摘要:
**基本信息**
以“张拉整体”结构、冬奥会跳台滑雪等真实情境为载体,通过向心力测量实验(题11)和电场偏转综合题(题15),考查物理观念、科学思维与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|共点力平衡、机械能、天体运动|题1结合建筑“张拉整体”结构考查平衡条件|
|多选|3/15|圆周运动摩擦力、电场中的运动|题8以转盘模型分层考查静摩擦力与向心力关系|
|非选择|5/57|实验(机械能守恒)、天体计算、电场综合|题15电场加速与偏转综合,体现模型建构与科学推理|
内容正文:
绝密★启用前
衡阳市八中2026年高一下学期期末考试试题
物 理
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共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.如图所示,两个相同的木模质量均为,靠三根竖直细线连接,在水平面上按一个“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”(Tensegrity)结构原理。图中长线上的张力,短线上张力为、水平面所受压力满足( )
A., B.,
C., D.,
2.1924年跳台滑雪被列为首届冬奥会项目。如图所示,一名运动员从雪道的最高点M由静止开始滑下,经过水平段后从P点飞入空中,最终落到Q点,不计运动员经过N点的机械能损失和空气阻力。已知运动员从M点到P点,重力做功为,克服阻力做功为,从P点到Q点重力做功为,设P点所在平面为零势能面,则下列说法正确的是( )
A.运动员在P点的动能为
B.运动员从M点到P点机械能增加了
C.运动员在Q点的机械能为
D.运动员从M点到Q点重力势能减少了
3.二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图,其中冬至时地球在近日点附近。则( )
A.芒种到夏至的时间比大雪到冬至的长
B.立夏时地球的公转速度比谷雨时大
C.夏至时地球受太阳的引力比冬至大
D.由地球的公转周期可求出地球的质量
4.艺术挂钟不仅可以看时间,也能体现出主人的艺术修养以及营造艺术氛围,如图1所示是走时准确的指针式石英挂钟,以下关于其秒针、分针与时针的说法中正确的是( )
A.秒针与分针的转动周期之比为 B.秒针与分针的转动角速度大小之比为
C.时针与分针的转动频率之比为 D.时针与分针的转速之比为
5.如图所示为两个点电荷的电场线分布,点为两点电荷连线的中点,以为圆心的虚线圆与电场线交于点、、、,其中、两点关于两点电荷所在的直线对称,下列说法正确的是( )
A.两点电荷的电荷量相等
B.、两点的电场强度相同
C.电子在点的电势能小于在点时的电势能
D.同一试探电荷在、两点的电势能相同
6.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的固定斜面,其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这个过程中( )
A.物体的重力势能增加了0.9mgH B.物体的动能损失了mgH
C.物体的动能损失了0.9mgH D.物体的机械能损失了0.5mgH
7.如图为简易水轮机截面示意图,水管水平放置,管口直径为。水从管口A流出后在D处冲击轮子边缘的挡水板,可使轮子连续转动,稳定时轮子边缘线速度与水流冲击速度近似相同。已知竖直高度差,轮子边缘的线速度,轮子半径。不计挡水板的大小,忽略空气阻力,取重力加速度,有关水流运动描述正确的是( )
A.稳定时轮子角速度为 B.水从管口A流出的速度大小为
C.的水平距离为 D.水管中水的流量为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共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.如图,质量相等可视为质点的A、B两物块通过细绳连接,沿水平转盘的半径方向放置,A离轴心,B离轴心,细绳恰好伸直。已知A、B与盘面间的动摩擦因数均为0.3,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,取重力加速度。则( )
A.当转盘转动的角速度时,细线上没有张力
B.当转盘转速不断增大时,B受到的摩擦力方向可能沿半径方向向外
C.当转盘转速达到A、B刚好不滑动时,烧断细线,则A仍做圆周运动、B做离心运动
D.当转盘转速达到A、B刚好不滑动时,烧断细线,则A做向心运动、B做离心运动
9.如图所示,可视为质点的光滑定滑轮与竖直墙面上的点等高,为的中点,距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点,穿过质量为的光滑圆环再绕过定滑轮,另一端吊着质量也为的重物。将圆环由点静止释放,设与水平方向夹角为。已知重力加速度为,整个过程中未与滑轮相撞,不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是( )
A.和的速度关系为
B.可以下降的最大高度为
C.和总动能最大时,
D.和总动能最大时,的动能为
10.如图所示,轻质绝缘细线一端系在点,另一端与带电量为的小球(可视为质点)连接,整个装置处在水平向右、场强大小为的匀强电场中,小球静止时处在点,点在点的正下方,与间的夹角为,点在点正右方且与点等高,已知,现把小球移至A点,给小球一个水平向右的初速度(为未知量),小球正好能够到达点(运动过程中小球的电量不变),重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.小球的质量为
B.小球在A点获得的动能为
C.小球从A到的过程中,速度的最大值为
D.小球从A到的过程中,通过点时细线的张力最大
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11.某同学研究做圆周运动的物体所受向心力大小与角速度大小的关系的实验装置如图所示。固定有遮光条的滑块套在光滑水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一轻质细绳连接滑块,用来测量细绳上的拉力大小F。测得滑块做匀速圆周运动时,宽度为d的遮光条经过光电门的遮光时间为t,滑块做圆周运动的半径为L。
(1)滑块的线速度大小_______,角速度大小_______。(均用d、t、L中的部分或全部物理量表示)
(2)改变水平杆的转速得到多组数据,记录力传感器示数F,算出对应的角速度,作出了如图所示的图线,则横轴所代表的物理量为_________(填“”“”或“”);
(3)若(2)中图线的斜率为k,可得滑块(含遮光条)的质量m为__________(用“k、L”表示)。
12.小华用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A(含挡光片)、B的质量满足(),重力加速度为。实验操作步骤为:①按图甲装配好定滑轮和光电门;②A、B用绳连接后跨放在定滑轮上,用手托住B;③测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离;④先接通光电门的电源,后释放B;⑤记录挡光片经过光电门的时间。
(1)如果忽略一切阻力,把A、B两物体看成系统绳子拉力做的总功为__________(零、不为零)。
(2)根据实验,小华同学还需要测量的物理量是:__________。
(3)挡光片通过光电门时的速度为__________(用题中的物理量和所测量的物理量表示)。
(4)如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为__________(用题中的物理量和所测量的物理量表示)。
(5)小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离,记录挡光片通过光电门时间,作出图像如图乙所示,则__________。
13.如图所示,我国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站做圆周运动的轨道半径为r,地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,引力常量为G。忽略地球自转的影响,求:
(1)地球的质量M;
(2)地球的第一宇宙速度v;
(3)空间站绕地球运动的周期T。
14.如图所示,竖直平面内固定的圆弧轨道BCD和圆管轨道DE在D处平滑连接,O为圆弧圆心,半径均为,C点和E点分别是轨道的最低点和最高点,OB和OD连线与竖直直径的夹角分别为60°和37°,BF是与轨道共面的倾角为α(α未知)的直线,在该直线上某点A将一质量为的小球以某一初速度水平抛出,恰好从B点沿圆弧轨道的切线进入轨道,经过C点时速度大小为4m/s。已知小球直径略小于圆管内径,且远小于圆弧半径,不计轨道摩擦和空气阻力,,,。求:
(1)小球经过C点时对轨道压力的大小;
(2)小球平抛初速度的大小;
(3)若从直线BF上水平抛出的小球均能从圆弧轨道的B点沿切线进入轨道,且小球能够到达E点,则抛出点到B点的竖直高度h的最小值是多少。
15.如图所示,极板AB之间的电压为U,静止于两极板中间的带正电离子,经电场加速后恰能沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域NCDQ的有界匀强电场,电场方向竖直向下,其中,,F为QN的中点。圆弧形静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,方向指向圆心O点,已知圆弧虚线所在处半径为R,若离子的质量为m、电荷量为q;离子所受重力不计,电场之间不会相互影响。
(1)求离子刚进入圆弧形电场时的动能EkB;
(2)求辐射状电场在圆弧虚线处的电场强度E0的大小;
(3)若要求离子只能打在QF之间,求矩形区域QNCD内匀强电场的场强E要满足什么条件?
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$绝密★启用前
衡阳市八中2026年高一下学期期末考试试题
物理
满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共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.如图所示,两个相同的木模质量均为m,靠三根竖直细线连接,在水平面上按一个“互字型静置,上方木模呈
现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体,(Tensegrity)结构原理。图中长线a上的张力R,短线b上张力为
T、水平面所受压力乃满足()
A.乃>1T,乃<2g
B.R<T,乃=2g
2
C.E<T,F<28
D.月=T,B=2g
2
2.1924年跳台滑雪被列为首届冬奥会项目。如图所示,一名运动员从雪道的最高点M由静止开始滑下,经过水平
NP段后从P点飞入空中,最终落到Q点,不计运动员经过N点的机械能损失和空气阻力。已知运动员从M点到P
点,重力做功为W,克服阻力做功为W,从P点到Q点重力做功为W,设P点所在平面为零势能面,则下列说法
正确的是()
爱M
TMTTTTTmii3
A.运动员在P点的动能为W+W,
B.运动员从M点到P点机械能增加了W,-W
C.运动员在Q点的机械能为刚-
D.运动员从M点到Q点重力势能减少了网+W,+W
3.二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转
轨道上位置的示意图,其中冬至时地球在近日点附近。则()
地球公转方向
立夏
谷雨清明春分
惊蛰
小满
◆●
雨水
春
芒种●
大寒
夏至
远日点年
。小袋
大雪
小暑
小雪
大暑
●
立冬
霜降
处署白露秋分寒露
A.芒种到夏至的时间比大雪到冬至的长
B.立夏时地球的公转速度比谷雨时大
C.夏至时地球受太阳的引力比冬至大
D.由地球的公转周期可求出地球的质量
4.艺术挂钟不仅可以看时间,也能体现出主人的艺术修养以及营造艺术氛围,如图1所示是走时准确的指针式石
英挂钟,以下关于其秒针、分针与时针的说法中正确的是()
3
8
A.秒针与分针的转动周期之比为60:1B.秒针与分针的转动角速度大小之比为60:1
C.时针与分针的转动频率之比为60:1D.时针与分针的转速之比为60:1
5.如图所示为两个点电荷的电场线分布,O点为两点电荷连线的中点,以O为圆心的虚线圆与电场线交于点α、b、
c、d,其中a、b两点关于两点电荷所在的直线对称,下列说法正确的是(()
A.两点电荷的电荷量相等
B.a、b两点的电场强度相同
C.电子在b点的电势能小于在c点时的电势能
D.同一试探电荷在c、d两点的电势能相同
6.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37的固定斜面,其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面
上升的最大高度为H,则在这个过程中()
H
237
A.物体的重力势能增加了0.9gH
B.物体的动能损失了gH
C.物体的动能损失了0.9gH
D.物体的机械能损失了0.5gH
7.如图为简易水轮机截面示意图,水管水平放置,管口直径为0.2m。水从管口A流出后在D处冲击轮子边缘的挡
水板,可使轮子连续转动,稳定时轮子边缘线速度与水流冲击速度近似相同。已知AD竖直高度差h=0.8m,轮子
边缘的线速度v=5m/s,轮子半径R=0.5m。不计挡水板的大小,忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,有关
水流运动描述正确的是()
A.稳定时轮子角速度为5rad/s
B.水从管口A流出的速度大小为4m/s
C.AD的水平距离为1.2n
D.水管中水的流量为0.38m3/s
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共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.如图,质量相等可视为质点的A、B两物块通过细绳连接,沿水平转盘的半径方向放置,A离轴心1=20m,B
离轴心5=30cm,细绳恰好伸直。已知A、B与盘面间的动摩擦因数均为0.3,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力
大小,取重力加速度g=10m/s2。则()
(w
A.当转盘转动的角速度w≤√10ad/s时,细线上没有张力
B.当转盘转速不断增大时,B受到的摩擦力方向可能沿半径方向向外
C.当转盘转速达到A、B刚好不滑动时,烧断细线,则A仍做圆周运动、B做离心运动
D.当转盘转速达到A、B刚好不滑动时,烧断细线,则A做向心运动、B做离心运动
9.如图所示,可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的9点等高,O为PQ的中点,PQ距离为2d。一根轻质不
可伸长的细绳一端系在Q点,穿过质量为m的光滑圆环A再绕过定滑轮P,另一端吊着质量也为m的重物B。将圆
环A由O点静止释放,设QA与水平方向夹角为日。已知重力加速度为8,整个过程中B未与滑轮P相撞,不计空气
阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是()
白B
A.A和B的速度关系为=Vasin8
B.A可以下降的最大高度为d
C.A和B总动能最大时,日=30
D.A和B总动能最大时,A的动能为1-
10.如图所示,轻质绝缘细线一端系在O点,另一端与带电量为+9的小球(可视为质点)连接,整个装置处在水
平向右、场强大小为E的匀强电场中,小球静止时处在B点,A点在O点的正下方,OB与OA间的夹角为37°,C
点在O点正右方且与O点等高,已知OA=OB=OC=R,现把小球移至A点,给小球一个水平向右的初速度(为
未知量),小球正好能够到达C点(运动过程中小球的电量不变),重力加速度为8,下列说法正确的是()
E
Q吵
A-
B
A.小球的质量为
Eg
4g
B.小球在A点获得的动能为Bg
C.小球从A到C的过程中,速度的最大值为√2gR
D.小球从A到C的过程中,通过B点时细线的张力最大
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11.某同学研究做圆周运动的物体所受向心力大小与角速度大小的关系的实验装置如图所示。固定有遮光条的滑块
套在光滑水平杆上,随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过一轻质细绳连接滑块,用来测量细绳上
的拉力大小F。测得滑块做匀速圆周运动时,宽度为☑的遮光条经过光电门的遮光时间为t,滑块做圆周运动的半
径为L。
光电门
力传感器
滑块
遮光条,
(1)滑块的线速度大小v=
角速度大小w=
。
(均用d、t、工中的部分或全部物理量表示)
(2)改变水平杆的转速得到多组数据,记录力传感器示数F,算出对应的角速度ω,作出了如图所示的图线,则横轴
所代表的物理量为
填w或上片
F/N
(3)若(2)中图线的斜率为k,可得滑块(含遮光条)的质量m为
(用“k、表示).
12.小华用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A(含挡光片)、B的质量满足阳=(k>1),
重力加速度为8。实验操作步骤为:①按图甲装配好定滑轮和光电门;②A、B用绳连接后跨放在定滑轮上,用手
托住B;③测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离;④先接通光电门的电源,后释放B;⑤记录挡光片经过光
电门的时间△t
42
光电门
白B
挡
2
2
☐A
甲
(1)如果忽略一切阻力,把A、B两物体看成系统绳子拉力做的总功为
(零、不为零).
(2)根据实验,小华同学还需要测量的物理量是
(3)挡光片通过光电门时的速度为
(用题中的物理量和所测量的物理量表示)。
(④)如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为
(用题中的物理量和所测量的物理量表示)。
(⑤)小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,记录挡光片通过光电门时间过,作出图像如图乙所示,则
k=
13.如图所示,我国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知空间站做圆周运动的轨道半径为,地球半径
为R,地球表面处的重力加速度为g,引力常量为G。忽略地球自转的影响,求:
(1)地球的质量M
(2)地球的第一宇宙速度
(3)空间站绕地球运动的周期T。
14.如图所示,竖直平面内固定的圆弧轨道BCD和圆管轨道DE在D处平滑连接,O为圆弧圆心,半径均为R=0.8m,
C点和E点分别是轨道的最低点和最高点,OB和OD连线与竖直直径的夹角分别为60°和37°,BF是与轨道共面的
倾角为α(a未知)的直线,在该直线上某点A将一质量为=0.08kg的小球以某一初速度水平抛出,恰好从B点沿
圆弧轨道的切线进入轨道,经过C点时速度大小为4/s。已知小球直径略小于圆管内径,且远小于圆弧半径,不
计轨道摩擦和空气阻力,si37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:
37
R
60°
C
(1)小球经过C点时对轨道压力的大小;
(2)小球平抛初速度的大小;
(3)若从直线BF上水平抛出的小球均能从圆弧轨道的B点沿切线进入轨道,且小球能够到达E点,则抛出点到B点
的竖直高度h的最小值是多少。
15.如图所示,极板AB之间的电压为U,静止于两极板中间的带正电离子,经电场加速后恰能沿图中圆弧虚线通
过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域NCDQ的有界匀强电场,电场方向竖直向下,其中QW=2d,Pw=3d,
F为QN的中点。圆弧形静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,方向指向圆心O点,已知圆弧虚线所在处半径
为R,若离子的质量为、电荷量为:离子所受重力不计,电场之间不会相互影响。
D
静电分析器
加速
电场
A
(I)求离子刚进入圆弧形电场时的动能E:
(2)求辐射状电场在圆弧虚线处的电场强度E,的大小;
(3)若要求离子只能打在QF之间,求矩形区域QNCD内匀强电场的场强E要满足什么条件?
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物 理 答 案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
B
C
D
C
AC
BCD
BD
11.(1)
(2)
(3)
12.(1)零
(2)挡光片的宽度d
(3)
(4)
(5)3
13.(1)对地球表面的物体,有
解得
(2)地球的第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度,由万有引力提供向心力得
联立解得
(3)空间站绕地球运动,由万有引力提供向心力得
解得
14.(1)球经过点时,由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律,小球对轨道的压力
(2)从到,由动能定理有
根据几何关系有
解得
(3)小球经过D点的最小速度满足
设小球恰能通过时,平抛初速度为,经过点时速度的竖直分量为,则,
从抛出点到点,根据动能定理,有
解得
设小球到达E点时速度为,从到E由动能定理,有
解得
即小球能够到达E点,故抛出点到点的竖直距离的最小值
15.(1)离子在加速电场中运动,由于静止于两极板中间,只能加速总距离的一半,故实际加速电压为。根据动能定理有
解得
(2)离子在静电分析器中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,有
又因为
联立解得
(3)离子进入矩形区域后做类平抛运动。水平方向
竖直方向
其中
加速度
由
得
联立得水平位移
离子打在QF之间,即水平位移
代入得
解得
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