2025-2026学年内蒙古通辽市高一物理人教版下学期期末模拟试卷（人教版必修二全册，必修三第9章和第10章）

**基本信息** 本卷为高一物理人教版下学期期末模拟试题，涵盖必修二及必修三第9-10章，以二十四节气、小米汽车、火星探测等真实情境为载体，融合物理观念与科学思维，梯度覆盖基础概念与综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6题|万有引力定律、库仑力、电场强度|结合二十四节气考开普勒定律，电动自行车限速算转速| |多选题|4题|机械能守恒、椭圆运动、圆周运动|货箱缓冲装置分析a-x图像，带电粒子椭圆轨道应用开普勒定律| |实验题|2题|电容器电容测定、机械能守恒验证|电压传感器测电容，拉力传感器探究摆动机械能| |解答题|3题|天体运动、多过程力学、带电粒子加速偏转|火星探测器转移轨道计算，闯关游戏多轨道能量分析，直线加速器与偏转电场综合|

期末模拟试题 2025-2026学年高一物理人教版 下学期（人教版必修二全册，必修三第9章和第10章） 一、单选题 1．二十四节气的命名反映了季节、物候现象和气候变化，节气早在《淮南子》中就有记载。沿椭圆轨道绕太阳运行时，假设地球所处不同位置对应的中国节气如图所示（2025年），下列说法正确的是（　　） A．太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值 B．地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值 C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大 D．根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量 2．如图所示，两根轻质绝缘细线挂着两个质量相同的小球A、B。原来两球不带电，上、下两细线的拉力分别为FA和FB；现使两球带上异种电荷，此时上、下两细线的拉力分别变为F′A和F′B。则（　　） A．FA=F′A，FB>F′B B．FA=F′A，FB<F′B C．FA<F′A，FB<F′B D．FA>F′A，FB>F′B 3．某静电场的电场强度E随x变化关系如图所示，规定沿x轴正方向为正，若点的电势为0，则处的电势为（　　） A． B． C． D． 4．在绿色出行与通勤刚需的双重驱动下，电动自行车已成为国民级交通工具，为进一步规范道路交通秩序，消除安全隐患，如果我市规定电动车最高时速为24km/h，某品牌共享电动车车轮外半径约为15cm，则该车车轮转速最高约为（　　） A．1.8r/s B．3.0r/s C．3.5r/s D．7.1r/s 5．2025年2月3日《观点网》消息，小米汽车官方微博宣布，2025年1月，小米SU7交付量再次超过两万辆。时刻，一辆小米汽车在一段试车专用的平直的公路上由静止启动，时功率达到360kW之后功率保持不变，其图像如图所示。设汽车在运动过程中阻力不变，下列说法正确的是（     ） A．汽车受到的阻力大小为15000N B．匀加速运动阶段汽车牵引力做的功为 C．汽车的质量为2000kg D．汽车在从0s到28s的过程中的位移大小约为686m 6．如图1所示，水平平行正对的两金属板M、N间加有如图2所示的电压。0~t0时间段内，一质量为m的带电油滴（可视为质点）静止在两板正中间P处。t=2.5t0时刻，该油滴恰好能到达某金属板。不计空气阻力，重力加速度为g，油滴的质量与电荷量保持不变，则M、N两板的间距为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．图甲所示为货箱底端链接轻弹簧的缓冲装置示意图。货箱从某一高度由静止开始自由下落，以货箱初始位置为坐标原点，竖直向下建立轴，加速度—位移（）图像如图乙所示，为运动最低点。已知重力加速度取，，，，忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。货箱从静止下落至第一次到达最低点过程中，关于货箱（不含弹簧）下列说法正确的是（　　） A．机械能守恒 B．先失重后超重 C．最大速率为 D．在最低点的加速度大小为 8．带电粒子绕着带电量为+Q的点电荷顺时针转动，其轨迹为椭圆，周期为T。点电荷固定在椭圆左焦点F上，带电粒子电量为-q；已知椭圆半短轴为b，半长轴为a，规定无穷远处电势为0，电势计算公式为，椭圆的面积，下列说法正确的是（　　） A．在椭圆轨道半短轴顶点B的电势 B．带电粒子从A到B的运动过程中，电场力对带电粒子做的功 C．带电粒子从A到B的时间为 D．带电粒子从A到B的时间为 9．如图甲所示、长为的轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。由于阻力的影响，小球每次通过最高点时速度大小不同。测量小球经过最高点时速度的大小、杆对小球作用力的大小，作出与的关系图线如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．根据图线可以得出小球的质量 B．根据图线可以得出重力加速度大小 C．根据图线可以得出 D．用质量更大的小球做实验，得到的图线与横轴交点的位置不变 10．如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，场强大小。一质量为，电荷量为的带电小球从倾角的绝缘斜面上点以初速度水平抛出，落在斜面上点。重力加速度取，则（　　） A．小球从点运动到距斜面最远位置所需时间 B．小球从点运动到点的时间 C．小球从点运动到点电势能的增加量 D．若撤去电场，则小球落到斜面的动能是未撤去电场时落到斜面的动能的两倍 三、实验题 11．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________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”）。 12．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 四、解答题 13．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．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．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。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C D C C BD AD BD BC 1．B A．夏至时地球距离太阳最远，则太阳对地球的万有引力在夏至时达到最小值，选项A错误； B．根据开普勒第二定律，地球绕太阳公转运行到冬至时距离最近，可知此时地球的线速度达到最大值，选项B正确； C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，距离太阳的距离先变大后变小，则所受太阳的引力先变小后变大，可知加速度先变小后变大，选项C错误； D．根据可知，根据地球的公转周期T和太阳与地球的距离r可估算出太阳的质量M，选项D错误。 故选B。 2．A 设两球质量均为m，两球不带电时，根据两球整体受力平衡有 根据B球受力平衡有 两球带上异种电荷时，设两球间的库仑力大小为F，根据两球整体受力平衡有 根据B球受力平衡有 解得 所以， 故选A。 3．C 图像围成的面积为电势差，图像的面积为 沿x轴正方向为正，点的电势为0，有 可得处的电势 故选C。 4．D 根据线速度与转速的关系 代入数据解得 故选D。 5．C A．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有，故A错误； C．由图可知，汽车在0~8s做匀加速直线运动，加速度大小为 s时，牵引力大小为N 由牛顿第二定律有 解得，故C正确； B．由图像与时间轴围成的面积表示位移可得，0~8s内汽车的位移大小为 则在0~8s内牵引力做的功为，故B错误； D．8s~28s内牵引力做的功为 由动能定理有 解得汽车在做变加速运动过程中的位移大小 汽车在从0s到28s的过程中的位移大小约为，故D错误。 故选C。 6．C 油滴静止，重力与电场力平衡 油滴从两板正中间开始运动，总位移为时到达金属板，分两段分析。阶段：板间电压为，电场力，方向向上 合力 加速度，运动时间，位移 末速度 阶段：板间电压为，电场力反向向下，大小仍为，合力 加速度（向下） 运动时间，取向上为正方向，位移 总位移等于，即 整理得 故选C。 【点睛】 7．BD A．货箱接触弹簧后，弹簧的弹力对货箱做负功，货箱（不含弹簧）的机械能转化为弹簧的弹性势能，因此货箱机械能不守恒，故A错误； B．整个过程中阶段加速度方向始终向下，属于失重；阶段加速度方向向上，属于超重，因此货箱先失重后超重，故B正确； C．加速度为0时速度最大，对应位置 根据动能定理 的图像面积为 的图像面积为 总的图像面积 因此，故C错误； D．接触弹簧后，由牛顿第二定律得 整理得 时，代入得 代入得 最低点，代入得 ，负号表示方向向上，加速度大小为，故D正确； 故选BD。 8．AD A．椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为(半长轴)。半短轴顶点到两焦点得距离之和为，设半短轴顶点到左焦点的距离，则有半短轴顶点到右焦点的距离为，即 解得 由电势公式，可得，故A正确。 B．在椭圆轨道半长轴顶点的电势为 根据电场力做功与电势能的关系可知，带电粒子从到的运动过程中，电场力对带电粒子做的功为，故B错误； C．由于带电粒子的运动类似于行星绕太阳的运动，根据开普勒第二定律有，行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等面积。对椭圆轨道，粒子在近焦点点速度大，远焦点点速度小，故从到的时间小于，故C错误； D．由椭圆面积，到扫过的面积为椭圆面积的，即 由开普勒第二定律， 解得，故D正确。 故选AD。 9．BD AB．当小球经过最高点的速度时，支持力 结合图像可知 当时，小球经过最高点时重力充当圆周运动的向心力，满足 即 结合图像可知 解得，，故A错误，B正确； C．设小球速度满足时，杆对小球有向下的拉力作用，拉力大小 此时由牛顿第二定律可知 解得 联立解得，故C错误； D．由A、B选项分析可知，图线与横轴交点的位置坐标，与小球质量无关，所以用质量更大的小球做实验，得到的图线与横轴交点的位置不变，故D正确。 故选BD。 10．BC A．根据受力分析可知，由牛顿第二定律有 加速度竖直向下 小球做类平抛运动有，，，小球离斜面最远可知 联立解得，故A错误； B．根据类平抛运动可知，， 可解得 落在斜面上有 解得，故B正确； C．根据，则，故C正确； D．根据类平抛运动可知，，，且落在斜面上有 可解得，可见竖直方向速度与加速度无关，则撤去电场和未撤去电场时小球落在斜面上的速度相同，则动能相等，故D错误。 故选BC。 11．(1) (2) (3)正确 （1）在电容器充电的过程中，依然满足欧姆定律，即 电容器充满电时极板上积累的电荷量为 可得到 其中就是图像丙中充电过程中的面积大小“” 所以电荷量为 （2）根据电容的定义式 电容器充满电时的电荷量为 极板间电压为 代入可解得 （3）若将电压传感器连在电容器两端，在电容器放电的过程中，电容器极板上的电压大小与电阻R两端的电压大小相等，所以依然可以通过图像中的面积求得电容的大小，即 12．(1) (2) 0.59 (3)C (4)C （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。 13．(1) (2) (3) （1）地球围绕太阳做匀速圆周运动 得太阳的质量 （2）火星围绕太阳做匀速圆周运动 得 （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 得 火星探测器从地球运动到火星所需要的时间 14．(1) (2)0.1J (3)不能，0.5m （1）由题意知小球在C点满足 小球从B点到C点机械能守恒 解得小球在B点的速度为 （2）小球从A点到B点由动能定理得 解得 故小球从A到B克服阻力做功为0.1J （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 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 得 若小球速度减为0，上滑的距离为，则 得 故未能到达F点，此次闯关不成功。 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。 设小球在斜面上运动的路程为，根据功能关系得 解得 15．（1）；（2）；（3）或 （1）设电子进入第4个圆筒后的速度为v1，根据动能定理有 得 第4个圆筒的长度为 （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 得 电子在偏转电场中运动的加速度是 电子射出偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为 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 且有题意得 UAB=8U0 代入得到 由类平抛运动的结论，结合几何关系可知： 解得 （3）由 （0.5L≤lOM≤2L） 得 且要使电子不打板，电子在垂直于板面方向偏移的距离： 综上得 又因为 得 或 学科网（北京）股份有限公司 $