪圈上从斜面顶端P点由静止开始下滑，取斜面底端为零重力势能面，游客与滑雪圈的机械能、重力势能随着水平位移x的变化关系如图4所示。已知游客滑到Q点后再经过停止运动。求： ①斜面上摩擦力做功W； ②摩擦系数和游客与滑雪圈的质量m。 【答案】(1)C (2) 减少 增大 (3)①；②，60kg 【详解】（1）AC．运动员经过D处时，垂直斜面方向的速度为零，速度平行于斜面，与水平面的夹角为，故A错误，C正确； BD．运动员只受重力，合力不为零。加速度始终为重力加速度，方向竖直向下，与BC的夹角为，故BD错误。 故选C。 （2）[1][2][3]由图可知，重力做功为 阻力做功为 由动能定理得 即动能增加了1600J；重力做功1800J，则重力势能减小了1800J，运动员在此过程中克服阻力做功，则内能增加了200J，机械能减小了200J。 [4]图像斜率绝对值变大，可得下滑相同高度时，阻力做功越多，可知阻力随高度变化而增大。 （3）①由图4可知，初始机械能 到达Q点水平位移时机械能 因此斜面上摩擦力做功 ②设P点到游客与滑雪圈静止时的水平位移为x，根据图4可知 代入数据可得 在斜面顶端时机械能 根据能量守恒定律可得 已知游客滑到Q点后再经过停止运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小为 则在Q点的速度大小 根据图4可得Q点的动能 联立解得， 航空母舰是以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇，被誉为“海上移动机场”，是现代海军核心力量与大国海军的重要标志。 7．某航母在无风的海面上以恒定速度航行，一架舰载机静止在该航母的水平甲板上，则舰载机（     ） A．受到重力、支持力、摩擦力的作用 B．所受的重力和甲板的支持力是一对作用力和反作用力 C．受到的合力与航母速度方向相同 D．受到的合力为零 8．（多选）静止的航母甲板上，时刻起，一舰载机在恒定牵引力作用下从处由静止开始做匀加速直线运动，若舰载机的速度为、动能为、所受合力做功为、所受阻力做功的功率为，则下列关系图线可能正确的是（     ） A． B． C． D． 9．一舰载机质量，从静止开始以加速度做匀加速直线运动，位移时离开甲板起飞。已知舰载机所受阻力，求舰载机： （1）（计算）起飞时的速度大小； （2）（计算）所受牵引力的大小； （3）（计算）在甲板上运动过程中所受合力做功的平均功率。 10．一艘正在训练的航母，其运动轨迹可视作半径为的水平圆周。航母船体倾斜造成甲板平面与水平面夹角为，船体后视简图如图所示。一个质量为的小物块静止在甲板上，两者间的动摩擦因数为（），重力加速度为。 （1）（多选）关于物块的受力情况，下列说法正确的是( ) A．一定受到静摩擦力的作用 B．受到的静摩擦力可能沿甲板平面向上，也可能沿甲板平面向下 C．受到甲板的作用力一定大于 D．受到甲板的支持力一定小于 （2）物块相对甲板保持静止，航母行驶的速度最大为_______。 【答案】7．D 8．BD 9．（1）；（2）；（3） 10． BC 【详解】7．ACD．航母匀速航行，静止在航母上的舰载机也做匀速直线运动，合力为零。水平方向不受外力，因此只受重力和支持力，故AC错误，D正确； B．重力和支持力是作用在同一物体上的平衡力，不是相互作用力，故B错误； 故选D。 8．A．根据 解得 v与x不是正比关系，故A错误； B．由动能定理 恒定，因此与x成正比，故B正确； C．合力做功 W与成正比，不是与t成正比，故C错误； D．阻力功率 与t成正比，故D正确。 故选BD。 9．（1）由匀加速直线运动公式 解得 （2）由牛顿第二定律可知F−f=ma 解得 （3）根据运动学公式有 合力做功的平均功率为 代入数据解得 10．（1）A．当速度满足时，静摩擦力为0，因此不是一定受静摩擦力，故A错误； B．速度较小时，静摩擦力沿甲板向上；速度较大、大于临界速度时，静摩擦力沿甲板向下，存在两种可能，故B正确； C．物块受重力和甲板的作用力（支持力、静摩擦力），合力为水平向心力，因此甲板作用力与重力、向心力满足矢量关系，故C正确； D．垂直甲板方向有 解得，故D错误； 故选BC。 （2）速度最大时，最大静摩擦力沿甲板向下，有 沿甲板和垂直甲板分解向心力，有， 联立解得 扇车（又称扬谷器）是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。 谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒（质量较小的不饱满谷粒）和饱粒（质量较大的饱满谷粒）分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。 11．设瘪粒a、饱粒b在分离仓内运动的时间分别为、，则（     ） A． B． C． 12．设瘪粒a、饱粒b在分离仓内受到的合力分别为、，则表示这两个力的大小、方向的示意图可能正确的是（线段长度与力大小成正比）（     ） A． B． C． D． 13．谷粒在分离仓内的运动是（     ） A．匀变速直线运动 B．匀变速曲线运动 C．变加速直线运动 D．变加速曲线运动 14．设谷粒在分离仓内受到气流作用力大小为F，一质量为m的谷粒进入分离仓时速度大小为，经过时间t落到分离仓的水平底板上。则该谷粒落地前瞬间速度的水平分量为_______；设该谷粒落地前瞬间的速度方向与底板间夹角为，则_______。（重力加速度为g） 15．（论证）谷粒最终均落在分离仓的水平底板上，将谷粒在分离仓内运动的水平距离记为，请通过分析推理证明：与谷粒的质量成反比。 【答案】11．B 12．A 13．B 14． 15．见解析 【详解】11．谷粒竖直方向只受重力，加速度恒为g，所有谷粒下落的竖直高度相同，由 得 运动时间与质量无关，因此。 故选B。 12．谷粒受水平向左、大小恒定的气流力F，竖直向下的重力mg，因此合力的水平分量均为 F（大小相等），竖直分量为mg。而瘪粒a质量小，则 合力大小 可见更大；合力与竖直方向夹角满足 越大，tanα越小，合力越靠近竖直方向。 故选A。 13．谷粒受到的重力和气流作用力都是恒力，因此合力恒定，加速度恒定；初速度为水平方向，合力方向斜向左下，初速度与加速度不共线，因此谷粒做匀变速曲线运动。 故选B。 14．[1] 水平方向：谷粒初速度为，加速度 由运动学公式，落地前水平分量为 [2] 竖直方向：加速度为g，落地前竖直分量 因此 15．所有谷粒下落的竖直高度相同，根据可知，t与谷粒质量m无关，对所有谷粒t是定值。由题意：谷粒初速度大小与质量成反比，可写为 水平方向加速度为 水平位移（其中，是常数） 因此水平位移x与谷粒质量m成反比，得证。 自古以来人类仰望天空，对各种天文现象充满好奇，并试图破解其中的奥秘。 16．经过多年的尝试性计算，发现关于行星运动的三个定律的是（　　） A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．哥白尼 17．（多选）引力常量的单位为（　　） A． B． C． D． 18．地球绕太阳运行的轨道可视为圆，已知地球的质量为，轨道半径为，公转周期为，引力常量为。则地球绕太阳运行的速度大小为___________，太阳的质量为___________ 19．天文学家发现一颗小行星沿近似圆形轨道绕太阳运行，测得该轨道的平均半径约为地球公转轨道半径的3倍。这颗小行星绕太阳运行的周期最接近（　　） A．2 年 B．3 年 C．5 年 D．27 年 20．（多选）某小行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，、分别为椭圆长轴的端点，、分别为椭圆短轴的端点。则该行星（　　） A．在、两点的速率相同 B．在、两点的速率相同 C．在、两点的加速度相同 D．在、两点的加速度相同 E．从运行到、从运行到的时间相同（一个周期内） F．从运行到、从运行到的时间相同（一个周期内） 【答案】16．B 17．BD 18． 19．C 20．BF 【详解】16．发现关于行星运动的三个定律的是开普勒。 故选B。 17．根据万有引力定律 可知 引力常量的单位为 根据 可推得的单位为 故选BD。 18．[1] 地球做匀速圆周运动，线速度 [2] 根据万有引力提供向心力有 解得 19．设地球轨道半径为r，周期T=1年，根据开普勒第三定律 结合题意解得年 最接近5年。 故选C。 20．A．a是近日点，c是远日点，根据开普勒第二定律可知，a的速率大，故A错误； B．b、d关于长轴对称，到太阳的距离相等，引力势能相等，根据机械能守恒可知，动能相等，速率（标量）相同，故B正确； C．根据万有引力提供向心力有 解得加速度 a离太阳更近，加速度更大，且a、c方向加速度方向相反，则加速度不同，故C错误； D．b、d加速度大小相等，但方向不同（分别指向太阳，一个左上方、一个左下方），加速度是矢量，因此不同，故D错误； E．a→d过程扫过的面积小于d→c 过程扫过的面积，根据开普勒第二定律，时间不相等，故E错误； F．d→c和c→b过程，小行星扫过的面积相等，根据开普勒第二定律，运动时间相同，故F正确。 故选BF。 21．荡秋千和蹦极都是深受欢迎的户外运动。 (1)如图1所示，小朋友在秋千上坐姿不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O拉至图示B点再由静止释放，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为。已知秋千绳长为L，小朋友和秋千的总质量为m，重力加速度为g，忽略秋千绳质量和空气阻力。 ①大人缓慢拉秋千的过程中，水平力F大小______选填：A．变小，B．不变，C．变大，水平力F做的功为______。 ②在B点释放后秋千荡至最低点O点时，小朋友处于______状态选填：A．超重，B．失重，C．平衡，秋千的速度大小为______。 ③从B荡到O点的过程中，秋千动能随时间的变化关系图像为图2的______。 (2)如图所示，为了研究“蹦极”运动过程，可将蹦极者视为质点，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻下落的高度及速度。设人及所携设备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m。人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，得到图所示的速度-位移图像（图像）。本题重力加速度g取，问： ①（论述）根据图提供的信息说明人在离开蹦台到弹性绳恰好绷紧过程中的运动机械能是否守恒。______ ②从弹性绳恰好绷紧到下落到最低点过程中，蹦极者的动能和重力势能之和______。选填：A．一直变大，B．一直变小，C．保持不变，D．先变大后变小，E.先变小后变大 ③（计算）蹦极者下落动能最大时，绳的弹性势能为多大？______ ④若取蹦极台为零势能处，图为在A点处时，蹦极者的动能，弹性绳弹性势能的示意图，请由此推断此时人的重力势能与它们的相对关系，并画出示意图。______ 【答案】(1) (2) 机械能守恒 B 1140J ， 【详解】（1）[1]缓慢拉动时，秋千处于动态平衡状态，受力分析可得水平力大小 随增大，增大，因此水平力F变大。 故选C。 [2]根据动能定理，拉力做功等于重力势能的增加量，则 解得水平力做功 [3]在最低点时，秋千具有向上的向心加速度，小朋友处于超重状态。 故选A。 [4]由机械能守恒定律有 解得速度 [5]动能随时间的变化图像秋千从B到O的过程可视为简谐运动，速度随时间按正弦规律变化，动能 随时间呈正弦平方关系，图像为先增大、斜率逐渐减小的曲线。 故选C。 （2）[1]根据图（b）提供的信息说明人在离开蹦台到弹性绳拉直过程中，在人下降10m处时的速度大小为14m/s，若机械能守恒，根据自由落体规律 可知人在离开蹦台到弹性绳恰好绷紧过程中的运动机械能守恒。 [2]从弹性绳绷紧到最低点的过程中，弹性绳的弹力始终对人做负功，弹性势能持续增加，故蹦极者的动能和重力势能之和一直减小。 故选B。 [3]动能最大时，速度最大，加速度为0，重力与弹力平衡，对应图中，的A点，根据机械能守恒定律有 解得 [4]取蹦极台为零势能处，根据机械能守恒定律有 则重力势能为 故示意图如下图所示 22．静电现象也是生活中常见的电学现象，人们从认识静电现象开始逐步进入了对电的深入研究。 (1)某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是（     ） A． B． C． D． (2)如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b之间的万有引力___，库仑力___。（均选填“>”“<”或“=”） (3)相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为和，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（     ） A．-q，在A左侧距A为L处 B．-2q，在A左侧距A为处 C．+4q，在B右侧距B为L处 D．+2q，在B右侧距B为处 (4)如图所示，一质量为m=0.04kg，带电量大小为q=1.0×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。 ①判断小球带何种电荷______； ②求出匀强电场的电场强度E______； ③若突然将细线剪断，求经过2s时小球的速度v______。 ④若使电场方向缓慢逆时针旋转到竖直向上方向，在此过程中小球保持在原处不动，则电场强度的大小将怎样变化？______ 【答案】(1)B (2) = > (3)C (4) 正电荷 先减小后增加 【详解】（1）带电的金属球靠近不带电的验电器时，会在比较靠近的验电器上端感应出异种电荷，使得验电器的金属片感应出与金属球同种电性而张开。 故选B。 （2）[1]两金属球壳的质量分布均匀，质心均在球心处，所以万有引力大小为 [2]若两金属球壳带等量异种电荷，由于异种电荷间相互吸引，球壳的电荷分布不均匀，电荷中心的距离小于l，所以 （3）A．在A左侧距A为L处，放置电荷量为的-q的点电荷C，由公式可知，电荷C受到的A的吸引力大于B给的斥力，C不能平衡，故A错误； B．在A左侧距A为处，放置电荷量为的-2q的点电荷C，由公式可知，电荷C受到的A的吸引力大于B给的斥力，C不能平衡，故B错误； C．在B右侧距B为L处，放置电荷量为的+4q的点电荷C，对C分析，有 电荷C受到的A的排斥力与B给的吸引力相同，C能平衡； 同样对A分析，有，A能平衡， 对B分析，有，B也能平衡，故C正确； D．在B右侧距B为处放置电荷量为的+2q的点电荷C，对C分析受力，C不能平衡，故D错误。 故选C。 （4）①小球受三个力而受力平衡，受到的电场力向右，故小球带正电。 ②由受力分析可知 解得 ③若将细线剪断，只受重力和电场力，合力为，方向沿细线方向斜向下， 可知加速度为 有运动学公式可知，2s后的速度为 ④受力分析如图所示 电场力方向从水平转到竖直方向时，电场力的大小先减小后增加，所以场强先减小后增大。 雨后的闪电壮美奇绝，犹如一幅生动的画卷。 23．闪电发生时，云和地面间可近似为匀强电场，一电子从云层运动到地面，电场力做功为，云距地面高度为h （1）该电场的方向为_________ A．向上    B向下 （2）该电场的电场强度大小为_________ A．    B．    C．    D． 24．富兰克林曾用莱顿瓶收集雷电，若莱顿瓶的电容为，收集完毕后，莱顿瓶两极板上的电荷量分别为和，则其两端电压为_________V。 25．避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A．圆弧adc是一条等势线 B．a、c两点的电势相同 C．a、c两点的电场强度相同 D．同一正点电荷在b点的电势能比在d点大 【答案】23． A C 24．13 25．B 【详解】23．[1]一电子从云层运动到地面，电场力做正功，则所受电场力方向向下，由于电子带负电，则该电场的方向为向上。 故选A。 [2]根据电场力做功与电势差之间的关系 可得该电场的电场强度大小为 故选C。 24．莱顿瓶的电荷量为 根据可得其两端电压为 25．A．圆弧线adc在a、c处与电场线不垂直，所以圆弧线不是等势线，A错误； B． a、c两点关于bd直线对称，所以这两点的电势相同，B正确； C．电场强度是矢量，其方向沿电场线的切线方向，结合图可知，a、c两点的电场强度方向不相同，所以a、c两点的电场强度不相同，C错误； D．将正电荷从b点移动到d点，电场力做负功，电势能增加，所以同一正点电荷在b点的电势能比在d点小，D错误。 故选B。 闪电现象 闪电是自然界中一种强大的电能表现形式。闪电是由云层所累积的电荷引起的，通常是云层底部带负电，顶部带正电。云层下的地面带正电。当电场强度增大到足以击穿空气时，云层与云层之间或云层与地面之间发生的短时放电现象就是闪电。 某次闪电的图像如图所示。云层底部与地面之间的距离，击穿空气所需的电场强度，假设云层底部与地面间的电场可看作匀强电场，且每次闪电击向地面输送的电荷量相同，完成下面小题。 26．则（　　） A．一次闪电释放的总电荷量为50C B．闪电时，云层底部和地面之间的平均电流为50kA C．一次闪电释放的能量为 D．地球上每年闪电次，全年闪电放出的总能量约为 27．云层底面的电势比地面________（A“低”、B“高”） 28．（接上题）________V。 29．云层底面与地面构成的电容器的电容为________F（保留3位有效数字） 30．（接上题）发生闪电后，云层底面与地面间的电容________（A变大、B变小、C不变）。 31．如图，雷雨时一头牛拴在树下，闪电击中了树，一个持续的电流脉冲流过地面，这段时间地面形成的等势面如图。如果前后两脚间的身体电阻为500Ω，则闪电过程中耗散在牛体内的能量约为（　　） A．1000J B．2000J C．3200J D．4000J 【答案】26．B 27．低 28． 29． 30．不变 31．C 【解析】26．A．图面积表示电荷量Q，故一次闪电释放的总电荷量为，故A错误； B．平均电流，故B正确： C．云层与地面间的电压 一次释放的能量 代入数据可得，故C错误； D．一次闪电能量 全年的总能量 可知该能量远大于，故D错误。 故选B。 27．闪电是云层（带负电）向地面（带正电）放电，因此云层底面电势比地面低。 28．根据 可知云层底面的电势比地面低。 29．电容 30．云层与地面的距离d和面积S均不变，因此电容不变。 31．由图可知牛前后脚间的电势差，根据电能 故选C。 光伏电池 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 32．一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P 时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则电池的光电转化效率为____________。 33．光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像如图所示，请在方框内定性画出电场强度E与位置x的关系图像． 34．一光伏电池在特定光照下的关系图像如下图所示。在这种光照条件下，将总长度为100m、截面积为0.100mm2的金属丝绕制的电阻接在该电池两端时，电阻两端电压为2.10V，则：该金属丝的电阻率为_________Ω·m.。（保留 3位有效数字） 35．在某电压区间内，光伏电池可视为一个恒流源（输出电流恒定）。某同学连接了如图所示的两个电路：电路a由干电池、阻值为R4的定值电阻、阻值为RT的热敏电阻（RT 随温度升高而减小）和小灯连接而成；电路 b 由恒流源、三个阻值分别为R1、R2、R3（R1< R2< R3）的定值电阻和阻值为RL的光敏电阻（RL随光照强度增大而减小，且其阻值变化范围足够大）连接而成。RL受到灯L照射。当RT所处环境温度降低时： （1）设电流表示数变化量为ΔI，R1两端电压变化量为ΔU1，RL两端电压变化量为ΔUL，则( ) A．， B．， C．， D．， （2）设电压表的示数变化量为ΔU，电流表的示数变化量为ΔI，则_________； （3）当RL=__________时，RL和R1的总功率P最大。 【答案】32． 33． 34．5.32×10-7 35． B 【解析】32．根据题意，可知电池的光转化成电之后有两个功率产生，一个是车的机械功率，一个是电阻r的热功率，所以总的电功率为 光电的转化效率为 33．图像斜率绝对值表示场强大小，由图可知ON段图像斜率大小在逐渐增大；OP段图像斜率大小在逐渐减小，故图像如下 34．图像可知当电压为2.10V时电流为3.95mA，则电阻 因为 联立解得 35．[1]根据图a可知，当温度降低时电阻增大，则电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路总电流减小，所以灯泡变暗，光照强度降低，增大。再对电路图b进行分析，因为是恒流源，干路电流保持不变，但是并联电路的电阻增大，导致并联电路的电压增大，可知增大，又由于总电流不变，所以流过的电流会减小，即。由于流过支路的电流减小，可知两端电压减小，即，根据 可知两端电压增大，即，且有。 故选B。 [2]由电路图可以得出U和I的关系式为 整理得 所以我们把以外的电源和电阻看成一个电动势为，内阻为的等效电源，则有 [3]由以上分析把以外的电源和电阻看成一个电动势为，内阻为的等效电源，那么要让的总功率最大，就是让这个电源的输出功率最大，可知当（即）时，的总功率最大。 物理学的思想方法是人类认识世界的重要方式。 36．下列属于比值定义的是（　　） A． B． C． D． 37．下列思想方法正确的是（　　） A．重心概念的建立运用了理想化模型法 B．瞬时速度概念的建立体现了极限思维法 C．利用激光和平面镜观察桌面微小形变运用了等效替代法 D．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，运用了等效替代法 38．（多选）下列图片涉及的重大发现正确的是（　　） A．甲图，牛顿发现万有引力定律并测出了万有引力常量 B．乙图，库仑通过扭秤实验，发现了两个点电荷相互作用的规律 C．丙图，伽利略根据理想实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．丁图，伽利略通过斜面实验，直接测得自由落体的速度与时间成正比 39．用图甲所示装置测重力加速度，悬点正下方固定一个光电门，小球静止时光电门发出的激光恰射到小球中心。测得悬线长度为、小球直径为。将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门对应记录的遮光时间t。 （1）小球通过光电门时的速度为____________； （2）“图像思想”是处理实验数据的方法之一。利用实验数据作出图，图乙中图线斜率的绝对值为，则纵截距为____________，重力加速度为____________。 【答案】36．C 37．B 38．BC 39． 1 【解析】36．A．是匀强电场电场强度与电势差的关系式，不是定义式，故A错误； B．是平行板电容器电容的决定式，故B错误； C．是通过比值法定义电势的，故C正确； D．是导体电阻的决定式，故D错误。 故选C。 37．A．重心概念的建立运用了等效替代法，故A错误； B．瞬时速度概念的建立体现了极限思维法，故B正确； C．利用激光和平面镜观察桌面微小形变运用了放大法，故C错误； D．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，运用了控制变量法，故D错误。 故选B。 38．A．甲图，牛顿发现了万有引力定律，但万有引力常量是卡文迪什测出，故A错误； B．乙图，库仑通过扭秤实验，发现了两个点电荷相互作用的规律，即库仑定律，故B正确； C．丙图，伽利略通过理想斜面实验，通过逻辑推理提出了力不是维持物体运动的原因，故C正确； D．丁图，伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比，故D错误。 故选BC。 39．[1] 小球通过光电门时的速度为 [2] 对小球根据机械能守恒 变形得 则纵截距为 [3] 重力加速度为 / 学科网（北京）股份有限公司 $画学科网·学易金卷 www.zxxk.com 做好卷，就用学易金卷 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷 参考答案 【答案】1.B2.1:80 3.ACD 4. (R+h)3 2π mgR2 SR3 2(R+) 5.【答案】(1)D (2)AB (3) 向下 增加 (4) 14000 竖直向上 7.7 20.5m/s 6.【答案】(1)C (2) 1600 减少 200 增大 (30-600J:② 8'60kg 【答案】7.D8.BD9.(1)y,=80m/s;(2)F=5.5×10N;(3)P=2x10W 10 BC 【答案】11.B12.A13.B14. 名*段 mgt m mYo +Ft 【答案】16.B 17.BD 2nr 18. 4n2r3 GT2 19.C20.BF 21.【答案】(1) mgL(1-cos0) A √2gL(1-cos0) C E E。 (2) 机械能守恒B 1140J En+E,+E=0, 22.【答案】(1)B (2) = > (3)C (4) 正电荷 3×103N/C 25m/s 先减小后增加 1/2 学科网·学易金卷 www.zxxk.com 做好卷，就用学易金卷 【答案】23. A C24.13 25.B 【答案】26.B 27.低28.2.7×100 29.1.85×10-1030.不变 31.C 本E 【答案】32. kv2+Ir 33 34.5.32×107 35. R P P R2-R d2 【答案】36.C37.B38.BC39. t 1 k(2L+d) 2/2窗学科网·学易金卷 www .zxxk.com 做好卷，就用学易金卷 2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷 答题卡 1. 2. 3. 4. 5. 1/2 学科网·学易金卷 www .zxxk.com 做好卷，就用学易金卷 8. 10. 11. 12 2/2 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：沪科版必修第二册+必修第三册。 近年来，我们航天事业发展迅速，扶摇直上。神舟二十号载人飞船已成功发射。这是中国载人航天工程的第35次飞行任务，也是第15次载人飞行任务。 1．“神舟二十号”载人飞船发射成功，将航天员送入空间站，他们执行任务时通过同步卫星与地面实时联系。已知空间站运行周期为90min，它与同步卫星的运行轨道均视作圆周轨道，则（     ） A．空间站相对地面静止 B．空间站的速度大于同步卫星速度 C．空间站的速度大于第一宇宙速度 D．空间站的加速度小于同步卫星加速度 2．已知某星球表面附近的重力加速度与地球表面重力加速度之比，，该星球的半径与地球半径之比为，该星球的质量与地球质量之比__________。 3．如图为人造卫星变轨示意图，轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，则（     ） A．卫星在轨道上由向运动的过程中速率越来越小 B．卫星在点引力势能大于在点引力势能 C．卫星在轨道上经过时的向心加速度等于在轨道上经过点时的向心加速度 D．卫星在点由轨道变为轨道需要点火加速 4．天宫空间站总质量为m，在距地面为h的圆形轨道上运行，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g。则空间站绕地球转动的周期为______，空间站的机械能为______（上述两空均用“m、h、R、g”表示） 5．在生产、生活和自然界中，许多物体都涉及圆周运动。 (1)如图1为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60kg的学员在A点位置，质量为70kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为，B点的转弯半径为，学员和教练员（均可视为质点）______。 A．运动周期之比为5：4 B．运动线速度大小之比为1：1 C．向心加速度大小之比为4：5 D．受到的合力大小之比为15：14 (2)小区车库出入口的道闸采用如图2所示的直杆，道闸抬起的过程中，杆OA绕O点由虚线位置匀速转动到图示位置，此过程中不变的物理量是______。 A．通过的弧长随时间的变化率 B．转过角度随时间的变化率 C．速度随时间的变化率 D．向心加速度随时间的变化率 (3)如图3（a），场地自行车的赛车场为椭圆盆形，图3（b）是将最内侧弯道视作坡度为斜坡的简化图。某时刻运动员在最内侧弯道的骑行速度为，转弯半径为54m。根据以上证据，可以推断运动员和自行车整体受到沿坡道______的静摩擦力，当车速增大时该摩擦力______。（选填：“增加”、“减少”） (4)我们常见的游乐场过山车是一项非常惊险的运动，某同学进行了模拟研究。如图4所示，一环形车道竖直放置，半径为6m，特技演员以恒定速率行驶，演员与汽车的总质量为1000kg。 ①若汽车以恒定的速率运动，汽车通过最高点时对环形车道的压力为______ N，方向______。 ②若要挑战成功，汽车的速率最小值为______。 ③若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车的速率最大值为______。 6．跳台滑雪是冬奥会最具观赏性的项目之一，如图1所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，比赛运动员从圆弧助滑道的最高点A处由静止滑下后，从滑道B处恰好沿水平方向飞出，在着陆坡BC上的P处着陆。在飞行过程中，运动员与BC间距离最大处记为D处图中未画出，将运动员和滑雪板整体看成质点，不计空气阻力，BC与水平方向的夹角为。 (1)运动员经过D处时的______； A．速度等于零 B．合力等于零 C．速度与水平面的夹角为 D．加速度与BC的夹角为 (2)运动员沿“助滑道”保持同一姿态下滑了一段距离，重力和阻力对他做功的情况如图2所示，在此过程中该运动员的动能增加了______ J，机械能______选填“增加”、“减少”了______ J，阻力______。选填“增大”、“减小”或“不变”； (3)如图3所示为某滑雪项目轨道的示意图，轨道由长为L的斜面PQ与水平冰雪地面平滑连接构成，PQ与水平冰雪地面的夹角为，游客和滑雪圈的总质量为m，滑雪圈与轨道间的动摩擦因数均为。游客坐在滑雪圈上从斜面顶端P点由静止开始下滑，取斜面底端为零重力势能面，游客与滑雪圈的机械能、重力势能随着水平位移x的变化关系如图4所示。已知游客滑到Q点后再经过停止运动。求： ①斜面上摩擦力做功W； ②摩擦系数和游客与滑雪圈的质量m。 航空母舰是以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇，被誉为“海上移动机场”，是现代海军核心力量与大国海军的重要标志。 7．某航母在无风的海面上以恒定速度航行，一架舰载机静止在该航母的水平甲板上，则舰载机（     ） A．受到重力、支持力、摩擦力的作用 B．所受的重力和甲板的支持力是一对作用力和反作用力 C．受到的合力与航母速度方向相同 D．受到的合力为零 8．（多选）静止的航母甲板上，时刻起，一舰载机在恒定牵引力作用下从处由静止开始做匀加速直线运动，若舰载机的速度为、动能为、所受合力做功为、所受阻力做功的功率为，则下列关系图线可能正确的是（     ） A． B． C． D． 9．一舰载机质量，从静止开始以加速度做匀加速直线运动，位移时离开甲板起飞。已知舰载机所受阻力，求舰载机： （1）（计算）起飞时的速度大小； （2）（计算）所受牵引力的大小； （3）（计算）在甲板上运动过程中所受合力做功的平均功率。 10．一艘正在训练的航母，其运动轨迹可视作半径为的水平圆周。航母船体倾斜造成甲板平面与水平面夹角为，船体后视简图如图所示。一个质量为的小物块静止在甲板上，两者间的动摩擦因数为（），重力加速度为。 （1）（多选）关于物块的受力情况，下列说法正确的是( ) A．一定受到静摩擦力的作用 B．受到的静摩擦力可能沿甲板平面向上，也可能沿甲板平面向下 C．受到甲板的作用力一定大于 D．受到甲板的支持力一定小于 （2）物块相对甲板保持静止，航母行驶的速度最大为_______。 扇车（又称扬谷器）是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。 谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒（质量较小的不饱满谷粒）和饱粒（质量较大的饱满谷粒）分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。 11．设瘪粒a、饱粒b在分离仓内运动的时间分别为、，则（     ） A． B． C． 12．设瘪粒a、饱粒b在分离仓内受到的合力分别为、，则表示这两个力的大小、方向的示意图可能正确的是（线段长度与力大小成正比）（     ） A． B． C． D． 13．谷粒在分离仓内的运动是（     ） A．匀变速直线运动 B．匀变速曲线运动 C．变加速直线运动 D．变加速曲线运动 14．设谷粒在分离仓内受到气流作用力大小为F，一质量为m的谷粒进入分离仓时速度大小为，经过时间t落到分离仓的水平底板上。则该谷粒落地前瞬间速度的水平分量为_______；设该谷粒落地前瞬间的速度方向与底板间夹角为，则_______。（重力加速度为g） 15．（论证）谷粒最终均落在分离仓的水平底板上，将谷粒在分离仓内运动的水平距离记为，请通过分析推理证明：与谷粒的质量成反比。 自古以来人类仰望天空，对各种天文现象充满好奇，并试图破解其中的奥秘。 16．经过多年的尝试性计算，发现关于行星运动的三个定律的是（　　） A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．哥白尼 17．（多选）引力常量的单位为（　　） A． B． C． D． 18．地球绕太阳运行的轨道可视为圆，已知地球的质量为，轨道半径为，公转周期为，引力常量为。则地球绕太阳运行的速度大小为___________，太阳的质量为___________ 19．天文学家发现一颗小行星沿近似圆形轨道绕太阳运行，测得该轨道的平均半径约为地球公转轨道半径的3倍。这颗小行星绕太阳运行的周期最接近（　　） A．2 年 B．3 年 C．5 年 D．27 年 20．（多选）某小行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，、分别为椭圆长轴的端点，、分别为椭圆短轴的端点。则该行星（　　） A．在、两点的速率相同 B．在、两点的速率相同 C．在、两点的加速度相同 D．在、两点的加速度相同 E．从运行到、从运行到的时间相同（一个周期内） F．从运行到、从运行到的时间相同（一个周期内） 21．荡秋千和蹦极都是深受欢迎的户外运动。 (1)如图1所示，小朋友在秋千上坐姿不变，大人用水平力F缓慢将秋千由最低点O拉至图示B点再由静止释放，在B点时秋千绳与竖直方向的夹角为。已知秋千绳长为L，小朋友和秋千的总质量为m，重力加速度为g，忽略秋千绳质量和空气阻力。 ①大人缓慢拉秋千的过程中，水平力F大小______选填：A．变小，B．不变，C．变大，水平力F做的功为______。 ②在B点释放后秋千荡至最低点O点时，小朋友处于______状态选填：A．超重，B．失重，C．平衡，秋千的速度大小为______。 ③从B荡到O点的过程中，秋千动能随时间的变化关系图像为图2的______。 (2)如图所示，为了研究“蹦极”运动过程，可将蹦极者视为质点，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，安装在人身上的传感器可测量人在不同时刻下落的高度及速度。设人及所携设备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m。人从蹦极台由静止下落，根据传感器测到的数据，得到图所示的速度-位移图像（图像）。本题重力加速度g取，问： ①（论述）根据图提供的信息说明人在离开蹦台到弹性绳恰好绷紧过程中的运动机械能是否守恒。______ ②从弹性绳恰好绷紧到下落到最低点过程中，蹦极者的动能和重力势能之和______。选填：A．一直变大，B．一直变小，C．保持不变，D．先变大后变小，E.先变小后变大 ③（计算）蹦极者下落动能最大时，绳的弹性势能为多大？______ ④若取蹦极台为零势能处，图为在A点处时，蹦极者的动能，弹性绳弹性势能的示意图，请由此推断此时人的重力势能与它们的相对关系，并画出示意图。______ 22．静电现象也是生活中常见的电学现象，人们从认识静电现象开始逐步进入了对电的深入研究。 (1)某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是（     ） A． B． C． D． (2)如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离l是球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，引力常量为G，静电力常量为k，那么a、b之间的万有引力___，库仑力___。（均选填“>”“<”或“=”） (3)相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为和，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（     ） A．-q，在A左侧距A为L处 B．-2q，在A左侧距A为处 C．+4q，在B右侧距B为L处 D．+2q，在B右侧距B为处 (4)如图所示，一质量为m=0.04kg，带电量大小为q=1.0×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线与竖直方向成37°角。小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。 ①判断小球带何种电荷______； ②求出匀强电场的电场强度E______； ③若突然将细线剪断，求经过2s时小球的速度v______。 ④若使电场方向缓慢逆时针旋转到竖直向上方向，在此过程中小球保持在原处不动，则电场强度的大小将怎样变化？______ 雨后的闪电壮美奇绝，犹如一幅生动的画卷。 23．闪电发生时，云和地面间可近似为匀强电场，一电子从云层运动到地面，电场力做功为，云距地面高度为h （1）该电场的方向为_________ A．向上    B向下 （2）该电场的电场强度大小为_________ A．    B．    C．    D． 24．富兰克林曾用莱顿瓶收集雷电，若莱顿瓶的电容为，收集完毕后，莱顿瓶两极板上的电荷量分别为和，则其两端电压为_________V。 25．避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（　　） A．圆弧adc是一条等势线 B．a、c两点的电势相同 C．a、c两点的电场强度相同 D．同一正点电荷在b点的电势能比在d点大 闪电现象 闪电是自然界中一种强大的电能表现形式。闪电是由云层所累积的电荷引起的，通常是云层底部带负电，顶部带正电。云层下的地面带正电。当电场强度增大到足以击穿空气时，云层与云层之间或云层与地面之间发生的短时放电现象就是闪电。 某次闪电的图像如图所示。云层底部与地面之间的距离，击穿空气所需的电场强度，假设云层底部与地面间的电场可看作匀强电场，且每次闪电击向地面输送的电荷量相同，完成下面小题。 26．则（　　） A．一次闪电释放的总电荷量为50C B．闪电时，云层底部和地面之间的平均电流为50kA C．一次闪电释放的能量为 D．地球上每年闪电次，全年闪电放出的总能量约为 27．云层底面的电势比地面________（A“低”、B“高”） 28．（接上题）________V。 29．云层底面与地面构成的电容器的电容为________F（保留3位有效数字） 30．（接上题）发生闪电后，云层底面与地面间的电容________（A变大、B变小、C不变）。 31．如图，雷雨时一头牛拴在树下，闪电击中了树，一个持续的电流脉冲流过地面，这段时间地面形成的等势面如图。如果前后两脚间的身体电阻为500Ω，则闪电过程中耗散在牛体内的能量约为（　　） A．1000J B．2000J C．3200J D．4000J 光伏电池 随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 32．一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P 时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则电池的光电转化效率为____________。 33．光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像如图所示，请在方框内定性画出电场强度E与位置x的关系图像． 34．一光伏电池在特定光照下的关系图像如下图所示。在这种光照条件下，将总长度为100m、截面积为0.100mm2的金属丝绕制的电阻接在该电池两端时，电阻两端电压为2.10V，则：该金属丝的电阻率为_________Ω·m.。（保留 3位有效数字） 35．在某电压区间内，光伏电池可视为一个恒流源（输出电流恒定）。某同学连接了如图所示的两个电路：电路a由干电池、阻值为R4的定值电阻、阻值为RT的热敏电阻（RT 随温度升高而减小）和小灯连接而成；电路 b 由恒流源、三个阻值分别为R1、R2、R3（R1< R2< R3）的定值电阻和阻值为RL的光敏电阻（RL随光照强度增大而减小，且其阻值变化范围足够大）连接而成。RL受到灯L照射。当RT所处环境温度降低时： （1）设电流表示数变化量为ΔI，R1两端电压变化量为ΔU1，RL两端电压变化量为ΔUL，则( ) A．， B．， C．， D．， （2）设电压表的示数变化量为ΔU，电流表的示数变化量为ΔI，则_________； （3）当RL=__________时，RL和R1的总功率P最大。 物理学的思想方法是人类认识世界的重要方式。 36．下列属于比值定义的是（　　） A． B． C． D． 37．下列思想方法正确的是（　　） A．重心概念的建立运用了理想化模型法 B．瞬时速度概念的建立体现了极限思维法 C．利用激光和平面镜观察桌面微小形变运用了等效替代法 D．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，运用了等效替代法 38．（多选）下列图片涉及的重大发现正确的是（　　） A．甲图，牛顿发现万有引力定律并测出了万有引力常量 B．乙图，库仑通过扭秤实验，发现了两个点电荷相互作用的规律 C．丙图，伽利略根据理想实验，得出力不是维持物体运动的原因 D．丁图，伽利略通过斜面实验，直接测得自由落体的速度与时间成正比 39．用图甲所示装置测重力加速度，悬点正下方固定一个光电门，小球静止时光电门发出的激光恰射到小球中心。测得悬线长度为、小球直径为。将小球拉到不同位置由静止释放，测得不同释放点细线与竖直方向夹角和光电门对应记录的遮光时间t。 （1）小球通过光电门时的速度为____________； （2）“图像思想”是处理实验数据的方法之一。利用实验数据作出图，图乙中图线斜率的绝对值为，则纵截距为____________，重力加速度为____________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $