湖南省长沙市雨花区2025-2026学年高一下学期期末考试物理自编试卷（人教版）

**基本信息** 湖南省长沙市雨花区2025-2026学年高一下学期期末物理试卷，以力学和电磁学为核心，融合天问三号、手机掉落等真实情境，注重物理观念建构与科学思维培养，适配高一年级期末学业水平检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题（单选）|7题/28分|弹簧振子运动、电流微观计算、电场等势面、天体运动|结合弹簧振子周期公式考查运动时间计算，天问三号变轨情境渗透天体运动规律| |选择题（多选）|3题/15分|库仑定律、机械能变化、动摩擦因数影响|金属小球接触电荷分配问题，考查科学推理与分类讨论能力| |非选择题|5题/57分|机械能守恒实验、库仑定律探究、圆周运动综合、动量定理应用|“验证机械能守恒”实验注重数据处理，篮球落地反弹问题综合动量与能量，体现科学探究与实际应用|

湖南省长沙市雨花区2025-2026学年高一下学期期末考试自编试卷 物理试题（解析版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C C D C D C A AD AC 1．C 【详解】设小球开始时距离托架h，有 小球接触托架后与托架一起向下运动，继续压缩弹簧向下运动的过程符合简谐振动，在简谐运动的平衡位置处小球受力平衡，加速度为0，此时弹簧的压缩量设为，有 所以 小球运动到最低点时速度为0，加速度最大，设弹簧压缩量为，有 所以 所以简谐运动的振幅为 可以写出简谐振动的位移表达式 设竖直向下为运动的正方向，小球刚接触弹簧时速度方向向下，位移为 根据三角函数关系可得初始相位 所以从接触弹簧开始运动到最低点的过程中所用的时间 从小球释放到弹簧压缩到最短的过程中系统的机械能是守恒的，所以 可解得 运动的总时间为 故选C。 2．C 【分析】对物块A运动状态分析： 时间段弹簧处于压缩状态，接触锁定后弹簧逐渐恢复原长，物块B与墙面接触保持静止，物块A随着弹簧恢复原长，弹力减小，做加速度减小的加速运动，时刻弹簧恢复原长，物块A速度达到最大 时间段，物块A要继续向右运动，弹簧逐渐被拉长弹力增大，物块A将做加速度增大的减速运动，物块B将从静止开始做加速度增大的加速运动，时刻物块AB共速时，弹簧长度达到最大。 时间段，方向均向右，弹簧逐渐恢复原长，物块A将做加速度减小的减速运动，物块B将做加速度减小的加速运动，时刻物块A速度减到最小，弹簧恢复原长，此后由于，弹簧将再次被压缩， 物块A加速，物块B减速。 【详解】A．由分析知时刻物块AB共速，由动量守恒得，解得，故A错误； B．时刻弹簧长度达到最大，故B错误； C．时刻物块AB共速，弹簧长度达到最大，由机械能守恒得 弹性势能，故C正确； D．内物块A运动的位移是图像与时间轴围成的面积，由图象知，故D错误。 故选 C。 3．D 【详解】根据电流的微观表达式（为自由电子数密度，为元电荷，S为导体横截面积，为自由电子定向移动平均速率），变形得 先统一单位，横截面积 代入已知数值计算 故选D。 4．C 【详解】A．电子从到共个相邻间隔，克服电场力做功，因此每个间隔克服电场力做功 可得相邻等势面的电势差，且沿方向电势降低 已知，可得、、、，故A错误； B．由于该电子到达平面时的动能为，电子从到通过相邻等势面，动能均减少。若电子从向运动，则电子到达平面的动能为。但由于不知道电子做何种运动，所以电子不一定能到达平面，故B错误； C．电子电荷量为，电势能，故C正确； D．电子经过动能为，经过动能为，由得，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】根据题意可知，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，对A物体有 对B物体有 联立解得， 故选D。 6．C 【详解】A．天问三号需要摆脱地球引力的束缚，绕火星运动，故天问三号的最小发射速度为，故A错误； B．卫星从高轨道变到低轨道，需点火减速，所以天问三号在点点火减速进入椭圆轨道2，故B错误； C．根据开普勒第三定律 可知，天问三号在轨道1上运行的轨道半径大于在轨道3上的轨道半径，故在轨道1上运行的周期大于在轨道3上运行的周期，故C正确； D．根据万有引力提供向心力有 解得 则天问三号在轨道3上运行的轨道半径小于在轨道1上运行的轨道半径，故在轨道3上运行的线速度大于在轨道1上运行的线速度，D错误； 故选C。 7．A 【详解】A．由I=Ft可知手机对人脸的冲量方向竖直向下。故A正确； B．全过程开始和最后手机的速度均为零，可知手机动量的变化量为零，故B错误； C．全过程手机所受重力的冲量大小为 联立解得 故C错误； D．以手机为研究对象，取竖直向上为正方向，整个过程中，根据动量定理可得 联立解得 故D错误。 故选A。 8．AD 【详解】C先跟A接触后，两者电荷量均变为，C再跟B接触后，两则电荷量均变为，此时AB之间静电力大小仍为，则有 解得或； 则的绝对值可能是1或者5。 故选AD。 9．AC 【详解】AB．上滑时的加速度 则随高度增加，动摩擦因数减小，则加速度减小，v-t图像的斜率减小；下滑时的加速度 则随高度减小，动摩擦因数增加，则加速度减小，v-t图像的斜率减小，则选项A 正确，B错误； C．上滑时由动能定理 则随x增加动摩擦因数减小，图像的斜率减小；下滑时由动能定理 则随x减小动摩擦因数增加，图像的斜率减小，回到底端时的动能小于刚开始上滑时的动能；选项C正确； D．上滑时的机械能 随x增加，摩擦因数减小，E-x的斜率减小；下滑时 则随x减小，摩擦因数变大，则E＇-x斜率变大，但向上运动和向下运动过程中摩擦力做功相等，即机械能的改变量要一样，选项D错误。 故选AC。 10． AB/BA mgh2 【详解】（1）[1]A．重物选用质量和密度较大的金属锤，可以减轻空气阻力带来的影响，故A正确； B．两限位孔在同一竖直面内上下对正，可以减轻纸带与限位空之间的摩擦带来的影响，故B正确； C．若利用公式来求解瞬时速度，则默认为机械能守恒，不符合实验规律，故C错误； D．重复实验时，重物是否从同一位置开始下落对实验结果没有影响，高度合适即可，故D错误。 故选AB； （2）[2] 从打O点到打B点的过程中，重物重力势能变化量的大小 [3]打点周期为 打B点时的速度为 重物动能变化量的大小 11．(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。 12．(1) (2) 【详解】（1）小球从A点到B点由机械能守恒定律可知 解得 （2）小球恰能通过最高点，则重力充当小球做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可知 解得 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）小物块P在圆轨道最高点，有 小物块P从开始释放到圆弧最高点过程，有 解得 （2）小物块从最高点到最低点的过程，有 在最低点，有 由牛顿第三定律，有 （3）小物块P从C运动到E点过程，有 解得小物块P运动到E点与Q碰撞前的速度大小v 速度最大时，小物块加速度为0，设弹簧压缩量为x由胡克定律 解得 由E点到速度最大时，小物块和弹簧构成的系统机械能守恒设速度最大时的位置为零势能面，有 解得小物块P向下压缩弹簧过程中的最大动能 14．(1)10.8J (2)6.6kg·m/s (3)39N 【详解】（1）根据机械能守恒定律可知，篮球落地瞬间的机械能与刚释放时的机械能相等，则有 解得 （2）篮球由静止至刚下落到地面时，有 反弹刚离开地面瞬间到最高点，有 以向下为正方向，有 解得 故篮球与地面接触过程中动量变化的大小为6.6kg·m/s。 （3）以向下为正方向，篮球与地面碰撞过程，由动量定理有 解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省长沙市雨花区2025-2026学年高一下学期期末考试自编试卷 物理试题 （ 考试时间：75分钟； 分值：100 分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回． 第一部分（选择题 共43分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．一劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，下端固定在地面上，上端固定连接一个轻质的小托架。质量为m的小球从离托架一定高度处由静止开始自由下落，小球恰好落到托架中心位置，然后经过一段时间又回到初始下落位置。不计空气阻力，弹簧始终在弹性范围内，已知弹簧振子周期，弹簧弹性势能表达式，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，m为弹簧振子的质量，重力加速度为g。若小球在上述运动过程中的最大加速度大小为2g，则小球从初始下落位置到第一次到达最低点的时间为（　　） A． B． C． D． 2．如图甲所示，物块A与物块B之间通过一根轻质弹簧栓接，静置在光滑的水平地面上，物块B与竖直墙面接触，初始时弹簧处于压缩状态并被锁定，时解除锁定。规定向右为正方向，物块A在一段时间内运动的图像如图乙所示，已知物块A的质量为，则（     ） A．物块B的质量为 B．时刻弹簧处于原长 C．时间内，弹簧弹性势能的最大值为 D．时间内，物块A运动的位移大小为 3．某同学家里照明进户线选用的是横截面积为的铜线，该铜线内自由电子的密度为个，某段时间该铜线中通过的电流为，，则该铜线中自由电子定向移动的平均速率约为（     ） A． B． C． D． 4．如图，虚线、、、、代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子仅在电场力作用下运动，经过时的动能为，从到的过程中克服电场力所做的功为。已知平面上的电势为。下列说法正确的是（     ） A．平面上的电势不为零 B．该电子一定能到达平面 C．该电子经过平面时，其电势能为 D．该电子经过平面时的速率是经过时的2倍 5．如图，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着两个质量相等的物体和，用细线相连，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，与圆盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．此时绳子张力为 B．此时绳子张力为 C．此时圆盘的角速度为 D．此时圆盘的角速度为 6．我国的天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务。假设天问三号发射过程变轨示意图如图所示。天问三号先进入远火圆轨道1，在点火再进入椭圆轨道2，最后在点火进入近火圆轨道3，轨道1、2相切于点，轨道2、3相切于点。下列说法正确的是（　　） A．天问三号的最小发射速度为 B．天问三号在点加速进入椭圆轨道2 C．天问三号在轨道1上运行的周期大于在轨道3上运行的周期 D．天问三号在轨道3上运行的线速度小于在轨道1上运行的线速度 7．近年来，随着智能手机的普及，手机已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，人们对手机的依赖性也越强，有些人甚至喜欢躺着看手机，经常出现手机滑落砸到脸部的情况。如图所示，若一部质量的手机，从离脸部约的高度无初速掉落，不考虑砸到脸部后手机的反弹，脸部受到手机的冲击时间约为，取重力加速度g，下列分析正确的是（　　） A．手机对人脸的冲量方向竖直向下 B．全过程手机动量的变化量不为0 C．全过程手机所受重力的冲量大小为 D．手机对人脸的平均作用力大小为40N 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图，真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B，带有等量同种电荷，电荷量为q，两者间距远大于小球直径，两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触，再跟B接触，移走C后，A和B之间的静电力大小仍为F，则的绝对值可能是（　　） A．1 B．2 C．3 D．5 9．如图所示，一物块以一定的速度冲上足够长的固定斜面，物块和斜面之间的动摩擦因数随高度增加而减小．v、a、、E分别为物块的速度大小、加速度大小、动能、机械能．在物块运动过程中，上述物理量与运动的时间t或位移x的图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 第二部分（非选择题 共57分） 3、 非选择题：本大题共5题，共57分。 10．利用图（a）装置做“验证机械能守恒定律”的实验。将重物从高处由静止释放，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_______； A．重物选用质量和密度较大的金属锤 B．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C．利用公式来求解瞬时速度 D．重复实验时，重物必须从同一位置开始下落 （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图（b）所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的电源频率f，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物重力势能变化量的大小为_______，重物动能变化量的大小为_______。 11．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。 12．如图甲，“过山车”实验装置可简化成图乙所示的“小球轨道”模型，轨道光滑且固定在竖直平面内，、两点分别为圆弧轨道的最低点和最高点，圆弧轨道半径。现将一质量可视为质点的小球从轨道段距点高度为处静止释放，小球沿轨道运动。已知重力加速度，求： (1)当，小球滑至点时速度大小； (2)若小球恰能通过最高点时速度大小。 13．如图所示，倾角为的斜面AB与水平面BE在B点平滑连接，半径为R的竖直光滑圆轨道与水平面在C点平滑连接，EN为半径为r的内壁光滑的四分之一圆管，管口N正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定，原长时上端恰好与N端齐平。一质量为m的小物块可看成质点从A点由静止释放，P沿斜面下滑并从C点进入圆轨道，恰好通过轨道最高点D后进入水平面，最后通过EN后压缩弹簧，压缩过程中小物块速度最大时弹簧弹性势能为已知B、C间光滑，小物块P与斜面间的动摩擦因数，小物块P与水平面C、E间的动摩擦因数，C、E间的距离为4R，重力加速度大小为g，小物块P可看作质点，不计空气阻力，求： (1)A点距水平面BE的高度； (2)小物块P对圆轨道最低点C的压力大小； (3)小物块P运动到E点时的速度大小和向下压缩弹簧过程中小物块的最大动能。 14．篮球比赛用的球是有一定的标准的，其中一个标准是篮球充气后从1.8m的高度下落至地面，反弹起来的高度不得高于1.4m，也不得低于1.2m。若某次测试中，篮球（视为质点）从高处由静止释放，落地后与地面的接触时间，之后反弹，上升的最大高度。已知篮球的质量，忽略运动过程中的空气阻力，选择地面为参考面，重力加速度取10m/s2。求： (1)篮球刚到达地面瞬间（还未碰撞地面）的机械能； (2)篮球与地面接触过程中动量变化的大小； (3)篮球与地面接触过程中所受地面平均冲击力的大小。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $