高一物理下学期期末考试模拟测试卷01【高效培优，测试范围：人教版2019必修第二册全册＋必修第三册第9～10章】

**基本信息** 以“天问一号”火星探测、双小行星系统等科技前沿及“利坯”工艺文化传承为情境，覆盖圆周运动、电场、机械能、天体运动等核心知识，通过模型建构与科学推理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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/48|电场强度（第3题）、双星运动（第6题）|第2题以陶瓷工艺考查圆周运动，体现文化渗透| |实验题|2/18|库仑定律探究（第13题）、滑轮动能测量（第14题）|第14题结合光电门测速度，培养科学探究能力| |计算题|3/34|电场力平衡（第15题）、天体密度计算（第16题）|第17题平抛与圆弧轨道结合，考查模型建构与能量守恒|

高一物理下学期期末考试模拟测试卷01（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 人教版2019必修第二册全册＋必修第三册第9~10章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。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．闪电通常由雷电云放电产生，多数闪电发生在云内。如图所示，由于云内冰状颗粒相互碰撞小颗粒冰晶带正电，随气流上浮到云上端；较大颗粒带负电，下坠到云下端。若某雷电云的厚度为，云层内的电场可视为匀强电场，电场强度大小为，云层上、下两端相当于平行板电容器的两个极板，则该云层上、下两端的电势差为（     ） A． B． C． D． 2．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫“利坯”，如图甲所示。工匠将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当、表里光洁。对应的简化模型如乙所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台以恒定的转速匀速转动时，关于粗坯上位于不同半径处的P、Q两质点，下列说法正确的是（     ） A．P点转动的周期比Q点的大 B．P点与Q点的线速度相同 C．相同时间内，P点转过的角度与Q点相等 D．点的向心加速度大小比P点的小 3．某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） A．负电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力 B．a点的场强大小与放在该点的试探电荷q的大小有关 C．点电荷在a点受到的静电力一定沿着该点的场强方向 D．正电荷在a点的加速度小于在b点的加速度 4．有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图像如图所示。的正方向与轴的正方向一致，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（    ） A．和之间的电势差大于和之间的电势差 B．电子在点的电势能最大 C．和两点电势相等 D．点的电势小于0 5．2026年，我国新一代重型运载火箭在海南文昌发射场点火升空。质量为的火箭（含燃料）在发动机推力作用下，由静止开始以的加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地球表面的重力加速度）。在火箭竖直上升高度为的过程中，忽略空气阻力及火箭质量的变化。下列关于该过程中火箭能量变化的说法，正确的是（     ） A．火箭的重力势能增加了 B．火箭的动能增加了 C．火箭的机械能增加了 D．发动机推力对火箭做的功为 6．2025年，我国深空探测器成功抵达某双小行星系统（由A、B两颗小行星组成）进行抵近考察。已知A、B两星均可视为质量分布均匀的球体，它们依靠相互间的万有引力，绕两者连线上的某一点O做匀速圆周运动，且两星之间的距离L保持不变。若测得A星的质量为B星质量的k倍，A星的半径为R，A星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。忽略其他天体的影响，下列关于该双星系统的说法正确的是（     ） A．A、B两星做圆周运动的轨道半径之比为 B．A、B两星做圆周运动的向心加速度大小之比为 C．A星的第一宇宙速度为 D．B星的质量为 7．如图所示，两个可视为质点的滑块P和Q质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，P套在固定的光滑竖直杆上，Q在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆上O点。将P由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；P下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在P下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．P的加速度方向一直向下 B．P和Q组成的系统机械能守恒 C．弹簧弹性势能最大值为 D．P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 8．如图所示，轻质细绳绕过光滑定滑轮，一端系着质量为的重物，小明拉着另一端以速度沿水平地面向左匀速移动，细绳与水平方向的夹角为。在人匀速移动过程中，下列说法正确的是（     ） A．重物正在匀速上升 B．重物处于失重状态 C．重物受到细绳的拉力小于它的重力 D．当小明与重物的速度大小之比为时，有 9．（多选）如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷甲和乙，它们连线与其中垂线相交于点，、和、以及、均相对对称，下列说法正确的是（　　） A．、两点场强大小和方向都相同 B．、两点场强大小相等，方向相反 C．、、三点比较，点场强最大 D．、、三点比较，点场强最小 10．（多选）2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星。假设“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星捕获，进入环火星圆轨道，经变轨调整后，从点进入着陆准备轨道，如图所示。已知“天问一号”火星探测器的火星着陆准备轨道为半长轴为，周期为的椭圆轨道，我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星轨道半径为，周期为，引力常量为。则下列判断正确的是（　　） A． B．由题目已知数据可以估算火星的质量和密度 C．“天问一号”在A点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开启发动机向前喷气 D．火星质量和地球质量的比值 11．（多选）铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，g为重力加速度，则（　　） A．内轨和外轨均未受到车轮轮缘的挤压 B．若减小转弯速度，外侧车轮轮缘对外轨有挤压 C．这时铁轨对火车的支持力等于 D．这时铁轨对火车的支持力等于 12．（多选）如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直光滑半圆形轨道BC在B处平滑相接，BC半径为R。轻质弹簧的一端接在固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，小物块可视为质点，则（　　） A．物块在N点的速度最大 B．物块在C点的速度为 C．物块刚离开弹簧时的速度大小为 D．刚释放物块时，弹簧的弹性势能为 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律，用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。 (1)甲图中，把一个带正电的物体固定在M处，然后把系在绝缘细线上的带正电小球悬挂在P位置，小球带动细线发生偏转。改变M处带电体与小球之间的距离L（远大于小球直径），若L越小，则可观察到偏角θ越___________（填“大”或“小”）；固定带电体的位置，改变其所带电荷量Q的大小，若Q越小，则可观察到偏角θ越___________（填“大”或“小”）。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小，偏角θ越大表示小球受到的静电力越大，反之越小。 (2)乙图中，把小球A、B（体积相同）分别挂在不等长绝缘细线下端，稳定时小球A、B处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为α、β(α＞β)，可知小球A的质量m1___________（填“>”或“<”）小球B的质量m2，两小球带___________（填“同种”或“异种”）电荷。使小球A、B接触一下，再悬挂起来，静止时细线相对于竖直方向的偏角___________（填“可能”或“一定”）等于零。 14．某实验小组想研究滑轮转动时的动能与转动角速度的关系，特设计了如下实验装置。细绳跨过固定在铁架台上的待测滑轮，两端分别悬挂质量为的重锤1（含遮光片）、质量为的重锤2，、已知且。实验步骤如下： （1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图所示，则遮光片的宽度______cm。 （2）用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离以及待测滑轮的直径。 （3）启动光电门，释放重锤1，用光电计时器测出遮光片的遮光时间。 （4）若运动过程中细绳与滑轮未打滑，则可求出此时滑轮的角速度______，滑轮转动的动能______。（均用题中物理量的符号表示） （5）若考虑空气阻力，该小组测量的滑轮转动动能与实际值相比_____。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．如图所示，一绝缘细线上端固定，下端拴一质量为m=0.4kg的带正电小球，将它置于一水平向右的电场强度为E=3×103N/C的匀强电场中，当细线与竖直方向偏角为θ=37°时，小球处于平衡状态，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，求： (1)小球的带电荷量q； (2)剪断绳子后，第2s末的速度。 16．在未来的“流浪地球”计划中，地球正借助木星的引力弹弓效应加速飞出太阳系。在此过程中，一艘先遣探测器飞掠一颗未知的类地行星P。为了快速测算该行星的引力参数以规划航线，探测器悬停在距行星表面极近的高度（高度可忽略不计），将一枚质量为的探测弹以初速度竖直向上弹出。探测弹在空中运动一段时间后，经过时间恰好落回探测器手中。已知行星P的半径为，引力常量为，忽略行星自转及大气阻力。求： (1)行星P表面的重力加速度大小； (2)行星P平均密度； (3)在行星P表面要想成功发射一颗近地卫星，其最小发射速度为多大？ 17．如图所示，从点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入的固定光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道端的切线水平。已知长木板的质量，、两点距点的高度分别为、、，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，，，。求： (1)小物块在点时的速度大小； (2)小物块滑至点时的速度大小和圆弧轨道对小物块的支持力大小； (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末考试模拟测试卷01 参考答案 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。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 11 12 B C A C B D C D ACD CD AD BD 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．(1)大 小 (2) < 异种 可能 14．0.42 偏大 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．（1）由平衡条件得 解得 （2）细线剪断，对小球受力分析可得 小球将做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为 根据速度时间关系可得 所以 方向与竖直方向成37°斜向右下方。 16．（1）根据竖直上抛运动的规律，可知 解得 （2）在行星P表面，忽略行星自转，物体受到的万有引力等于其重力。设行星P的质量为，探测弹质量为，则有 由此可以求出行星P的质量 行星P体积 行星的平均密度定义为质量与体积的比值 解得 （3）卫星的最小发射速度等于卫星的最大环绕速度，即为求该行星第一宇宙速度。设卫星质量为，则有 解得 将（1）中的代入解得 17．（1）从A点到B点，小物块做平抛运动，竖直方向有 解得 则小物块到达B点时竖直分速度为 物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道，则有 解得 小物块在B点时的速度大小 （2）小物块从A点至C点，由动能定理可得 解得 在C点，根据牛顿第二定律得 解得 （3）小物块与长木板间的滑动摩擦力 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，为 由于，可知小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，小物块在长木板上做减速运动，加速度大小为 根据运动学公式可得 为了保证小物块不滑出长木板，长木板的长度至少为 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………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：______________________ 高一物理下学期期末考试模拟测试卷01（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 人教版2019必修第二册全册＋必修第三册第9~10章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。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．闪电通常由雷电云放电产生，多数闪电发生在云内。如图所示，由于云内冰状颗粒相互碰撞小颗粒冰晶带正电，随气流上浮到云上端；较大颗粒带负电，下坠到云下端。若某雷电云的厚度为，云层内的电场可视为匀强电场，电场强度大小为，云层上、下两端相当于平行板电容器的两个极板，则该云层上、下两端的电势差为（     ） A． B． C． D． 2．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫“利坯”，如图甲所示。工匠将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当、表里光洁。对应的简化模型如乙所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台以恒定的转速匀速转动时，关于粗坯上位于不同半径处的P、Q两质点，下列说法正确的是（     ） A．P点转动的周期比Q点的大 B．P点与Q点的线速度相同 C．相同时间内，P点转过的角度与Q点相等 D．点的向心加速度大小比P点的小 3．某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） A．负电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力 B．a点的场强大小与放在该点的试探电荷q的大小有关 C．点电荷在a点受到的静电力一定沿着该点的场强方向 D．正电荷在a点的加速度小于在b点的加速度 4．有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图像如图所示。的正方向与轴的正方向一致，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（    ） A．和之间的电势差大于和之间的电势差 B．电子在点的电势能最大 C．和两点电势相等 D．点的电势小于0 5．2026年，我国新一代重型运载火箭在海南文昌发射场点火升空。质量为的火箭（含燃料）在发动机推力作用下，由静止开始以的加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地球表面的重力加速度）。在火箭竖直上升高度为的过程中，忽略空气阻力及火箭质量的变化。下列关于该过程中火箭能量变化的说法，正确的是（     ） A．火箭的重力势能增加了 B．火箭的动能增加了 C．火箭的机械能增加了 D．发动机推力对火箭做的功为 6．2025年，我国深空探测器成功抵达某双小行星系统（由A、B两颗小行星组成）进行抵近考察。已知A、B两星均可视为质量分布均匀的球体，它们依靠相互间的万有引力，绕两者连线上的某一点O做匀速圆周运动，且两星之间的距离L保持不变。若测得A星的质量为B星质量的k倍，A星的半径为R，A星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。忽略其他天体的影响，下列关于该双星系统的说法正确的是（     ） A．A、B两星做圆周运动的轨道半径之比为 B．A、B两星做圆周运动的向心加速度大小之比为 C．A星的第一宇宙速度为 D．B星的质量为 7．如图所示，两个可视为质点的滑块P和Q质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，P套在固定的光滑竖直杆上，Q在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆上O点。将P由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；P下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在P下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．P的加速度方向一直向下 B．P和Q组成的系统机械能守恒 C．弹簧弹性势能最大值为 D．P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 8．如图所示，轻质细绳绕过光滑定滑轮，一端系着质量为的重物，小明拉着另一端以速度沿水平地面向左匀速移动，细绳与水平方向的夹角为。在人匀速移动过程中，下列说法正确的是（     ） A．重物正在匀速上升 B．重物处于失重状态 C．重物受到细绳的拉力小于它的重力 D．当小明与重物的速度大小之比为时，有 9．（多选）如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷甲和乙，它们连线与其中垂线相交于点，、和、以及、均相对对称，下列说法正确的是（　　） A．、两点场强大小和方向都相同 B．、两点场强大小相等，方向相反 C．、、三点比较，点场强最大 D．、、三点比较，点场强最小 10．（多选）2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星。假设“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星捕获，进入环火星圆轨道，经变轨调整后，从点进入着陆准备轨道，如图所示。已知“天问一号”火星探测器的火星着陆准备轨道为半长轴为，周期为的椭圆轨道，我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星轨道半径为，周期为，引力常量为。则下列判断正确的是（　　） A． B．由题目已知数据可以估算火星的质量和密度 C．“天问一号”在A点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开启发动机向前喷气 D．火星质量和地球质量的比值 11．（多选）铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，g为重力加速度，则（　　） A．内轨和外轨均未受到车轮轮缘的挤压 B．若减小转弯速度，外侧车轮轮缘对外轨有挤压 C．这时铁轨对火车的支持力等于 D．这时铁轨对火车的支持力等于 12．（多选）如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直光滑半圆形轨道BC在B处平滑相接，BC半径为R。轻质弹簧的一端接在固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，小物块可视为质点，则（　　） A．物块在N点的速度最大 B．物块在C点的速度为 C．物块刚离开弹簧时的速度大小为 D．刚释放物块时，弹簧的弹性势能为 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律，用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。 (1)甲图中，把一个带正电的物体固定在M处，然后把系在绝缘细线上的带正电小球悬挂在P位置，小球带动细线发生偏转。改变M处带电体与小球之间的距离L（远大于小球直径），若L越小，则可观察到偏角θ越___________（填“大”或“小”）；固定带电体的位置，改变其所带电荷量Q的大小，若Q越小，则可观察到偏角θ越___________（填“大”或“小”）。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小，偏角θ越大表示小球受到的静电力越大，反之越小。 (2)乙图中，把小球A、B（体积相同）分别挂在不等长绝缘细线下端，稳定时小球A、B处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为α、β(α＞β)，可知小球A的质量m1___________（填“>”或“<”）小球B的质量m2，两小球带___________（填“同种”或“异种”）电荷。使小球A、B接触一下，再悬挂起来，静止时细线相对于竖直方向的偏角___________（填“可能”或“一定”）等于零。 14．某实验小组想研究滑轮转动时的动能与转动角速度的关系，特设计了如下实验装置。细绳跨过固定在铁架台上的待测滑轮，两端分别悬挂质量为的重锤1（含遮光片）、质量为的重锤2，、已知且。实验步骤如下： （1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图所示，则遮光片的宽度______cm。 （2）用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离以及待测滑轮的直径。 （3）启动光电门，释放重锤1，用光电计时器测出遮光片的遮光时间。 （4）若运动过程中细绳与滑轮未打滑，则可求出此时滑轮的角速度______，滑轮转动的动能______。（均用题中物理量的符号表示） （5）若考虑空气阻力，该小组测量的滑轮转动动能与实际值相比____。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．如图所示，一绝缘细线上端固定，下端拴一质量为m=0.4kg的带正电小球，将它置于一水平向右的电场强度为E=3×103N/C的匀强电场中，当细线与竖直方向偏角为θ=37°时，小球处于平衡状态，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，求： (1)小球的带电荷量q； (2)剪断绳子后，第2s末的速度。 16．在未来的“流浪地球”计划中，地球正借助木星的引力弹弓效应加速飞出太阳系。在此过程中，一艘先遣探测器飞掠一颗未知的类地行星P。为了快速测算该行星的引力参数以规划航线，探测器悬停在距行星表面极近的高度（高度可忽略不计），将一枚质量为的探测弹以初速度竖直向上弹出。探测弹在空中运动一段时间后，经过时间恰好落回探测器手中。已知行星P的半径为，引力常量为，忽略行星自转及大气阻力。求： (1)行星P表面的重力加速度大小； (2)行星P平均密度； (3)在行星P表面要想成功发射一颗近地卫星，其最小发射速度为多大？ 17．如图所示，从点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入的固定光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道端的切线水平。已知长木板的质量，、两点距点的高度分别为、、，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，，，。求： (1)小物块在点时的速度大小； (2)小物块滑至点时的速度大小和圆弧轨道对小物块的支持力大小； (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末考试模拟测试卷01（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 人教版2019必修第二册全册＋必修第三册第9~10章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。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．闪电通常由雷电云放电产生，多数闪电发生在云内。如图所示，由于云内冰状颗粒相互碰撞小颗粒冰晶带正电，随气流上浮到云上端；较大颗粒带负电，下坠到云下端。若某雷电云的厚度为，云层内的电场可视为匀强电场，电场强度大小为，云层上、下两端相当于平行板电容器的两个极板，则该云层上、下两端的电势差为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】云层厚度即沿电场方向的距离 云层内的电场可视为匀强电场，因此该云层上、下两端的电势差 故选B。 2．陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫“利坯”，如图甲所示。工匠将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当、表里光洁。对应的简化模型如乙所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台以恒定的转速匀速转动时，关于粗坯上位于不同半径处的P、Q两质点，下列说法正确的是（     ） A．P点转动的周期比Q点的大 B．P点与Q点的线速度相同 C．相同时间内，P点转过的角度与Q点相等 D．点的向心加速度大小比P点的小 【答案】C 【详解】A．粗坯随转台做同轴转动，各点的角速度相同。根据周期公式 P、Q两点转动的周期也相同，故A错误； B．根据公式 由于 所以两点的线速度大小不相等，故B错误； C．一定时间内转过的角度为 因为P、Q两点的角速度相同，所以相同时间内转过的角度相等，故C正确； D．根据向心加速度公式 由于 所以点的向心加速度大小大于点的向心加速度大小，故D错误。 故选C。 3．某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是（　　） A．负电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力 B．a点的场强大小与放在该点的试探电荷q的大小有关 C．点电荷在a点受到的静电力一定沿着该点的场强方向 D．正电荷在a点的加速度小于在b点的加速度 【答案】A 【详解】A．电场线的疏密表示场强大小，由图可知a点的电场线比b点密，所以，根据可知，负电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力，故A正确； B．场强是电场本身的性质，与试探电荷的大小无关，故B错误； C．正电荷受到的静电力方向与场强方向相同，负电荷受到的静电力方向与场强方向相反。题目未说明点电荷的正负，因此静电力方向不一定沿着场强方向，故C错误； D．因为，根据可知，正电荷在a点的加速度大于在b点的加速度，故D错误。 故选A。 4．有一沿轴对称分布的电场，其电场强度随变化的图像如图所示。的正方向与轴的正方向一致，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（    ） A．和之间的电势差大于和之间的电势差 B．电子在点的电势能最大 C．和两点电势相等 D．点的电势小于0 【答案】C 【详解】A．电场强度随变化的图像面积表示电势差的大小。由图可知 区间的面积大于 区间的面积，所以和之间的电势差小于和之间的电势差，故A错误； B．由图可知， 时，电场方向沿轴正方向；时，电场方向沿轴负方向。电场线从点向两侧发散，顺着电场线电势降低，故点电势最高。电子带负电，根据电势能公式 可知，电子在电势最高处电势能最小，故B错误； C．电场沿 轴对称分布，且图像关于原点对称，所以从点到 的图像包围面积等于从点到 的图像包围面积，故从点到 的电势降落等于从点到的电势降落，故C正确； D．取无穷远处电势为零，在区域，电场线指向无穷远，顺着电场线电势降低，故区域电势，由C选项分析可知 ，故D错误。 故选C。 5．2026年，我国新一代重型运载火箭在海南文昌发射场点火升空。质量为的火箭（含燃料）在发动机推力作用下，由静止开始以的加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地球表面的重力加速度）。在火箭竖直上升高度为的过程中，忽略空气阻力及火箭质量的变化。下列关于该过程中火箭能量变化的说法，正确的是（     ） A．火箭的重力势能增加了 B．火箭的动能增加了 C．火箭的机械能增加了 D．发动机推力对火箭做的功为 【答案】B 【详解】A．重力势能的增加量仅与高度变化有关，在火箭竖直上升高度为，所以重力势能增加了mgh，故A错误； B．根据牛顿第二定律，物体受到的合外力 根据动能定理，合外力做的功等于动能的变化量，即 所以动能增加量为，故B正确； C．机械能的变化量等于除重力以外的其他力做的功，应用牛顿第二定律，有 解得 所以火箭的机械能增加量为，故C错误； D．发动机推力对火箭做的功为，故D错误。 故选B。 6．2025年，我国深空探测器成功抵达某双小行星系统（由A、B两颗小行星组成）进行抵近考察。已知A、B两星均可视为质量分布均匀的球体，它们依靠相互间的万有引力，绕两者连线上的某一点O做匀速圆周运动，且两星之间的距离L保持不变。若测得A星的质量为B星质量的k倍，A星的半径为R，A星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。忽略其他天体的影响，下列关于该双星系统的说法正确的是（     ） A．A、B两星做圆周运动的轨道半径之比为 B．A、B两星做圆周运动的向心加速度大小之比为 C．A星的第一宇宙速度为 D．B星的质量为 【答案】D 【详解】A．在双星系统中，两星依靠相互间的万有引力提供向心力，并且它们的角速度和周期相同 所以根据 解得 即轨道半径与质量成反比 由 得，A错误； B．根据，可知向心加速度与半径成正比，应为，B错误； C．第一宇宙速度是指物体在天体表面附近绕其做匀速圆周运动的速度，所以对A星根据万有引力提供向心力有 在A星表面忽略自转影响时有 联立可得，所以A星的第一宇宙速度为，C错误； D．在A星表面由万有引力等于重力 所以A星质量为 已知，所以B星的质量为，D正确； 故选D。 7．如图所示，两个可视为质点的滑块P和Q质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，P套在固定的光滑竖直杆上，Q在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆上O点。将P由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；P下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在P下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A．P的加速度方向一直向下 B．P和Q组成的系统机械能守恒 C．弹簧弹性势能最大值为 D．P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 【答案】C 【详解】A．P从静止开始向下运动至最低点，运动的过程应该是先加速后减速，所以加速度方向先向下后向上，故A错误； B．对于P、Q组成的系统，由于弹簧对Q做功，所以P、Q组成的系统的机械能不守恒，故B错误； C．当P运动到最低点时，速度为0，P与Q通过弹簧连接，Q的速度也为0。此时弹性势能最大，根据系统机械能守恒可得，故C正确； D．P下降过程中动能达到最大前，P的加速度方向向下，对P与Q整体在竖直方向上可列式 当P达到最大动能时有 可解得，故D错误。 故选C。 8．如图所示，轻质细绳绕过光滑定滑轮，一端系着质量为的重物，小明拉着另一端以速度沿水平地面向左匀速移动，细绳与水平方向的夹角为。在人匀速移动过程中，下列说法正确的是（     ） A．重物正在匀速上升 B．重物处于失重状态 C．重物受到细绳的拉力小于它的重力 D．当小明与重物的速度大小之比为时，有 【答案】D 【详解】A．如图所示 将人的速度分解为沿细绳方向和垂直细绳方向，重物的速度等于沿绳方向的速度，则 由于人向左以速度匀速移动过程，逐渐减小，逐渐增大，则重物速度变大，向上做加速运动，故A错误； BC．重物的加速度向上，可知重物处于超重状态，根据 可得，即重物受到细绳的拉力大于它的重力，故BC错误； D．当小明与重物的速度大小之比为时，有 可得 可得，故D正确。 故选D。 9．（多选）如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷甲和乙，它们连线与其中垂线相交于点，、和、以及、均相对对称，下列说法正确的是（　　） A．、两点场强大小和方向都相同 B．、两点场强大小相等，方向相反 C．、、三点比较，点场强最大 D．、、三点比较，点场强最小 【答案】ACD 【详解】A．等量异种点电荷形成电场的电场线如图所示 根据对称性可知，b、c两处的电场线疏密程度相同，则b、c两处的电场强度相等，由图可看出b、c两处的电场的方向相同，故A正确； B．根据对称性可知，a、d两处的电场线疏密程度相同，则a、d两处的电场强度相等，由图可看出a、d两处的电场的方向相同，故B错误； C．由图可以看出e、O、f三点中，O点处的电场线最密，所以O点处的场强最大，故C正确； D．由图可以看出b、O、c三点中，O点处的电场线最疏，O点场强最小，故D正确。 故选ACD。 10．（多选）2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星。假设“天问一号”发射后经过地火转移轨道被火星捕获，进入环火星圆轨道，经变轨调整后，从点进入着陆准备轨道，如图所示。已知“天问一号”火星探测器的火星着陆准备轨道为半长轴为，周期为的椭圆轨道，我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星轨道半径为，周期为，引力常量为。则下列判断正确的是（　　） A． B．由题目已知数据可以估算火星的质量和密度 C．“天问一号”在A点从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要开启发动机向前喷气 D．火星质量和地球质量的比值 【答案】CD 【详解】A．由于我国北斗导航系统的中圆地球轨道卫星绕地球运动，而“天问一号”火星探测器在着陆准备轨道上运动时是绕火星运动，它们的中心天体不同，因此开普勒第三定律不适用，故A错误； B．由开普勒第三定律可知，若有一质量为，轨道半径为的绕火星做匀速圆周运动的卫星，其周期也为；设火星的质量为，有 可得 所以能估算火星质量，但由于火星半径未知，无法估算火星密度，故B错误； C．“天问一号”从环火星圆轨道进入着陆准备轨道时需要减速，所以开启发动机向前喷气，故C正确； D．北斗导航系统的中圆地球轨道卫星半径为，周期为，设地球质量为，有 可以估算地球质量 因此，火星质量和地球质量的比值，故D正确。 故选CD。 11．（多选）铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，g为重力加速度，则（　　） A．内轨和外轨均未受到车轮轮缘的挤压 B．若减小转弯速度，外侧车轮轮缘对外轨有挤压 C．这时铁轨对火车的支持力等于 D．这时铁轨对火车的支持力等于 【答案】AD 【详解】A．若火车只受重力和支持力的合力提供向心力，如图所示 根据牛顿第二定律可得 解得 由此可知，火车内、外轨均未受到车轮轮缘的挤压，故A正确； B．若减小转弯速度，火车有做近心运动的趋势，所以内侧车轮轮缘对内轨有挤压，故B错误； CD．通过受力分析可知铁轨对火车的支持力为，故C错误，D正确。 故选AD。 12．（多选）如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直光滑半圆形轨道BC在B处平滑相接，BC半径为R。轻质弹簧的一端接在固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，小物块可视为质点，则（　　） A．物块在N点的速度最大 B．物块在C点的速度为 C．物块刚离开弹簧时的速度大小为 D．刚释放物块时，弹簧的弹性势能为 【答案】BD 【详解】A．物块速度最大的位置是合力为零的位置：物块从向运动时，在到达点前，当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，加速度为零，速度最大，此时弹簧仍处于压缩状态，不是点，故A错误； B．小物块刚好到达半圆形轨道顶端点，此时重力恰好提供向心力 解得，故B正确； C．设物块刚离开弹簧（点）的速度为，从到由动能定理 整理得，故C错误； D．设刚释放物块时弹簧的弹性势能为，对从释放到到达点的过程由能量守恒得 整理得，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．用如图甲所示的实验装置来探究电荷之间相互作用的规律，用如图乙所示的装置结合库仑定律来分析力的平衡问题。 (1)甲图中，把一个带正电的物体固定在M处，然后把系在绝缘细线上的带正电小球悬挂在P位置，小球带动细线发生偏转。改变M处带电体与小球之间的距离L（远大于小球直径），若L越小，则可观察到偏角θ越___________（填“大”或“小”）；固定带电体的位置，改变其所带电荷量Q的大小，若Q越小，则可观察到偏角θ越___________（填“大”或“小”）。可以通过偏角的大小来定性判断小球受到的静电力的大小，偏角θ越大表示小球受到的静电力越大，反之越小。 (2)乙图中，把小球A、B（体积相同）分别挂在不等长绝缘细线下端，稳定时小球A、B处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为α、β(α＞β)，可知小球A的质量m1___________（填“>”或“<”）小球B的质量m2，两小球带___________（填“同种”或“异种”）电荷。使小球A、B接触一下，再悬挂起来，静止时细线相对于竖直方向的偏角___________（填“可能”或“一定”）等于零。 【答案】(1) 大 小 (2) < 异种 可能 【详解】（1）[1]改变M处带电体与小球之间的距离L（远大于小球直径），若L越小，则可观察到偏角θ越大； [2]固定带电体的位置，改变其所带电荷量Q的大小，若Q越小，则可观察到偏角θ越小。 （2）[1]设两个小球之间的库仑引力为F，根据平衡条件得 ， 解得 [2]两个小球相互吸引，所以两小球带异种电荷。 [3]使小球A、B接触一下，再悬挂起来，静止时细线相对于竖直方向的偏角可能等于零，因为两个小球可能带等量异种电荷。 14．某实验小组想研究滑轮转动时的动能与转动角速度的关系，特设计了如下实验装置。细绳跨过固定在铁架台上的待测滑轮，两端分别悬挂质量为的重锤1（含遮光片）、质量为的重锤2，、已知且。实验步骤如下： （1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图所示，则遮光片的宽度______cm。 （2）用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离以及待测滑轮的直径。 （3）启动光电门，释放重锤1，用光电计时器测出遮光片的遮光时间。 （4）若运动过程中细绳与滑轮未打滑，则可求出此时滑轮的角速度______，滑轮转动的动能______。（均用题中物理量的符号表示） （5）若考虑空气阻力，该小组测量的滑轮转动动能与实际值相比______。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 【答案】 0.42 偏大 【详解】[1]游标卡尺主尺读数为4mm，该卡尺是10分度，最小分度值0.1mm，游标尺第2个格与主尺对齐，根据读数规则，最终读数d=4mm+2×0.1mm=4.2mm=0.42cm [2]根据光电计时器测量原理，可得遮光片穿过光电门时的速度v= 由于运动过程中细绳与滑轮未打滑，所以滑轮表面速度与物块速度相等，根据圆周运动公式可得， [3]两物块运动过程中，系统减少的机械能 两物块增加的动能 由于未打滑，不存在摩擦生热，所以可认为系统机械能守恒，滑轮增加的转动动能 [4]由于存在空气阻力，系统机械能减小，即减小的重力势能大于增加的动能，所以计算出的动能比实际值偏大。 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．如图所示，一绝缘细线上端固定，下端拴一质量为m=0.4kg的带正电小球，将它置于一水平向右的电场强度为E=3×103N/C的匀强电场中，当细线与竖直方向偏角为θ=37°时，小球处于平衡状态，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，求： (1)小球的带电荷量q； (2)剪断绳子后，第2s末的速度。 【详解】（1）由平衡条件得 解得 （2）细线剪断，对小球受力分析可得 小球将做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为 根据速度时间关系可得 所以 方向与竖直方向成37°斜向右下方。 16．在未来的“流浪地球”计划中，地球正借助木星的引力弹弓效应加速飞出太阳系。在此过程中，一艘先遣探测器飞掠一颗未知的类地行星P。为了快速测算该行星的引力参数以规划航线，探测器悬停在距行星表面极近的高度（高度可忽略不计），将一枚质量为的探测弹以初速度竖直向上弹出。探测弹在空中运动一段时间后，经过时间恰好落回探测器手中。已知行星P的半径为，引力常量为，忽略行星自转及大气阻力。求： (1)行星P表面的重力加速度大小； (2)行星P平均密度； (3)在行星P表面要想成功发射一颗近地卫星，其最小发射速度为多大？ 【详解】（1）根据竖直上抛运动的规律，可知 解得 （2）在行星P表面，忽略行星自转，物体受到的万有引力等于其重力。设行星P的质量为，探测弹质量为，则有 由此可以求出行星P的质量 行星P体积 行星的平均密度定义为质量与体积的比值 解得 （3）卫星的最小发射速度等于卫星的最大环绕速度，即为求该行星第一宇宙速度。设卫星质量为，则有 解得 将（1）中的代入解得 17．如图所示，从点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入的固定光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道端的切线水平。已知长木板的质量，、两点距点的高度分别为、、，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，，，。求： (1)小物块在点时的速度大小； (2)小物块滑至点时的速度大小和圆弧轨道对小物块的支持力大小； (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。 【详解】（1）从A点到B点，小物块做平抛运动，竖直方向有 解得 则小物块到达B点时竖直分速度为 物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道，则有 解得 小物块在B点时的速度大小 （2）小物块从A点至C点，由动能定理可得 解得 在C点，根据牛顿第二定律得 解得 （3）小物块与长木板间的滑动摩擦力 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，为 由于，可知小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，小物块在长木板上做减速运动，加速度大小为 根据运动学公式可得 为了保证小物块不滑出长木板，长木板的长度至少为 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $