内容正文:
重庆八中 2025—2026 学年度(下)期末考试高一年级
物 理 试 题
一、单选题(本题共 7 小题,每小题 4 分,共计 28 分,在每小题给出的四个选项中,只 有一项符合题目要求)
1. 2023 年杭亚会滑板男子碗池决赛, 15 岁小将陈烨以 84.41 分夺冠。如图所示, 在忽略空气阻力的斜抛腾空过程中,关于运动员和滑板构成的系统, 下列说法正确的是
A. 系统的动量守恒
B. 系统的机械能守恒
C. 在最高点,系统的动量为 0
D. 在最高点, 系统的机械能最小
2025 年 9 月 26 日,全球最大的实体书城—— “湾区之眼” 深圳书城湾区城在宝安中心区正式对外开放。该项目由深圳出版集团负责建设与运营,是一座集文化、旅游等功能于一体的大型城市综合体。请根据相关信息完成第 2、3、4 三个小题。
2. 宝安湾区书城球形报告厅的玻璃幕墙采用新型导电玻璃制作,兼具装饰与防静电功能, 在雷雨天气中,幕墙因上方带负电的云层引起静电感应而带电。幕墙表面 两点位置如图所示 ( 点更靠近云层),云层和幕墙之间的电场线如图所示。关于幕墙下列说法正确的是
A. 玻璃幕墙的电势低于云层的电势
B. 点的电势低于 点的电势
C. 点的电场强度大于 点的电场强度
D. 负电荷从云层移动到 点,电势能增大
3. 书城内配备了许多供读者使用的计算机设备,计算机键盘的每个按键下方都连有一块小金属片,该金属片与另一块固定的金属片之间留有空气间隙,这两块金属片共同构成一个可变电容器, 如 图所示。当连接电源不断电, 按下某个键时, 与之相连的电子线路就给出与该键相关信号, 当按下键时, 电容器的
A. 电容变小 B. 极板间的电压变小
C. 极板的电量不变 D. 极板间的场强变大
4. 该书城的下沉广场内有一条名为 “玉带” 的走廊,其两侧安装有由多个相同 LED 灯珠并联组成的灯带,用于照明和装饰。为了实时监测灯带的工作状态,工作人员需要测量灯带两端的电压,现有一个灵敏电流计 ,其参数为满偏电流 ,内阻 ,要将 改装成一个量程为 的电压表,则需要
A. 串联一个 的电阻 B. 串联一个 的电阻
C. 并联一个 的电阻 D. 并联一个 的电阻
5. 在静电实验或离子阱设计中,有时需要精确控制某点的电场方向。例如,三个点电荷分别固定在等边三角形的三个顶点 上, 是三角形的中心。已知 处分别放置 的点电荷,现要求 点电场方向平行于 向左。为实现这一目标,需要在 处放置一个电荷 ,则 的电荷量为
A.
B. +4q
C. +5q
D. +6q
6. 一种升降电梯的原理如 图所示, 为电梯的轿厢, 为平衡配重, 的质量分别为 和 ,其中 由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过轻质牵引绳向下拉 ,使得电梯的轿厢由静止开始向上做直线运动。电动机输出功率 保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力,重力加速度为 。在 向上运动过程中,下列说法正确的是
A. 轿厢 先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动
B. 轿厢 能达到的最大速度为
C. 当电动机通过绳给 的力等于 时, 之间的轻绳对 的力大小为
D. 轿厢 从静止开始至上升到 高度( 已处于匀速状态)所用的时间为
7. 如图所示,粗糙水平面上有正方格状的网线,可视为质点的两圆柱形物块 和 的质量分别为 ,初始位置如图中所示,现先后给两物块一指向 点的瞬时冲量,两物块获得的速度大小的平方之比为 1 :5, 但哪个物块的速度较大未知,一段时间后两物块在 点发生正碰。 已知两物块与水平面间的动摩擦因数相等,碰撞时间极短 表示 两点重合, 表示 两点重合。下列两物块最终静止的位置可能正确的是
A B C D
二、多选题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共计 15 分,在每小题给出的四个选项中,有 多项符合题目要求,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. 比亚迪第二代刀片电池于 2026 年 3 月 5 日正式发布,旗下某款新能源汽车采用的第二代刀片电池在常温环境下从最大电荷量的 10% 充到 70% 仅需 5min,若这一阶段充电电流的平均值约为 ,则
A. 该阶段充入的电荷量约为
B. 该阶段充入的电荷量约为
C. 该电池能存储的最大电荷量约为
D. 该电池能存储的最大电荷量约为
9. SpaceX 公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系, 严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全, 2021 年中国空间站就不得不做两次紧急避险动作,避免被星链卫星撞击的危险。如 图所示,假设在地球附近存在圆轨道卫星 1 和椭圆轨道卫星 两点为椭圆轨道长轴两端, 点为两轨道交点。 距离地心 距离地心 距离地心 ,卫星都绕地 卫星1 球逆时针运行。下列说法正确的是
A. 卫星 2 的周期小于卫星 1 的周期
B. 卫星 2 从 运动到 机械能减小
C. 卫星 2 和卫星 1 在 点加速度不相同
D. 卫星 2 在 点的速度大于卫星 1 在 点的速度
10. 如 图所示, 在竖直平面内的一个圆周上, 为最低点, 和 为直径且相互垂直。空间中存在与该平面平行的匀强电场。在该竖直平面内,从 点以相同的初动能向各个方向发射大量同种带正电的微粒, 不计微粒间相互作用。已知经过 点的微粒电势能增加了 ,经过 点的微粒机械能增加了 , 经过 点的微粒动能减少了 ,则
A. 圆周上 点电势最小
B. 微粒所受电场力与重力之比为 3 : 4
D. 经过圆周上的微粒的动能最多增加
C. 经过圆周上的微粒的动能最多减少
三、实验题(本题共 2 小题,共计 15 分,第 11 题 6 分,第 12 题 9 分)
11. (6 分)实验小组用如题 11 图 1 所示的实验装置验证机械能守恒定律。圆形物体 、 用跨过定滑轮的细线连接,物体 的下端连接纸带。将物体 从高处静止释放,打点计时器在纸带上打出了一系列的点, 通过对纸带上的点进行进行测量和分析, 即可验证机械能守恒定律。某次实验得到题 11 图 2 所示的纸带,在纸带上选取一系列清晰的计数点 0、1、2...、6,已知两相邻计数点间还有一个点,并用刻度尺依次测出相邻两计数点间的距离为 。物体 的质量分别为 ,且 ,打点计时器的打点频率用 表示,重力加速度用 表示,则:
(1)则打点计时器从打下计数点 1 到 5 的过程中, 和 组成的系统重力势能的减少量为_____,系统动能的增加量为_____。(用已知物理量表示)
(2)以 点所在水平面为零势能面,计算各计数点处系统的重力势能和动能。然后以重物 下落的高度为横坐标,分别以重力势能的减少量和动能的增加量为纵坐标,在题 11 图 3 中绘制出图线 和 。其中,重力势能的减少量与下落高度的关系图线为_____(选填 “ ” 或 “ ”),两图线没有重合的原因是_____。
12. (9分)如题 12 图 1 所示为 知验证动量守恒” 的实验装置。实验时,先让质量为 的小球 从斜槽上某一位置静止释放,从斜槽末端水平抛出,然后把质量为 的小球 放到斜槽末端 ( 点正上方),再让小球 从同一位置静止释放,在斜槽末端与小球 发生对心碰撞。用天平称出两小球的质量 。请回答下列问题:
(1)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹,如题 12 图 2 所示。多次实验后, 白纸上留下了 11 个印迹, 如果用画圆法确定小球的落点, 图中画的三个圆最合理的是_____。(选填“ ”、“ ”或“ ”)
(2)某次实验时,小球 、 的落地点分布如题 12 图 3 所示,测得 、 、 与 点距离分别为 ,若满足关系_____(用 表示),则碰撞前后动量守恒,若再满足关系_____用 表示),则该碰撞过程为弹性碰撞。
(3)经测定,两小球落地点的平均位置距 点的距离如题 12 图 4 所示,小明同学认为, 在上述实验中仅更换两个小球的材质, 其他条件不变, 可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用题 12 图 4 中的数据,分析和计算出被碰小球 平抛运动射程 的最大值为_____cm。(计算结果保留 2 位小数)
四、计算题(本题共 3 小题,共计 42 分,13 题 10 分,14 题 14 分,15 题 18 分。解答应 写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤, 只写出最后结果的不能得分。)
13. (10分)随着无人机飞控技术的发展,无人机的应用范围越来越广泛。如题 13 图 1 所示,一架无人机运载一个质量为 的快递包裹,包裹在竖直平面内由静止开始斜向上做匀加速直线运动,运动方向与竖直方向夹角为 ,经过时间 包裹提升高度为 ,包裹运动简化图如题 13 图 2 所示,不计空气阻力,重力加速度为 。求:
(1)包裹加速过程的加速度大小;
(2)无人机对包裹做的功。
14. (14 分) 一种能谱仪的核心装置是由两个同心半球形极板构成的静电分析器, 垂直半球底面且过球心 的截面如图所示,极板间存在径向电场,该区域电场可视为由位于球心的等效点电荷产生。直线加速器由 个金属圆筒依次排列,相邻圆筒分别接交流电源的两极。序号为 0 的金属圆板中央有一个点状粒子源, 粒子逸出的速度不计。粒子在圆筒内做匀速直线运动、在圆筒间被电场加速, 加速电压视为恒定。粒子经直线加速器 级加速后从 点垂直于 进入静电分析器,沿半径为 的圆轨道做匀速圆周运动, 已知与 点距离为 处的电场强度大小均为 距离为 ,粒子质量为 ,电荷量为 。不计粒子重力及电荷间的相互作用力,忽略相对论效应、极板边缘效应等其他因素的影响, 求:
(1)粒子圆周运动的速度大小;
(2)交流电源的电压;
(3)调节加速电压大小,使粒子在运动过程中不碰撞极板。已知点电荷之间的库仑力与万有引力类似,均满足力的大小与距离平方成反比,求粒子从 点运动到 点的时间。
15. (18 分) 如图所示, 光滑水平面上存在水平向右的匀强电场, 地面上放置有大小相同、由不同弹性材料制成的甲、乙两小物块 (可视为质点)。物块甲所带电荷量为 , 在电场中所受电场力大小等于其自身重力。物块乙的质量是物块甲质量的 3 倍, 带负电, 电荷量大小为 (未知)。某时刻物块甲以水平向右的初速度 与速度为 0 的物块乙发生第 1 次碰撞。当物块乙的水平速度再次减为 0 时,刚好与物块甲发生第 2 次碰撞。两物块碰撞时无电荷转移,且碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间极短。已知重力加速度大小为 , 不计空气阻力和甲、乙两物块间的库仑力。求:
(1)第一次碰撞后瞬间甲、乙两物块的速度大小;
(2)物块乙的带电量大小 ;
(3)保持其余条件不变,调整物块乙电荷量,使第二次碰撞发生在第一次碰撞位置处, 求乙物块从第 1 次碰撞到第 次碰撞过程中的位移。
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$重庆八中2025一2026学年度(下)期末考试高
物理答案
选择题:BCDACBC ADAD BD
1l.【答案】()(m,-m2)(h+h+h+h)g
正=四+[么+)-么+)]:
32
(2)A纸带与打点计时器间有摩擦阻力且存在空气阻力
12.【答案】(1)B(2)m为=mx+m2x3:x2=X3-x(3)71.68
2h。(2)W=mgh+Fcos0
2mh2
13.答案:(1)a=
t-cos0
(1)匀加速过程,由h=1
coc62am①
2h
1cos0②
得:a=
年级
(2)在匀加速过程,
cos62M③
h 1
设无人机对包裹做的功为W,由动能定理W-mgh=
m2-0…©
解得,W=mg+
2mh2
⑤
1 cos-0
(①②③④⑤每式2分,共10分)
14(1)v=
gEr
(2)U=E
(3)N到P的时间
π
mG+5)3
m
2n
2r V
2gE
【详解】(1)根据牛顿第二定律可得gE=m。①
r
解得v=
gEr
②
m
(2)由愿意可知,粒子被电场加速n次,根据动能定理U=乏m2司
(3)调节加速电压,粒子进入静电分析器的速度"改变。粒子在径向电场中运动,电
场力为平方反比引力(等效于点电荷场),轨道为圆锥曲线。当速度减小一点点,粒子
向内偏转,做椭圆运动,类比行星运动:N点为远日点,近日点与内极板相切,切点为
P,OP=5。若粒子沿轴线方向做圆周运动,则粒子运动的周期为
T=2=2m
r
⑤
gE
设恰能从P点射出的粒子运动的周期为万,在此过程中,类比开普勒第三定律可得
⑥
解得
=,m+5
⑦
粒子从N点运动到P为椭圆的一半,所以所用时间为1=
=π
mG+5月
⑧
2gE
(①一⑥每式2分,⑦⑧每式1分,共14分)
15.(1)设第一次碰撞后甲物块速度为1,乙物块速度为2,水平向右为正。碰撞为完
全弹性,动量守恒和动能守恒:
12121。
%三m+3m2m%E.mt克mm:20
2
1
解得=20,书=-20回
故碰撞后瞬间甲、乙两物块的速度大小均为】。
(2)由题意知甲物块加速度4=9E。
二=g(向右).③
m
乙物块的加速度a,=-E。-竖
3m 3g
(向左)④
以第一次碰撞位置为原点,碰撞后开始计时,设时刻乙速度减为零,则满足
46)=2-竖4=0,4=
23q
3g0.⑤
20g
两物快发生第=次强指,即=头:一财+方新-学-号竖0
223g
解得3q+Q=40即Q=q⑦
(3)调整后使第二次碰撞发生在第一次碰撞位置。设新电量为Q',乙物块加速度
4-、
。由甲物体的位移为零,得第一次到第二次碰撞时间,=上:将,代入乙
3q
g
物体的位移公式有:
2.-1g.三=0,解得Q=39@
2 g 2 3q g
故乙物块加速度,=一8,与甲物块加速度大小相等、方向相反。以第一次碰撞位置为原
22872…@
点,则三2+,花1
对称性:x2=-甲,2=-甲。第二次碰撞发生在1=上,此时x=0。碰撞前瞬间,甲
速度兰(向右),乙速度-之(向左)。
第二次碰撞为完全弹性碰撞,质量m和3m,碰撞后速度:
1
1
m+3m,=m+3m2)m2+3m22m泽+3m2,解得
2
2
2
%=m-3m点+23m
=0
m+3m 2 m+3m
}含
2
即第二次碰撞后:甲速度为一(向左),乙速度为0。
同理:第三次碰撞后:甲速度为-3,
2%,乙速度为-1
第四次碰撞后:甲速度为-2。,乙速度为-。:
可见第n次碰撞后:甲。=一。
26,2=-”-2
2%⑩
己知从第n次碰撞后到第+1次碰撞,两球加速度分别为g和-g,
设两次碰撞间隔时间为)碰撞时位移相等中=2:1+g=吃了
3873
化简得:解得T=。一趾=业,即任意相邻两次碰撞的时间间隔均相等。
则从第n次碰撞后到第+1次碰撞乙物块的位移为
n-2)-1.
2g
g代入数据x。=--2
2g
2
可以看出乙物块的位移为等差数列,首项为0,公差大小:△x
2g…⑩
则乙物块从第1次碰撞到第n次碰撞的位移大小(前(m1)项求和)为:
x=0+[L+2+3+…+m-2)=m-10-2m
2g
4g
方向向左③
(①②⑥⑩②每式2分,其余每式1分,共18分)