精品解析：海南文昌中学、嘉积中学等七校2025-2026学年高一下学期期末物理试题

2025—2026学年度第二学期高一期考试题 物 理 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。） 1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（ ） A. 第谷否定了托勒密提出的地心说，首先提出了日心说 B. 开普勒总结了行星运动定律，指出了太阳处在所有行星的椭圆轨道的一个焦点上 C. 牛顿提出了万有引力定律，并通过实验精确测量了引力常量的数值 D. 库仑提出电荷的周围存在一种物质叫电场，并且建立了电场线的概念 2. 将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器，下列哪个图能正确反映玻璃棒和验电器的带电情况（　　） A. B. C. D. 3. 下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ） A. 树上缓缓飘落的树叶 B. 沿光滑曲面下滑的小球 C. 点火后加速升空的火箭 D. 射入木块中的子弹 4. 如图所示某火星探测器从地球表面发射后，进入地火转移轨道，经过A 点时变轨进入距离火星表面2R高的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过B 点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后在椭圆轨道的近火点C再次变轨到近火圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知火星半径为R。下列说法错误的是（ ） A. 探测器在轨道Ⅱ上经过C点时的加速度大于轨道Ⅲ上经过C点时的加速度 B. 探测器在轨道Ⅰ运行的周期比在轨道Ⅱ时长 C. 探测器在轨道Ⅰ上经过B点时应减速实施变轨 D. 在轨道Ⅱ上探测器经过C点的速率大于经过B点时的速率 5. 如图所示，由于细胞的存在，两带电的平行金属板间形成了如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子在电场中运动的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称。下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. M点的电势比N点的电势高 C. DNA分子在M点的加速度比在N点的大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点的大 6. 海南第一大河南渡江定安段某处河宽为，简化图如下，假设河水以恒定的速度向右流动，渔民乘小船从A点开始渡河，当船头始终与河岸垂直时，渡河时间为，最终在河对岸的C点登陆。已知AB垂直河岸、，小船相对静水的速度恒定。下列说法正确的是（ ） A. 河水流速为10m/s B. 船在静水中的速度大小为 C. 若小船以最短的位移渡河，渡河时间为40s D. 若小船以最短的位移渡河，则船头与河岸的夹角为60° 7. 一质量为m的汽车在平直公路上由静止启动，0~t0时间内的位移与时间平方的关系图像如图所示。已知0~t0时间内牵引力是阻力的2倍，则在0~t0时间内，下列说法中正确的是（ ） A. 汽车以恒定的功率启动 B. 汽车的加速度为 C. 汽车受到的阻力大小为 D. 时刻，牵引力的功率为 8. 在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 此时转台转动的角速度ω= B. 此时小物块所需向心力大小为 C. 若将角速度减小为原来的一半，小物块仍能与陶罐相对静止在原来的位置，则小物块受到的摩擦力大小为 D. 若将角速度减小为原来的一半，小物块仍能与陶罐相对静止在原来的位置，则小物块受到的摩擦力方向沿陶罐内壁切线向下 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ） A. 曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动 B. 做曲线运动的物体加速度可能为零 C. 做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向一定不在同一直线上 D. 做曲线运动的物体，所受合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧 10. 如图所示，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在阻力较大的油中由静止开始下落。在两球均由高度为处下落到高度为处的过程中，下列物理量中，真空中运动的小球更大的是（ ） A. 重力做的功 B. 重力的平均功率 C. 动能的增加量 D. 机械能的减少量 11. “套圈圈”是一种投掷套物的传统民俗游戏，深受人们喜爱。如图所示小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动，则（　　） A. 小孩抛出的圆环在空中运动时间较短 B. 小孩抛出的圆环初速度较大 C. 大人抛出的圆环速度变化率较大 D. 大人抛出的圆环落地速度与初速度方向夹角较小 12. 如图所示，静电计、平行板电容器、定值电阻和恒压电源构成一电路，电容器中间O点有一带电小球。闭合开关S，电路稳定时，小球刚好处于静止状态，则下列说法正确的是（ ） A. 保持开关闭合，M板向右移动少许，电容器电容变小 B. 保持开关闭合，M板向下移动少许，小球仍处于静止状态 C. 断开开关，N板向下移动少许，小球向下加速运动 D. 断开开关，N板向左移动少许，静电计指针偏转角度增大 13. 如图甲所示，质量为m、电荷量为-e的粒子初速度为零，经加速电压U1加速后，从水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L．不考虑电场边缘效应，不计粒子重力．则下列说法正确的是 A. 粒子进入偏转电场的速度大小为 B. 若偏转电场两板间加恒定电压U0，粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点，A点与上极板M在同一水平线上，则所加电压 C. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场后在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为 D. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场并在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场电压U0应该满足的条件为 三、实验题（本题有2个小题，共18分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答。） 14. 某小组用如图所示的装置探究平抛运动的特点： （1）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡条MN每次必须等间距下移 （2）如图所示是某学生做实验时记录的小球运动轨迹，x轴为水平方向，y轴为竖直方向。O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点，重力加速度g取10m/s2，则： ①物体从O点运动到P点的时间为_________s； ②物体的初速度为____________m/s；（结果保留2位有效数字） ③该平抛运动的轨迹方程为y=____________。 15. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下： ①在铁架台的O点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小球； ②小球保持静止时，球心的位置记为A点，测得力传感器的最下端到A点的距离为L，此时力传感器的示数为F0； ③将小球向右拉至不同的高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）； ④记录释放点小球球心与A点的高度差∆h以及小球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律； ⑤改变∆h，记录小球每次经过A点时力传感器的示数FA，通过分析FA与∆h之间的关系，来验证机械能是否守恒。 （1）该实验中小球应选择（　　） A. 塑料球 B. 钢球 C. 木球 （2）某次实验中，小球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示，图中c点为图像最高点，c点对应的力传感器示数为Fm，则： ①本次实验中小球经过A点时对应图乙中的________（填“a”“b”“c”“d”或“e”）点； ②本次实验中，小球经过A点时的动能为________（用字母Fm、F0、L表示）； ③由于空气阻力，实际测得的力传感器的示数FA和理论值相比会________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （3）若小球运动过程中机械能守恒，则FA-∆h图像应为（　　） A. B. C. D. 四、综合分析与计算题（本题共3小题，共38分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 16. 北京时间 2026年5月25日2时45分，神舟二十三号飞船与天宫一号完成3.5小时径向快速交会对接，航天员乘组顺利进驻天宫空间站。为了简化问题便于研究，将“天宫空间站”绕地球的运动视为匀速圆周运动，且不考虑地球自转。已知天宫空间站做匀速圆周运动的半径为r，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）地球的质量M； （2）“天宫空间站”运动的线速度v的大小。 17. 如图所示，竖直面内存在水平向右的匀强电场，一个带电量为-q的油滴，从点以初速度大小为、方向与电场方向成斜向右上方进入电场后，做直线运动。油滴质量为，重力加速度为，不计空气阻力。 （1）求电场强度的大小； （2）求点与油滴运动的最高点之间的电势差； （3）若保持匀强电场场强大小不变，方向变为水平向左，油滴仍从点以同样大小、方向的初速度进入电场，求油滴运动过程中的最小速度。 18. 如图所示，一个质量m=1kg的小物块（可视为质点），用一长度L=1m的轻绳悬挂于O点，在水平拉力F的作用下处于静止状态。此时，轻绳与竖直方向的夹角为60°。撤掉拉力F后，物块运动到最低点时绳子恰好断裂，绳子断裂前一瞬间的拉力大小为刚撤去F瞬间绳子拉力的倍。绳子断裂后小物块刚好平滑地冲上一足够长的静止木板，木板质量M=1kg，小物块与木板之间的动摩擦因数µ1=0.5，木板与地面之间的动摩擦因数µ2=0.2，取g=10m/s2。求： （1）撤去拉力F前和撤去拉力F后瞬间轻绳的拉力T1、T2分别是多少； （2）小物块由释放到轻绳断裂过程中空气阻力做的功Wf； （3）整个运动过程中小物块与木板之间由于摩擦而产生的热量Q1和木板与地面之间由于摩擦而产生的热量Q2之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期高一期考试题 物 理 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。） 1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列说法符合史实的是（ ） A. 第谷否定了托勒密提出的地心说，首先提出了日心说 B. 开普勒总结了行星运动定律，指出了太阳处在所有行星的椭圆轨道的一个焦点上 C. 牛顿提出了万有引力定律，并通过实验精确测量了引力常量的数值 D. 库仑提出电荷的周围存在一种物质叫电场，并且建立了电场线的概念 【答案】B 【解析】 【详解】A．哥白尼否定了托勒密提出的地心说，首先提出了日心说，故A错误； B．开普勒总结了行星运动定律，指出了太阳处在所有行星的椭圆轨道的一个焦点上，故B正确； C．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验精确测量了引力常量的数值，故C错误； D．法拉第提出电荷的周围存在一种物质叫电场，并且建立了电场线的概念，故D错误。 故选B。 2. 将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器，下列哪个图能正确反映玻璃棒和验电器的带电情况（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，结合静电感应原理，导体的近端感应异种电荷，远端感应同种电荷，因此符合题意的只有A。 故选A。 3. 下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ） A. 树上缓缓飘落的树叶 B. 沿光滑曲面下滑的小球 C. 点火后加速升空的火箭 D. 射入木块中的子弹 【答案】B 【解析】 【详解】A．树上缓缓飘落的树叶，空气阻力对树叶做负功，机械能减小，故A错误； B．沿光滑曲面下滑的小球，只有重力做功，机械能守恒，故B正确； C．加速升空的火箭，动能增大，重力势能增大，则机械能增大，故C错误； D．射入木块中的子弹由于阻力的存在导致机械能不守恒，故D错误。 故选B。 4. 如图所示某火星探测器从地球表面发射后，进入地火转移轨道，经过A 点时变轨进入距离火星表面2R高的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过B 点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后在椭圆轨道的近火点C再次变轨到近火圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动。已知火星半径为R。下列说法错误的是（ ） A. 探测器在轨道Ⅱ上经过C点时的加速度大于轨道Ⅲ上经过C点时的加速度 B. 探测器在轨道Ⅰ运行的周期比在轨道Ⅱ时长 C. 探测器在轨道Ⅰ上经过B点时应减速实施变轨 D. 在轨道Ⅱ上探测器经过C点的速率大于经过B点时的速率 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 解得可知，探测器在轨道Ⅱ、Ⅲ上经过C点时的加速度相等，故A错误； B．轨道Ⅰ的轨道半径大于轨道Ⅱ的半长轴，根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道I运行的周期比在轨道Ⅱ时长，故B正确； C．轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是高轨道，由高轨道变轨到低轨道需要在切点位置减速，可知，探测器在轨道Ⅰ上经过B点时应减速实施变轨，故C正确； D．C为近火点，B为远火点，根据开普勒第二定律可知，在轨道Ⅱ上探测器经过C点的速率大于经过B点时的速率，故D正确。 题目要求选择错误的选项，故选A。 5. 如图所示，由于细胞的存在，两带电的平行金属板间形成了如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA分子在电场中运动的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称。下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. M点的电势比N点的电势高 C. DNA分子在M点的加速度比在N点的大 D. DNA分子在M点的电势能比在N点的大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，N、P两点关于y轴对称，从图中可以看出电场强度大小相等，但方向不同，所以N、P两点的电场强度不相同，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，从图中可以看到电场线方向，由此可判断M点所在等势面的电势低于N点所在等势面的电势，即M点的电势比N点的电势低，故B错误； C．电场线的疏密表示电场强度的大小，从图中可以看出M点处电场线比N点处电场线稀疏，所以M点的电场强度小于N点的电场强度。设DNA分子所带电量为q，对DNA分子列牛顿第二定律方程有 解得DNA分子的加速度为 所以DNA分子在M点的加速度比在N点的小，故C错误； D．DNA分子所受电场力方向指向运动轨迹的凹侧，由DNA分子的运动轨迹可知， DNA分子从M运动到N的过程中，电场力做正功。根据电场力做功与电势能变化的关系可知，电场力做正功，电势能减小，所以DNA分子在M点的电势能比在N点的大，故D正确。 故选D。 6. 海南第一大河南渡江定安段某处河宽为，简化图如下，假设河水以恒定的速度向右流动，渔民乘小船从A点开始渡河，当船头始终与河岸垂直时，渡河时间为，最终在河对岸的C点登陆。已知AB垂直河岸、，小船相对静水的速度恒定。下列说法正确的是（ ） A. 河水流速为10m/s B. 船在静水中的速度大小为 C. 若小船以最短的位移渡河，渡河时间为40s D. 若小船以最短的位移渡河，则船头与河岸的夹角为60° 【答案】C 【解析】 【详解】A．当船头始终与河岸垂直时，船沿水流方向做匀速直线运动，设河水流速为，根据运动学公式有 解得 可知河水流速为，故A错误； B．船沿垂直河岸方向做匀速直线运动，设船在静水中的速度大小为，有 解得 可知船在静水中的速度大小为，故B错误； C．由于船在静水中的速度大于河水流速，当小船合速度垂直于河岸时位移最短，此时小船的合速度大小为 解得 小船以最短位移渡河的时间为 解得 可知渡河时间为，故C正确； D．若小船以最短位移渡河，设船头与河岸的夹角为，根据速度矢量三角形关系有 解得 推导得出 可知船头与河岸的夹角为，故D错误。 故选C。 7. 一质量为m的汽车在平直公路上由静止启动，0~t0时间内的位移与时间平方的关系图像如图所示。已知0~t0时间内牵引力是阻力的2倍，则在0~t0时间内，下列说法中正确的是（ ） A. 汽车以恒定的功率启动 B. 汽车的加速度为 C. 汽车受到的阻力大小为 D. 时刻，牵引力的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，位移与时间的平方成正比，汽车做初速度为零的匀加速直线运动，加速度保持不变，可知牵引力保持不变，根据功率公式有 由于速度不断增大，可知汽车的功率随速度的增大而增大，故A错误； B．根据初速度为零的匀加速直线运动位移时间公式有 结合图像可知图像的斜率为 由图像坐标可得斜率为 联立解得，故B错误； C．根据牛顿第二定律和题意分别有， 联立解得，故C错误； D．时刻，根据速度时间公式有 解得 由C选项推导可知此时牵引力大小为 此时牵引力的功率为 联立解得，故D正确。 故选D。 8. 在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 此时转台转动的角速度ω= B. 此时小物块所需向心力大小为 C. 若将角速度减小为原来的一半，小物块仍能与陶罐相对静止在原来的位置，则小物块受到的摩擦力大小为 D. 若将角速度减小为原来的一半，小物块仍能与陶罐相对静止在原来的位置，则小物块受到的摩擦力方向沿陶罐内壁切线向下 【答案】C 【解析】 【详解】不受摩擦力时受力分析如图 A．当小物块受到的摩擦力恰好为0时，对小物块受力分析，小物块受到重力mg和陶罐的支持力，根据牛顿第二定律有 解得，故A错误； B．由对A选项的分析可知此时小物块所需向心力大小为，故B错误； C．若将角速度减小为原来的一半，小物块仍随陶罐一起转动且相对静止在原来位置，其圆周运动半径不变，向心力变为原来的四分之一，即 由于所需向心力减小，小物块有沿罐壁向下滑动的趋势，故受到沿陶罐内壁切线向上的静摩擦力，设此时小物块受到的支持力为，静摩擦力为，在竖直方向和水平方向根据牛顿第二定律分别有， 联立解得，故C正确； D．由对C选项的分析可知，小物块受到的摩擦力方向沿陶罐内壁切线向上，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ） A. 曲线运动一定是变速运动，但不可能是匀变速运动 B. 做曲线运动的物体加速度可能为零 C. 做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向一定不在同一直线上 D. 做曲线运动的物体，所受合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧 【答案】CD 【解析】 【详解】A．当物体受恒力、且合力与速度方向不共线时，加速度恒定，可做匀变速曲线运动（如平抛运动），故A错误； B．一个物体做曲线运动，其速度一定变化，加速度一定不为零，物体所受合外力一定不为零，故B错误； C．物体做曲线运动的条件，所受合外力方向与速度方向一定不在同一直线上，故C正确； D．曲线运动的轨迹会向合外力的方向弯曲，因此合外力方向一定指向轨迹的内侧（凹侧），故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在阻力较大的油中由静止开始下落。在两球均由高度为处下落到高度为处的过程中，下列物理量中，真空中运动的小球更大的是（ ） A. 重力做的功 B. 重力的平均功率 C. 动能的增加量 D. 机械能的减少量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两小球下落过程中的高度差均为，根据功的定义可知重力做功的公式为 两小球的质量相等，下落的高度差相等，则重力做功相等，故A错误； B．在真空中下落的小球做自由落体运动，竖直向下的加速度为，在油中下落的小球受到向上的阻力，设阻力大小为，加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 可知小球在油中下落的加速度小于真空中下落的加速度，设两小球下落的高度差为，根据位移时间公式有 可知真空中下落的小球加速度较大，运动时间较短，根据平均功率的定义式有 重力做功相等，真空中运动的小球时间较短，可知重力对真空中运动的小球做功的平均功率较大，故B正确； C．真空中运动的小球仅受重力做功，根据动能定理可知，其动能的增加量为 油中运动的小球除受重力外还受阻力做负功，设克服阻力做功为，根据动能定理有 可知真空中运动的小球动能的增加量更大，故C正确； D．真空中运动的小球仅受重力做功，机械能守恒，机械能的减少量为零，在油中运动的小球除重力做功外还克服阻力做负功，根据功能关系可知其机械能减少，即机械能的减少量大于零，因此真空中运动的小球机械能减少量更小，故D错误。 故选BC。 11. “套圈圈”是一种投掷套物的传统民俗游戏，深受人们喜爱。如图所示小孩和大人在同一竖直线上不同高度先后水平抛出两个相同的小圆环，要想套中同一个小圆筒。若小圆环的运动视为平抛运动，则（　　） A. 小孩抛出的圆环在空中运动时间较短 B. 小孩抛出的圆环初速度较大 C. 大人抛出的圆环速度变化率较大 D. 大人抛出的圆环落地速度与初速度方向夹角较小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．平抛运动竖直方向上，有 解得 由于大人抛出点高度大于小孩抛出点高度，则小孩抛出的圆环运动时间较短，故A正确； B．平抛运动水平方向上，有 联立可得 由于大人抛出点高度大于小孩抛出点高度，水平分位移相等，则小孩抛出的圆环初速度较大，故B正确； C．速度变化率等于加速度，平抛运动的加速度都是重力加速度g，因此两人抛出的圆环速度变化率相同，故C错误； D．大人抛出的圆环落地瞬间水平分速度较小，竖直分速度较大，根据可知，大人速度偏转角度较大，故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，静电计、平行板电容器、定值电阻和恒压电源构成一电路，电容器中间O点有一带电小球。闭合开关S，电路稳定时，小球刚好处于静止状态，则下列说法正确的是（ ） A. 保持开关闭合，M板向右移动少许，电容器电容变小 B. 保持开关闭合，M板向下移动少许，小球仍处于静止状态 C. 断开开关，N板向下移动少许，小球向下加速运动 D. 断开开关，N板向左移动少许，静电计指针偏转角度增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．保持开关闭合，电容器两极板间的电势差不变，当板向右移动少许，两极板正对面积减小，根据电容的决定式有，可知电容器的电容减小，故A正确； B．保持开关闭合，电容器两极板间的电势差不变，当板向下移动少许，两极板间的距离减小，根据匀强电场电场强度与电势差的关系有，可知两极板间的电场强度增大，小球受到的向上电场力增大，则小球将向上加速运动，故B错误； C．断开开关，电容器带电量不变，当板向下移动少许时极板间距增大，根据电容的决定式、定义式以及匀强电场电场强度公式分别有 联立推导极板间的电场强度为 可知极板间距增大时电场强度不变，小球受到的电场力不变，小球依然处于静止状态，故C错误； D．断开开关，电容器带电量不变，当板向左移动少许，极板正对面积减小，根据电容的决定式可知电容器的电容减小，结合电容的定义式有，可知极板间电势差增大，静电计测量的是极板间的电势差，则静电计指针偏转角度增大，故D正确。 故选AD。 13. 如图甲所示，质量为m、电荷量为-e的粒子初速度为零，经加速电压U1加速后，从水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L．不考虑电场边缘效应，不计粒子重力．则下列说法正确的是 A. 粒子进入偏转电场的速度大小为 B. 若偏转电场两板间加恒定电压U0，粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A点，A点与上极板M在同一水平线上，则所加电压 C. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场后在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为 D. 若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场并在＝0时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场电压U0应该满足的条件为 【答案】ACD 【解析】 【分析】根据动能定理求出粒子进入偏转电场的速度v的大小．粒子出电场后反向速度的反向延长线经过偏转电场中轴线的中点，根据几何关系得出速度与水平方向的夹角，结合牛顿第二定律和运动学公式求出偏转电压的大小． 【详解】在加速电场中，根据动能定理得：，解得，故A正确；粒子出偏转电场时，速度的反向延长线经过中轴线的中点，由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为，则由几何关系得：，解得，又，解得：，故B错误；交变电压的周期等于粒子在偏转电场中的周期，当粒子出偏转电场时，粒子在沿电场方向上的分速度为零，可知要使电子在水平方向击中A点，电子必向上极偏转，且vy=0，则电子应在t=0时刻进入偏转电场，且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期，设电子从加速电场射出的速度为v0，则因为电子水平射出，则电子在偏转电场中运动时间满足，而 ，解得：，在竖直方向位移应满足，解得：，故CD正确，故选ACD． 【点睛】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成． 三、实验题（本题有2个小题，共18分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答。） 14. 某小组用如图所示的装置探究平抛运动的特点： （1）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D. 图中挡条MN每次必须等间距下移 （2）如图所示是某学生做实验时记录的小球运动轨迹，x轴为水平方向，y轴为竖直方向。O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点，重力加速度g取10m/s2，则： ①物体从O点运动到P点的时间为_________s； ②物体的初速度为____________m/s；（结果保留2位有效数字） ③该平抛运动的轨迹方程为y=____________。 【答案】（1）BC （2） ①. 0.2 ②. 2.0 ③. 【解析】 【小问1详解】 AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置即可，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点，以O点为原点，建立坐标系，时间由竖直位移决定，根据可得 [2]平抛的初速度 [3]由平抛的位移规律， 消去t可得 将初速度和重力加速度代入可得，轨迹方程为 15. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下： ①在铁架台的O点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个小球； ②小球保持静止时，球心的位置记为A点，测得力传感器的最下端到A点的距离为L，此时力传感器的示数为F0； ③将小球向右拉至不同的高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）； ④记录释放点小球球心与A点的高度差∆h以及小球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律； ⑤改变∆h，记录小球每次经过A点时力传感器的示数FA，通过分析FA与∆h之间的关系，来验证机械能是否守恒。 （1）该实验中小球应选择（　　） A. 塑料球 B. 钢球 C. 木球 （2）某次实验中，小球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示，图中c点为图像最高点，c点对应的力传感器示数为Fm，则： ①本次实验中小球经过A点时对应图乙中的________（填“a”“b”“c”“d”或“e”）点； ②本次实验中，小球经过A点时的动能为________（用字母Fm、F0、L表示）； ③由于空气阻力，实际测得的力传感器的示数FA和理论值相比会________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 （3）若小球运动过程中机械能守恒，则FA-∆h图像应为（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. 偏小 （3）C 【解析】 【小问1详解】 由于本实验验证机械能守恒定律，所以为减小阻力的影响，应选择体积小、密度大的钢球。 故选B。 【小问2详解】 [1]小球运动到A点，根据牛顿第二定律可得 由于小球运动到A点时速度达到最大，则小球所受绳的拉力最大，力传感器示数最大，所以本次实验小钢球经过A点时对应图乙中的c； [2]当小钢球在A点保持静止时，有 小钢球在A点，有 小钢球的动能为 联立解得 [3]由于存在空气阻力，根据动能定理可得， 由于摩擦力做负功，比理论值偏小，FA比理论值偏小。 【小问3详解】 小钢球在A点，有 根据机械能守恒定律可得 联立解得 故选C。 四、综合分析与计算题（本题共3小题，共38分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 16. 北京时间 2026年5月25日2时45分，神舟二十三号飞船与天宫一号完成3.5小时径向快速交会对接，航天员乘组顺利进驻天宫空间站。为了简化问题便于研究，将“天宫空间站”绕地球的运动视为匀速圆周运动，且不考虑地球自转。已知天宫空间站做匀速圆周运动的半径为r，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）地球的质量M； （2）“天宫空间站”运动的线速度v的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 地球表面质量为m的物体，所受重力等于地球对物体的万有引力，则 解得地球质量 【小问2详解】 “天宫空间站”绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设“天宫空间站”质量为m′，轨道半径为r，则 所以 17. 如图所示，竖直面内存在水平向右的匀强电场，一个带电量为-q的油滴，从点以初速度大小为、方向与电场方向成斜向右上方进入电场后，做直线运动。油滴质量为，重力加速度为，不计空气阻力。 （1）求电场强度的大小； （2）求点与油滴运动的最高点之间的电势差； （3）若保持匀强电场场强大小不变，方向变为水平向左，油滴仍从点以同样大小、方向的初速度进入电场，求油滴运动过程中的最小速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对油滴受力分析可知，油滴受到水平向左的电场力和竖直向下的重力。当合力方向与速度方向在一条直线时，油滴做直线运动，则有 解得 【小问2详解】 设O点与最高点之间水平距离为d，在水平方向有 又， 联立解得 【小问3详解】 电场方向变为水平向左后，重力方向不变，电场力水平向右，大小仍为 将重力和电场力合成一个力，设合力与水平方向的夹角为，根据几何关系有 解得 由题知，速度的方向与水平方向的夹角为，根据几何关系，可得合力与速度的夹角为 根据速度的合成与分解，可将速度沿合力方向和垂直合力方向分解，如图所示 设速度与分速度的夹角为，根据几何关系可得 可知油滴沿合力方向的分运动为先减速到零再反向加速，沿垂直合力方向的分运动为匀速直线运动，故当油滴运动到A点时沿合力方向的速度减为零，只有沿垂直合力方向的速度，则该速度即为油滴的最小速度，则有 18. 如图所示，一个质量m=1kg的小物块（可视为质点），用一长度L=1m的轻绳悬挂于O点，在水平拉力F的作用下处于静止状态。此时，轻绳与竖直方向的夹角为60°。撤掉拉力F后，物块运动到最低点时绳子恰好断裂，绳子断裂前一瞬间的拉力大小为刚撤去F瞬间绳子拉力的倍。绳子断裂后小物块刚好平滑地冲上一足够长的静止木板，木板质量M=1kg，小物块与木板之间的动摩擦因数µ1=0.5，木板与地面之间的动摩擦因数µ2=0.2，取g=10m/s2。求： （1）撤去拉力F前和撤去拉力F后瞬间轻绳的拉力T1、T2分别是多少； （2）小物块由释放到轻绳断裂过程中空气阻力做的功Wf； （3）整个运动过程中小物块与木板之间由于摩擦而产生的热量Q1和木板与地面之间由于摩擦而产生的热量Q2之比。 【答案】（1），方向斜向右上方与竖直方向的夹角为60°；，方向斜向右上方与竖直方向的夹角为60° （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 撤去拉力F之前，物块静止受力平衡，有 解得，方向斜向右上方与竖直方向的夹角为60° 撤去拉力F瞬间，物块开始做初速度为0的圆周运动，向心力为0，沿绳方向合力为0，则 解得，方向斜向右上方与竖直方向的夹角为60° 【小问2详解】 小物块运动到最低点时绳子恰好断裂，有 根据牛顿第二定律可得 解得 小物块由释放到轻绳断裂过程，根据动能定理可得 解得 【小问3详解】 小物块刚滑上木板时，根据牛顿第二定律可得 对木板，有 设经过时间二者共速，有 解得， 此过程中小物块的位移大小为 木板的位移大小为 相对位移大小为 小物块与木板之间由于摩擦而产生的热量为 由于，共速后物块和木板一起匀减速，根据牛顿第二定律可得 位移大小为 木板与地面之间由于摩擦而产生的热量为 联立解得 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $