2026-2027学年高一暑假物理练习卷（十二）

**基本信息** 高中物理暑假作业聚焦机械运动、电磁学等核心知识，通过机械手表齿轮、人造蓝宝石晶圆等真实情境，考查物理观念与科学思维，如第1题齿轮传动分析、第5题电容器动态问题，注重知识应用与能力梯度。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题|机械运动（齿轮ω、v关系）、电场（电势φ-x图像）、能量（动能定理）|结合科技情境（第5题人造蓝宝石），基础与能力题梯度分布| |计算题|1题|运动、电场、能量综合|第11题带电小球运动整合曲线运动、电场力做功，体现模型建构与科学推理|

物理作业12 1．机械手表中有大量精密齿轮，齿轮转动从而推动表针。某机械手表打开后盖如图甲所示，将其中两个齿轮简化，如图乙所示。已知大、小齿轮的半径之比为3：2，Q、P分别是大、小齿轮边缘上的点，则Q、P两点的相关物理量关系正确的是（　　） A．角速度大小之比为1：1 B．线速度大小之比为3：2 C．周期之比为2：3 D．向心加速度之比为2：3 2．如图甲所示，两电荷量分别为Q1和Q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，O点为坐标原点，在x轴上各点的电势φ随x轴坐标的变化规律如图乙所示，图中x轴上C点的电势为零，D点的电势最低。则（　　） A．图像中图线的斜率表示电势能 B．在x轴上D点的电场强度最大 C．点电荷 Q1的电荷量比Q2的大 D．点电荷 Q1带正电，Q2带负电 3．如图所示，在倾角为的斜面上，有一质量分布均匀的长为质量为的铁链放在斜面的顶端，铁链的上端与斜面的顶端相平齐，用一质量不计的轻绳将一定质量的钩码与铁链相连接，假设斜面的顶端距离水平面足够高。现将连接体由静止释放，如果铁链与斜面之间的摩擦力不能忽略。则在铁链的下端点刚好到达斜面的顶端时（　　） A．钩码的机械能一直增加 B．铁链的重力势能减少了 C．钩码减少的重力势能与摩擦力对铁链做功的数值相等 D．铁链减少的重力势能在数值上等于铁链动能的增加量与铁链克服摩擦力做功的和 4．水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来。图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则以下说法正确的是（    ） ①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大 ②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大 ③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大 ④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 5．2024年8月我国科学家狄增峰团队成功研制出一种人造蓝宝石作为绝缘介质的晶圆，这种材料具有卓越的绝缘性能。如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管连接，电容器A板接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态。下列说法错误的是（　　） A．该带电油滴带负电 B．B板下移，油滴将继续保持静止状态 C．减小极板间的正对面积，P点处的电势升高 D．若两板间插入人造蓝宝石，则电容器的电容增大 6．如图所示，一固定斜面的倾角为θ=45°，一小球（可视为质点）从某位置自由下落h高度后与斜面碰撞，碰撞过程中无能量损失，碰撞后水平抛出，小球与斜面碰撞点距离水平面的高度也为h，则下列说法正确的是（　　） A．小球一定落在斜面底端 B．小球在水平面上的落点到斜面底端的距离为h C．小球从开始下落到落在水平面上所用时间与自由下落2h高度的时间相等 D．小球从开始下落到落在水平面上所用时间小于自由下落2h高度的时间 7．如图，细线一端拴一个小球，另一端固定在点，小球沿弧线来回摆动，点是悬线的最低点，则（　　） A．小球摆到点时，速度为水平方向，加速度为零 B．小球摆到A点时，速度为零，且处于平衡状态 C．小球在整个运动过程中一定有一个位置处于平衡状态 D．若小球运动到某一点时细线断开，则此后小球做匀变速运动 8．（多选）如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定于地面，开口向上，物块滑到最低点时速度大小为v，若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，则当物块滑至最低点时，下列说法正确的是 ( ) A．物块受到的支持力大小为 B．物块受到的支持力大小为 C．物块受到的摩擦力为 D．物块受到的摩擦力为 9．（多选）如图所示，完全相同的甲、乙两辆拖车，质量均为m，在水平恒力F作用下，以速度v沿平直路面匀速前进。某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而牵引力F保持不变（将脱钩瞬间记为t=0时刻），则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两车系统在0~时间内的动量守恒 B．甲、乙两车系统在~时间内的动量守恒 C．时刻甲车动能的大小为 D．0~时间内系统产生的内能为 10．（多选）如图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中央平行极板射入，第一滴油滴正好落到下板A上正中央的P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第滴油滴刚好能飞离电场，假定落到A板的油滴的电量能被极板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，将两极板间电场视为匀强电场，重力加速度为g，则（　　） A．落到A板的油滴数 B．落到A板的油滴数 C．第滴油滴通过过程中增加的动能为 D．第滴油滴通过过程中减少的机械能为 11．如图所示，长为R的轻质细线一端固定在点，细线的下端系一质量为m，电荷量为q的带电小球。现将小球从细线处于水平状态由静止释放，小球运动到B点时，绳子断裂，刚好在B处水平抛出。带电小球抛出后经过一匀强电场区域（只存在于BC之间），恰好从C点沿切线方向进入水平地面上固定的半径为r的圆弧形槽，槽的圆心在，D点为最低点，且已知小球在CD弧面上克服摩擦力做的功为小球在DQ水平面上克服摩擦力做功的已知BD两点的高度差为，，重力加速度为g，不计空气阻力（已知） (1)小球在C点的速度大小； (2)求该带电小球带什么电？匀强电场的电场强度大小E； (3)小球最终停在距离D处5R的Q点，求水平面与小球间的动摩擦因数μ。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理作业12答案 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．机械手表中有大量精密齿轮，齿轮转动从而推动表针。某机械手表打开后盖如图甲所示，将其中两个齿轮简化，如图乙所示。已知大、小齿轮的半径之比为3：2，Q、P分别是大、小齿轮边缘上的点，则Q、P两点的相关物理量关系正确的是（　　） A．角速度大小之比为1：1 B．线速度大小之比为3：2 C．周期之比为2：3 D．向心加速度之比为2：3 【答案】D 【详解】B．两轮是同缘转动，则P、Q两点的线速度相等，故B错误； A．根据可知，Q、P两点的角速度大小之比为，故A错误； C．根据可知，Q、P两点的周期之比为，故C错误； D．根据可知，Q、P两点的向心加速度之比为，故D正确。 故选D。 2．如图甲所示，两电荷量分别为Q1和Q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，O点为坐标原点，在x轴上各点的电势φ随x轴坐标的变化规律如图乙所示，图中x轴上C点的电势为零，D点的电势最低。则（　　）    A．图像中图线的斜率表示电势能 B．在x轴上D点的电场强度最大 C．点电荷 Q1的电荷量比Q2的大 D．点电荷 Q1带正电，Q2带负电 【答案】C 【详解】A．φ-x图像的斜率表示不同位置的电场强度，故A错误； B．根据图像可知，在x轴上D点的斜率为零，则场强为零，故B错误； CD．因为在x轴上D点的电场强度为零，根据场强叠加的特点可知，两个点电荷在此处产生的电场强度大小相等，方向相反，则两个电荷为异种电荷，从点O到点D场强方向向右，点D右侧场强方向向左，由此可知点电荷 Q1带负电，Q2带正电。根据距离的关系结合场强的计算公式 可知，点电荷Q1的电荷量比Q2的大，故C正确，D错误。 故选C。 3．如图所示，在倾角为的斜面上，有一质量分布均匀的长为质量为的铁链放在斜面的顶端，铁链的上端与斜面的顶端相平齐，用一质量不计的轻绳将一定质量的钩码与铁链相连接，假设斜面的顶端距离水平面足够高。现将连接体由静止释放，如果铁链与斜面之间的摩擦力不能忽略。则在铁链的下端点刚好到达斜面的顶端时（　　） A．钩码的机械能一直增加 B．铁链的重力势能减少了 C．钩码减少的重力势能与摩擦力对铁链做功的数值相等 D．铁链减少的重力势能在数值上等于铁链动能的增加量与铁链克服摩擦力做功的和 【答案】B 【详解】A.轻绳的拉力对钩码做负功，所以钩码的机械能减少，故A错误； B.铁链减少的重力势能 故B正确； C.铁链被拉动，表明轻绳对铁链的拉力大于摩擦力，而钩码重力势能的减少量等于克服轻绳拉力做功与钩码动能之和，故C错误； D.对铁链应用动能定理有 所以铁链重力势能的减少量 所以 故D错误。 故选B。 4．水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来。图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则以下说法正确的是（    ） ①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大 ②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大 ③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大 ④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】A 【分析】动能定理、摩擦力的判断与计算 【详解】甲、乙两物体的初动能和末动能都相同，都只受摩擦力作用，根据动能定理可知摩擦力对甲、乙两物体做的功相等，即：，由图可知：，则， 所以：若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大，①正确，②错误； 若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大，③正确，④错误． 【点睛】该题主要考查了动能定理的直接应用，关键是从图象中得到信息． 5．2024年8月我国科学家狄增峰团队成功研制出一种人造蓝宝石作为绝缘介质的晶圆，这种材料具有卓越的绝缘性能。如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管连接，电容器A板接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态。下列说法错误的是（　　） A．该带电油滴带负电 B．B板下移，油滴将继续保持静止状态 C．减小极板间的正对面积，P点处的电势升高 D．若两板间插入人造蓝宝石，则电容器的电容增大 【答案】C 【详解】A．油滴受重力和电场力作用，处于平衡状态。重力方向竖直向下，电场力方向竖直向上，A板带正电荷，因此该带电油滴带负电，故A正确； B．B板下移，d增大，由可知电容减小，由Q=CU可知，Q应减小，但由于二极管具有单向导电性，电容器不会放电，则Q实际不变，由可知电场强度不变，电场力不变，油滴将继续保持静止状态，故B正确； C．减小极板间的正对面积，结合B选项分析可知，Q不变，由可知E增大，由U=Ed可知A板与P点之间的电势差增大，A板接地，电势始终为0，因此P点处的电势降低，故C错误； D．两板间插入人造蓝宝石，εr增大，由可知电容增大，故D正确。 本题要求选择错误的选项，故选C。 6．如图所示，一固定斜面的倾角为θ=45°，一小球（可视为质点）从某位置自由下落h高度后与斜面碰撞，碰撞过程中无能量损失，碰撞后水平抛出，小球与斜面碰撞点距离水平面的高度也为h，则下列说法正确的是（　　） A．小球一定落在斜面底端 B．小球在水平面上的落点到斜面底端的距离为h C．小球从开始下落到落在水平面上所用时间与自由下落2h高度的时间相等 D．小球从开始下落到落在水平面上所用时间小于自由下落2h高度的时间 【答案】B 【详解】A．小球先自由下落h高度，与斜面碰撞前的速度为 v= 然后以速度v做平抛运动，假设小球落在水平面上，根据平抛运动规律 h=gt2 x=vt=·=2h>h 故小球不会落在斜面底端，故A错误； B．小球落点到斜面底端的距离 s=x- =2h-h=h 故B正确； CD．设小球下落到斜面的时间为t1，由 h=g 得 t1= 小球水平抛出后落在水平面上，小球做平抛运动的时间为 t= 设小球无初速度自由下落2h高度的时间为t2，有 2h=g 解得 t2=2 显然 t1+t=2>t2=2 故CD错误。 故选B。 7．如图所示，细线一端拴一个小球，另一端固定在点，小球沿弧线来回摆动，点是悬线的最低点，则（　　） A．小球摆到点时，速度为水平方向，加速度为零 B．小球摆到A点时，速度为零，且处于平衡状态 C．小球在整个运动过程中一定有一个位置处于平衡状态 D．若小球运动到某一点时细线断开，则此后小球做匀变速运动 【答案】D 【详解】A．小球摆到点时，速度为水平方向，但此时有向心加速度，A错误； B．小球摆到A点时，速度为零，之后会往回运动，所以不可能处于平衡状态，B错误； C．小球沿弧线来回摆动，作非匀速圆周运动，合外力和加速度始终不为零，不会处于平衡状态，C错误； D．若小球运动到某一点时细线断开，此后小球只受到重力作用，加速度为重力加速度保持不变，可知做匀变速运动，D正确。 故选D。 二、多选题 8．如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定于地面，开口向上，物块滑到最低点时速度大小为v，若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，则当物块滑至最低点时，下列说法正确的是 ( ) A．物块受到的支持力大小为 B．物块受到的支持力大小为 C．物块受到的摩擦力为 D．物块受到的摩擦力为 【答案】BD 【详解】根据牛顿第二定律求出小球所受的支持力，根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小． 【解答】在最低点，根据牛顿第二定律得：，则支持力，故A错误，B正确；摩擦力为：，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误． 【点睛】本题主要考查了向心力的计算，解决本题的关键是确定物体做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解． 9．如图所示，完全相同的甲、乙两辆拖车，质量均为m，在水平恒力F作用下，以速度v沿平直路面匀速前进。某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而牵引力F保持不变（将脱钩瞬间记为t=0时刻），则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两车组成的系统在0~时间内的动量守恒 B．甲、乙两车组成的系统在~时间内的动量守恒 C．时刻甲车动能的大小为 D．0~时间内系统产生的内能为 【答案】AD 【详解】AB．设甲、乙所受的滑动摩擦力大小均为，系统匀速运动时有 可得 轻绳断开后，对乙运动过程，取向右为正方向，由动量定理得 联立可得 所以在乙停止运动前，即在至时间内，甲、乙系统的合外力为零，总动量守恒，故A正确，B错误； C．在至时间内，甲、乙系统总动量守恒则有 解得 时刻甲车动能的大小为 故C错误； D．0~时间内，对甲车根据动能定理可得 可得甲车克服摩擦力做功为 根据动能定理可得乙车克服摩擦力做功为 根据功能关系可得系统产生的内能为 故D正确； 故选AD。 10．如图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中央平行极板射入，第一滴油滴正好落到下板A上正中央的P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第滴油滴刚好能飞离电场，假定落到A板的油滴的电量能被极板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，将两极板间电场视为匀强电场，重力加速度为g，则（　　） A．落到A板的油滴数 B．落到A板的油滴数 C．第滴油滴通过电场的过程中增加的动能为 D．第滴油滴通过电场的过程中减少的机械能为 【答案】BCD 【详解】AB．第滴油滴在板间运动时板间电压 它做类平抛运动的加速度 再由平抛运动规律有 及 解得 A错误，B正确； CD．此过程油滴增加的动能等于合外力所做功即 减少的机械能等于克服电场力做的功即 C、D正确。 故选BCD。 三、解答题 11．如图所示，长为R的轻质细线一端固定在点，细线的下端系一质量为m，电荷量为q的带电小球。现将小球从细线处于水平状态由静止释放，小球运动到B点时，绳子断裂，刚好在B处水平抛出。带电小球抛出后经过一匀强电场区域（只存在于BC之间），恰好从C点沿切线方向进入水平地面上固定的半径为r的圆弧形槽，槽的圆心在，D点为最低点，且已知小球在CD弧面上克服摩擦力做的功为小球在DQ水平面上克服摩擦力做功的已知BD两点的高度差为，，重力加速度为g，不计空气阻力（已知） (1)小球在C点的速度大小； (2)求该带电小球带什么电？匀强电场的电场强度大小E； (3)小球最终停在距离D处5R的Q点，求水平面与小球间的动摩擦因数μ。 【答案】(1) (2)正电， (3) 【详解】（1）小球从A到B的过程中机械能守恒 解得 小球恰好从C点进入圆弧轨道，在水平方向 速度关系 解得 （2）小球恰好从C点进入圆弧轨道 竖直方向， 联立解得 小球从B到C的过程中 所以 小球带正电。 （3）由C到Q列动能定理 几何关系 又知， 联立解得 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $