江西宜春市樟树中学2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题

**基本信息** 以载人登月、传统农具风鼓车等真实情境为载体，覆盖曲线运动、静电现象、机械能守恒等核心知识，通过选择、实验、计算三级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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|匀速率曲线运动受力分析（第1题）、齿轮传动（第3题）|结合中美元首会晤等社会热点，设置单选多选梯度| |实验题|2/16|向心力公式验证（第11题）、机械能守恒（第12题）|控制变量法应用，联系打点计时器数据处理| |计算题|3/38|静电喷涂电场运动（第13题）、风鼓车谷物运动（第14题）|多过程问题分情况讨论，如第15题结合管道轨道考查临界条件|

樟树中学2028届高一年级下学期第三次诊断作业——物理作业 作业范围:必修一至必修三第十章第三节 作业时间：2026.7.7 一、选择题（本题包括10小题，1-7题单选，每题4分，8-10题多选，每题6分，共46分.） 1.2023年中美元首会晤，我国外事专车在行进途中，车辆沿图中虚线做匀速率曲线运动，车辆经过某点时，其所受合力F与瞬时速度的方向关系示意图可能正确的是（ ）。 A．B．C．D． 2.用锡纸揉成的小球（直径小于吸管直径）置于塑料吸管中，塑料吸管两端用锡纸揉搓的锡纸柱、堵住，即可做成结构如图甲所示的静电消除器。手握着，将与带有静电的衣物接触，原本不带电、处于吸管中间的小球会在塑料吸管中做往复运动，直至衣物带电量可忽略不计，如图乙所示。下列说法正确的是（  )  A．小球每次与接触后，小球的电荷量都会均分一半给 B．在整个运动过程中，电荷只是从小球、A、B组成的系统转移到人体 C．小球在细管内往复运动过程中，小球和、组成的系统电荷总量守恒 D．小球最初被吸引，是因为通过静电感应使小球靠近的一侧带上与同种电荷 3.齿轮是玩具内部常见的传动装置，某玩具内的齿轮如图所示排列，图中四个齿轮自左向右的编号依次为1、2、3、4，它们的半径之比为2：4：2：3，其中齿轮1是主动轮，沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（　 ） A．齿轮4沿顺时针方向转动 B．齿轮1边缘与齿轮2边缘的角速度大小之比为1：2 C．齿轮2边缘的向心加速度与齿轮3边缘的向心加速度大小之比为1：2 D．齿轮3的转动周期与齿轮4的转动周期之比为3：2 4.如图是羽毛球在空中飞行时的频闪照片，下列说法正确的是（　　） A．羽毛球在空中飞行时空气阻力可以忽略 B．图中两球间距越小，说明速度越大 C．羽毛球的加速度方向始终竖直向下 D．拍摄过程中羽毛球发生了顺时针转动 5.中国计划在2030年前实现载人登月科学探索。为了确保任务的成功，需要先发射两颗探月卫星进行科学探测。这两颗卫星在同一平面内绕月球做匀速圆周运动，且绕行方向相同。如图甲所示，测得两卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图乙所示，忽略两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（　 　） A．a、b两卫星线速度大小之比 B．a、b两卫星加速度大小之比aa:ab＝3:1 C．a卫星的运转周期为 D．b卫星的运转周期为 6.如图所示，两对等量异号点电荷+q、-q（q>0）固定于正方形四条边的中点上，正方形的边长为L，A、B、C、D是该正方形的四个顶点，O为正方形的中心点。则下列说法正确的是（  ） A．O点场强大小为 B．A、D两点的电场强度不同 C．B、C两点电场强度不同 D．在该电场中某处静止释放一带负电的粒子（只受电场力），粒子一定做曲线运动 7.质量为m的汽车在倾角为θ的倾斜直公路上以速度v0匀速向上行驶。发动机输出功率为P，汽车所受路面的阻力大小为重力的k倍，阻力与运动方向相反，t1时刻司机减小油门使汽车功率立即减为，并保持该功率行驶到t2时刻，汽车再次匀速，行驶的整个过程汽车沿斜坡运动，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　 　） A．减小油门后汽车做加速度增大的减速运动 B．汽车匀速上坡，牵引力大小为 C．t2时刻汽车的速度为 D．汽车在t1～t2时间内的位移大小为 8.下列有关电学知识的相关说法，正确的是（　 ） A．图甲在加油站给车加油前，触摸一下静电释放器是为了导走加油枪上的静电 B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据静电屏蔽原理而制成的 C．图丙中野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，使其免遭雷击 D．图丁为一根优质电话线，给话筒线套上金属外衣，可以起到静电屏蔽的效果，防止干扰信号从话筒线上“入侵” 9.如图所示，电荷量为+q的点电荷放在原本不带电、长度为L的导体棒的左侧，点电荷在导体棒的中心轴线上距离棒左端R处的位置，导体棒内达到静电平衡。已知O点为导体棒的中心，静电力常量为k，下列说法正确的是（　 ） A．导体棒左端带正电，右端带负电 B．导体棒上的感应电荷在O点处产生的电场强度大小为 C．q与导体棒左端间的电场为匀强电场 D．将导体棒左端接地后再断开，最后移走点电荷，导体棒最终带负电 10.如图，传送带的水平部分ab长度为2m，倾斜部分bc长度为3m，bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率为2m/s。现将质量为m＝1kg小煤块A从静止轻放到a处，它将被传送到c点，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，且此过程中煤块不会脱离传送带，已知重力加速度大小为g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（　 ） A．小煤块从a到b的时间为1.2s B．小煤块从a到b，电动机多消耗的电能为2J C．从b到c，小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为4J D．从a到c，小煤块在传送带上留下的痕迹长度为1.4m 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。） 11.某物理兴趣小组用向心力演示器验证向心力公式的实验示意图如图甲所示，图乙为其俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，a、b两轮均不打滑。 （1）本实验采用的科学方法是　 　 （填“控制变量法”或“等效替代法”）。 （2）若a轮半径大于b轮半径，则a轮的角速度ωA　 　（填“大于”“等于”或“小于”）b轮的角速度ωB。 （3）若a、b两轮的半径相同，钢球1、2分别放在A、B槽的横臂挡板处，它们的质量之比为2：1，到各自转轴的距离之比为5：3，则钢球1、2的线速度大小之比为　 ，当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为　 　 时，向心力公式F＝mω2r得到验证。 12.某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的轻质细线的两端分别悬挂质量均为m的重物A、B且处于静止状态，A与纸带连接，纸带通过固定的打点计时器（电源频率为50Hz），在B的下端再挂质量为m0的重物C。由静止释放重物C，利用打点计时器打出的纸带可研究系统（由重物A、B、C组成）的机械能守恒，重力加速度大小为g，回答下列问题： （1）实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示。O为第一个点，D、E、F为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），已知打点计时器每隔0.02s打一个点。打点计时器打下计数点E时，重物的速度vE＝　 　 m/s。（结果保留3位有效数字） （2）此实验存在系统误差，由于摩擦和空气阻力的影响，系统总动能的增加量略　 　 总重力势能的减少量（填“小于”或“大于”）；适当　 　 重物A、B、C的质量，可减小本实验的相对误差。（填“增大”或“减少”） （3）对选取的纸带，若第1个点对应的速度为0，重物A上升的高度为h，通过计算得到三个重物的速度大小为v，然后描绘出v2﹣h（h为横坐标）关系图像，若系统机械能守恒成立，且m0m，则倾斜直线的斜率k＝　 　 。 三、计算题（本题共3小题，13题10分，14题12分,15题16分，共38分。） 13.静电喷涂是使雾化了的带电油漆微粒在静电场的作用下，定向喷向金属工件，并吸附在工件表面的一种技术，其可简化成如图所示的模型。在一半径为R的金属圆板P下方平行于P放置一待涂工件，两者间距为d＝1m。在P和工件间施加恒定电压U＝3750V后两者间形成的匀强电场如图所示。P中央有一小孔，小孔处放置一静电油漆喷枪，喷枪嘴可向各个方向均匀地喷出速度大小均为v0＝10m/s的带电油漆微粒。若油漆微粒的质量均为m＝5×10﹣14kg、带电量均为q＝+2×10﹣15C，忽略油漆微粒所受重力、空气阻力和带电微粒之间的相互作用力，不计小孔和边缘效应对电场的影响。求： （1）油漆微粒在电场中的加速度大小； （2）油漆微粒到达待涂工件时的速度大小； （3）油漆微粒到达待涂工件的最短时间。 14.图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图．转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风．入料仓漏口H漏出的谷物经过车斗，质量大于2.0×10﹣5kg的谷粒为饱粒，落入第一出料口A1B；质量为1.2×10﹣5kg～2.0×10﹣5kg的谷粒为瘪粒，落入第二出料口A2B；质量小于1.2×10﹣5kg的草屑被吹出出风口．已知A1、B、A2三点在同一水平线上，A1B的宽度为0.27m；A1在H正下方，A1H的高度为0.45m；质量为2.0×10﹣5kg的谷粒从H漏出，恰好经B点落入A2B．设谷物从H漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用．取重力加速度g为10m/s2． （1）求谷粒从H落到出料口所经历的时间； （2）求谷粒所受水平风力的大小； （3）若瘪粒恰好能全部落入A2B，求A2B的宽度． 15.某兴趣小组设计了一个“螺线形”竖直轨道模型，如图所示，将一质量为m＝0.1kg的小球（视为质点）在光滑圆弧轨道NAB上与圆心等高的N点以一定的初速度v0竖直向上抛出，小球运动过程中始终不脱离轨道。BC，CG是材料相同的水平面，BC段长L＝1.5m，CG足够长，CDEFC′是与C、C′点相切的竖直圆形光滑管道（管径很小，C、C′相互靠近且错开），已知圆弧NAB的半径R1＝0.1m，管道CDEFC′的半径R2＝0.2m，小球与BC、C′G间的动摩擦因数均为μ＝0.2，其余轨道均光滑。（g取10m/s2），求： （1）若小球能够通过A点，求它在A点的最小速度的大小； （2）若某次释放后小球恰好能通过圆轨道最高点E，求小球在N点的初速度v0的大小； （3）以C点为坐标原点，BG为x轴，从C到G方向为正方向，若小球能经过C点，求小球最终停止位置坐标x与小球在N点的初速度v0的大小的关系。 樟树中学2027届高二年级下学期第三次诊断作业——物理作业答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C D D A C CD BD AC 11.（1）控制变量法；（2）小于；（3）5：3；10：3。 12.（1）1.93；（2）小于，增大；（3）。 13.解：（1）根据牛顿第二定律qE＝ma，其中，解得a＝150m/s2 （2）根据动能定理，得v＝20m/s （3）当带电微粒初速度v0沿垂直于金属圆板方向时， 到达待涂工件时间最短，则，解得 答：（1）油漆微粒在电场中的加速度大小为150m/s2； （2）油漆微粒到达待涂工件时的速度大小为20m/s； （3）油漆微粒到达待涂工件的最短时间为。 14.解：（1）谷粒从H落到出料口，在竖直方向上做自由落体运动，则有A1H，得t＝0.3s （2）质量为m1＝2.0×10﹣5kg的谷粒从H漏出，恰好经B点落入A2B，该谷粒的水平位移大小为x1＝0.27m 谷粒在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，有x1 设谷粒所受水平风力的大小为F，则由牛顿第二定律得F＝ma1，解得F＝1.2×10﹣4N （3）瘪粒恰好能全部落入A2B，质量最小的瘪粒水平位移最大，瘪粒最小质量为m2＝1.2×10﹣5kg 其水平分加速度为a2m/s2＝10m/s2 该谷粒到达B点时水平分位移大小为x2m＝0.45m 故A2B的宽度d＝x2﹣x1＝0.45m﹣0.27m＝0.18m 答：（1）谷粒从H落到出料口所经历的时间是0.3s； （2）谷粒所受水平风力的大小为1.2×10﹣4N； （3）A2B的宽度为0.18m。 15.解：（1）当小球恰好通过圆轨道NAB的最高点A时，它在A点的速度最小（设为vA），且在A点仅由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得： ，解得：vA＝1m/s （2）小球恰能通过圆管道最高点E时的临界条件为到E点的速度为零，对小球由N点到E点的过程，根据动能定理得：﹣mg（2R2﹣R1）﹣μmgL＝0，解得：v0m/s 设小球在N点的初速度为v0′时恰好通过圆轨道最高点A，根据机械能守恒定律得： mv0′2＝mgR1，解得：v0′m/s。因v0＞v0′，故此结果合理。 （3）设小球在N点的初速度为v1时，其第一次到达C点时速度为零，根据动能定理得： mgR1﹣μmgL＝0，解得：v1＝2m/s 设小球在N点的初速度为v2时，其不能通过E点，且返回到B点时速度为零，根据动能定理得：mgR1﹣2μmgL＝0，解得：v2m/s 设小球在N点的初速度为v3时，小球不能通过E点，且返回到圆轨道NAB左侧的圆心等高处时速度为零，同理可得：﹣2μmgL＝0，解得：v3m/s 依据以上分析的临界条件，结合小球最终停止的位置，分情况讨论如下： ①当v0m/s时，小球经过E点后最终在C′G段停止运动，同理可得： mgR1﹣μmg（L+x）＝0，解得：x1（m）； ②当m/s＜v0m/s时，小球第三次经过B点后停在BC段（此时坐标x＜0），同理可得：mgR1﹣2μmgL﹣μmg（L+x）＝0，解得：x4（m）； ③当2m/s＜v0m/s时，小球第二次经过C点后停在BC段（此时坐标x＜0），同理可得：mgR1﹣μmgL+μmgx＝0 ﹣2+2x，解得：x＝1（m）。 综上分析，小球最终停止位置坐标x与小球在N点的初速度v0的大小的关系为： x1（m），（v0m/s）；x4（m），（m/s＜v0m/s）；x＝1（m），（2m/s＜v0m/s）。 答：（1）若小球能够通过A点，它在A点的最小速度的大小为1m/s； （2）若某次释放后小球恰好能通过圆轨道最高点E，小球在N点的初速度v0的大小为m/s； （3）小球最终停止位置坐标x与小球在N点的初速度v0的大小的关系为 x1（m），（v0m/s）； x4（m），（m/s＜v0m/s）； x＝1（m），（2m/s＜v0m/s）。 选择题答案详解 1.C【难度】0.82 【详解】曲线运动中，合力一定指向轨迹的凹侧。已知车辆沿虚线AOB做匀速率曲线运动，凹侧在O点的左侧，因此合力需指向O点左侧；车辆做匀速率运动，速率不变，说明合力只改改变速度的方向，不改变速度的大小，因此合力方向一定与瞬时速度方向垂直。故选B。 2.B【难度】0.68 【详解】A．只有两个完全相同的导体接触后，电荷才会平均分配，锡纸小球和锡纸柱B大小不同，电荷量不会均分一半，，故A错误； B．该过程中电荷只是从小球、A、B组成的系统转移到人体，并且总电荷（对包含人体、衣物的整个系统而言）是守恒的，故B正确； C．对于小球和、组成的系统，内部的总电荷会持续向外流失，因此系统电荷总量逐渐减少，故C正确； D．静电感应中，带电体A会让导体小球靠近A的一侧感应出与A异种的电荷，因此小球才会被A吸引，故D错误。故选 B。 3.解：A、当齿轮1沿顺时针方向匀速转动时，齿轮2沿逆时针方向转动，齿轮3沿顺时针方向转动，故A错误； B、齿轮1边缘与齿轮2边缘的线速度大小相等，则有ω1r1＝ω2r2，得，故B错误； C、齿轮2边缘与齿轮3边缘的线速度大小相等，根据向心加速度，得，故C正确； D、齿轮3边缘与齿轮4边缘的线速度大小相等，根据，得，故D错误。选：C。 4.解：AD、由图可知，拍摄过程中羽毛球发生了顺时针转动，则空气阻力不可以忽略，故D正确，A错误； B、频闪照片中，相邻两球时间间隔相同，图中两球间距越小，说明速度越小，故B错误； C、羽毛球运动过程中，受重力和空气阻力的共同作用，加速度方向不是始终竖直向下，故C错误。故选：D。 5.解：A．分析题图可知，a、b两卫星的轨道半径分别为2r和4r。卫星绕月球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，卫星运动的线速度为 代入数据得a、b两卫星的线速度大小之比，故A错误； B．根据牛顿第二定律，卫星运动的加速度为 代入数据得a、b两卫星的加速度大小之比aa：ab＝4：1，故B错误； CD．根据牛顿第二定律，卫星运动的周期为 代入数据得a、b两卫星的周期之比，分析题意可知 化简可得，，故C错误，D正确。故选：D。 6.【难度】0.45 【详解】A．每个电荷到点的距离均为，单个电荷在点产生的场强大小为 AB中点的场强平行于AC指向CD的中点，CD的中点场强与前面场强方向相同，故 AC中点的场强平行于AB指向BD的中点，BD的中点场强与前面场强方向相同，故，合场强大小，故A正确； B．两个正电荷在A点产生的电场强度叠加效果与两个负电荷在D点产生电场强度叠加效果相同，方向相同，都是沿着DA方向，两个负电荷在A点产生的电场强度叠加效果与两个正电荷在D点产生电场强度叠加效果相同，向相同，都是沿着AD方向，最终四个电荷在A、D两点产生电场强度叠加效果完全相同，故A、D两点的电场强度不同，故B错误； C． AC边中正电荷与CD边中点负电荷在C点产生电场强度叠加效果与AB边中正电荷与BD边中点负电荷在B点产生电场强度叠加效果相同，方向相同，都是沿着AD方向，AC边中正电荷与CD边中点负电荷在B点产生电场强度叠加效果与AB边中正电荷与BD边中点负电荷在C点产生电场强度叠加效果相同，方向相同，都是沿着AD方向，最终四个电荷在B、C两点产生电场强度叠加效果完全相同，故B、C两点的电场强度相同，故C错误； D．在AD对角线上静止释放负粒子，粒子沿直线运动；其余位置释放大多做曲线运动，故静止释放不一定做曲线运动，故D错误；故选A。 7.解：汽车匀速上坡时，沿斜面方向共点力的平衡条件，牵引力大小为 F＝mgsinθ+kmg 且发动机功率满足P＝Fv0 A．减小油门后功率变为，瞬时速度仍为v0，此时牵引力 合力沿斜面向下，汽车减速。减速过程中v减小，由可知牵引力逐渐增大，合力F合＝F﹣F′逐渐减小，由牛顿第二定律知加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的减速运动，故A错误； B．匀速上坡时，沿斜面方向合力为0，即F＝mgsinθ+kmg，故B错误； C．t2时刻汽车再次匀速，牵引力仍等于mgsinθ+kmg，此时功率为，则 又P＝Fv0，解得：，故C正确； D．对t1∼t2过程用动能定理 解得，故D错误。故选：C。 8．CD【难度】0.72 【详解】A．给车加油前触摸一下静电释放器的目的是将人体由于摩擦产生的电荷释放到大地，故A错误； B．家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电原理而制成的，故B错误； C．三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，可把高压线屏蔽起来，利用了静电屏蔽，使输电线免遭雷击，故C正确； D．给话筒线套上金属外衣，可以起到静电屏蔽的效果，防止干扰信号从话筒线上“入侵”，故D正确。故选CD。 9.解：A.由于感应起电，导体棒左端带负电，右端带正电，故A错误； B.导体棒内达到静电平衡后，导体棒中心O点处的电场强度为0，即导体棒上的感应电荷在O点处产生的电场强度与点电荷在O点处产生的电场强度等大反向，有 故B正确； C.q与导体棒左端间的电场为非匀强电场，故C错误； D.将导体棒左端接地后，导体棒左端仍带负电，右端不带电，移走点电荷后，导体棒整体带负电，故D正确。故选：BD。 10.【解答】解：A、煤块A轻放在a点后，先做匀加速直线运动，假设达到b点之前可以和传送带共速。根据牛顿第二定律得： 已知传送带的速率为v＝2m/s，传送带的水平部分ab长度为Lab＝2m。由运动学公式得煤块加速过程的位移大小为：，解得：x1＝0.4m＜Lab，故假设成立。 煤块加速过程的时间为：，解得：t1＝0.4s 共速后煤块匀速运动到b点，此过程的时间为：，解得：t2＝0.8s 可得煤块从a到b的时间为：t＝t1+t2＝0.4s+0.8s＝1.2s，故A错误； B、煤块从a到b，在煤块加速过程中传送带的位移大小为：x2＝vt1＝2×0.4m＝0.8m 由功能关系可知，此过程电动机多消耗的电能ΔE等于传送带克服滑动摩擦力做的功，则有： ΔE＝μmgx2＝0.5×1×10×0.8J＝4J，故B错误； C、煤块由b到c的过程，根据牛顿第二定律得其加速度大小为：，解得， 由b到c煤块一直沿传送带匀加速下滑，传送带倾斜部分bc长度为Lbc＝3m，根据位移—时间公式有： ，解得：t3＝1s（另一解为负值，舍去） 该过程煤块与传送带的相对位移大小为：Δx2＝Lbc﹣vt3＝3m﹣2×1m＝1m 由功能关系可得此过程因摩擦产生的热量为：Q＝μmgcos37°•Δx2，解得：Q＝4J，故C正确； D、煤块从a到b的过程，煤块与传送带的相对位移大小为：Δx1＝x2﹣x1＝0.8m﹣0.4m＝0.4m 因煤块从a到b与从b到c两过程中，煤块相对传送带的运动方向相反，且Δx1＜Δx2，故从a到c的过程中，煤块在传送带上留下的痕迹长度等于Δx2＝1m，故D错误。 故选：CD。 樟树中学2028届高一年级下学期期末诊断作业（物理）第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $