内容正文:
长沙市同升湖高级中学
2026年上学期高一期末考试物理试卷
时量:75分钟满分:100分
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列哪位科学家最早测定了元电荷的数值( )
A. 库仑 B. 密立根 C. 法拉第 D. 奥斯特
2. 在距水平地面同一高度处,同时水平抛出甲、乙两小球,且甲的初速度大于乙的初速度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两球同时落地 B. 甲球比乙球先落地
C. 两球落地的速度大小相同 D. 两球落地时乙速度较大
3. 有两颗人造地球卫星a、b,运动示意图如图所示,则( )
A. a的线速度大于b的线速度 B. a的角速度大于b的角速度
C. a的向心加速度大于b的向心加速度 D. a的周期大于b的周期
4. 如图所示,一个小球用细线牵引,在光滑的水平桌面上绕O点做匀速圆周运动,当小球线速度大小分别为v1、v2时,细线对小球的拉力大小分别为F1、F2。若v1<v2,则F1、F2的关系为( )
A. F1<F2 B. F1=F2 C. F1>F2 D. 无法确定
5. 将行星看作质量均匀分布的球体,已知靠近行星表面运行的卫星在时间t内绕行星转过N圈,万有引力常量为G。根据上述条件,可以求出( )
A. 行星的质量
B. 行星的半径
C. 行星的密度
D. 行星表面的重力加速度大小
6. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动,运动员质量为,水对运动员的阻力大小恒为,那么在运动员减速下降深度为的过程中(已知重力加速度为),下列说法正确的是( )
A. 运动员的动能减少了 B. 运动员的动能减少了
C. 阻力对运动员做功 D. 运动员的机械能减少了
7. 如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q,则圆心O处( )
A. 电场强度大小为,方向沿AO方向
B. 电场强度大小为,方向沿OA方向
C. 电场强度大小为,方向沿AO方向
D. 电场强度大小为,方向沿OA方向
二、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. 如图所示,实线为某电场的电场线(方向未标明),虚线为一带正电的粒子仅在电场力作用下从M点到N点时的运动轨迹。下列判断中正确的是( )
A. 电场线方向向右
B. 带电粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
C. M点的电势一定小于N点的电势
D. 带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能
9. “嫦娥五号”轨道器和返回器组合体实施的月地转移轨道如图所示,组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道,开启了回家之旅。以下说法正确的是( )
A. 组合体在近月点减速,从而进入椭圆轨道
B. 组合体在近月点加速,从而进入椭圆轨道
C. 组合体在椭圆轨道运行过程中,在近月点的线速度大于在远月点的线速度
D. 组合体在椭圆轨道运行过程中,在近月点的线速度小于在远月点的线速度
10. 轰炸机是军用飞机之一,在某次演习中,轰炸机沿水平方向投出了一枚炸弹,初速度大小为,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为,如图所示,不计空气阻力,重力加速度为,取。下列说法正确的是( )
A. 炸弹刚落到山坡时的速度大小是
B. 炸弹从水平投出到落到斜坡上,所用的时间是
C. 炸弹从投出到落到斜坡上的位移为
D. 炸弹从水平投出到落在斜坡上位移偏转角为速度偏转角的一半
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图所示的实验装置,可用来研究平抛物体的运动。
(1)关于实验过程中的一些做法,以下合理的有_______。
A. 小球释放的初始位置越高越好
B. 调整木板,使之与小球下落的竖直面平行
C. 小球的平抛运动要靠近但不接触木板
D. 用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
(2)某同学做“探究平抛运动的特点”的实验时,重复让小球从斜槽上相同位置由静止滚下,得到小球运动过程中的多个位置;根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标,画出图像如图所示,图线是一条过原点的直线,说明小球运动的轨迹形状是_______;设该直线的斜率为,重力加速度为,则小球从轨道末端飞出的速度为_______。(各物理量均取国际单位)
12. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________。
A. 直流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码) D. 秒表
(2)下图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(速度为零)的距离分别为hA=70.18cm, hB=77.80cm, hC=85.78cm。已知当地重力加速度g=9.8m/s2,重锤的质量为500g,打点计时器打点的周期为T=0.02s。从打O点到打B点的过程中,重锤的重力势能减少量△Ep=______J,动能增加量 △Ek= ______J。(结果均保留3位有效数字)
0
(3)若某小组数据显示重力势能的减少量略小于动能的增加量,计算无误,则可能的原因是__________________。
(4)该同学根据纸带算出了其他各点对应的瞬时速度,测出与此相对应的重物下落高度h,以h为纵坐标,以为横坐标,建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,得到的图像的斜率为k,可求得当地的重力加速度g=___________。
试卷第3页,共3页
13. 一带正电的小球A固定在绝缘水平桌面上,所带电荷量为,在其正上方某处放一个质量为的带电小球B,能恰好静止在空中。A、B所处的环境视为真空,计算时两个小球均可视为点电荷,重力加速度大小为,静电力常量为。
(1)小球B带正电还是带负电?
(2)求此时A、B间相互作用的库仑力大小;
(3)若小球B所带电荷量为,求此时A、B间的高度差。
14. 如图所示,质量为m=2kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用,物体移动了l=2m,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3,( sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)拉力F所做的功W1.
(2)摩擦力f所做的功W2.
(3)合力F合所做的功W.
15. 在学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家提供了一个游戏。如图所示,将一质量为的钢球放在点,用弹射装置将其弹出,钢球沿着光滑的半圆形轨道和运动。段为一段长为的粗糙平面,为接球槽。半圆形轨道和的半径分别为、,小球与段的动摩擦因数为,点离接球槽的高度为,水平距离为,接球槽足够大,取。求:
(1)要使钢球恰好不脱离半圆形轨道,钢球在点刚好由其所受重力提供圆周运动所需的向心力。求此时在点的速度大小有下列两种列式方法:甲;乙你认为哪种列式方式是正确的?用你认为正确的列式求出的大小;
(2)钢球恰好不脱离轨道时,在位置钢球对半圆形轨道的压力大小;
(3)要使钢球最终能落入槽中,弹射速度至少多大。(结果可用根式表示)
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长沙市同升湖高级中学
2026年上学期高一期末考试物理试卷
时量:75分钟满分:100分
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列哪位科学家最早测定了元电荷的数值( )
A. 库仑 B. 密立根 C. 法拉第 D. 奥斯特
【答案】B
【解析】
【详解】A.库仑提出了库仑定律,研究电荷间作用力,但未测定元电荷的数值,故A错误;
B.密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的数值,故B正确;
C.法拉第发现电磁感应现象,提出电场与磁场概念,与元电荷测定无关,故C错误;
D.奥斯特发现电流的磁效应,未涉及元电荷测定,故D错误。
故选B。
2. 在距水平地面同一高度处,同时水平抛出甲、乙两小球,且甲的初速度大于乙的初速度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两球同时落地 B. 甲球比乙球先落地
C. 两球落地的速度大小相同 D. 两球落地时乙速度较大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据 知,高度相同,运动的时间相同,可以知道两球同时着地,与初速度无关,所以A选项是正确的,B错误.
CD.根据动能定理 知初速度大的落地的速度较大,所以两球落地时甲速度较大.故CD错误
故选A
3. 有两颗人造地球卫星a、b,运动示意图如图所示,则( )
A. a的线速度大于b的线速度 B. a的角速度大于b的角速度
C. a的向心加速度大于b的向心加速度 D. a的周期大于b的周期
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
可得
故a的线速度小于b的线速度,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
可得
故a的角速度小于b的角速度,故B错误;
C.根据牛顿第二定律
可知a的向心加速度小于b的向心加速度,故C错误;
D.根据开普勒第三定律
可知a的周期大于b的周期,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,一个小球用细线牵引,在光滑的水平桌面上绕O点做匀速圆周运动,当小球线速度大小分别为v1、v2时,细线对小球的拉力大小分别为F1、F2。若v1<v2,则F1、F2的关系为( )
A. F1<F2 B. F1=F2 C. F1>F2 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】小球受重力、支持力、细线拉力三个力作用,其中细线拉力提供向心力,根据
可得,若v1<v2,则F1<F2。
故选A。
5. 将行星看作质量均匀分布的球体,已知靠近行星表面运行的卫星在时间t内绕行星转过N圈,万有引力常量为G。根据上述条件,可以求出( )
A. 行星的质量
B. 行星的半径
C. 行星的密度
D. 行星表面的重力加速度大小
【答案】C
【解析】
【详解】已知卫星周期
由万有引力提供向心力
可得
行星密度
代入的表达式
将 代入得
所有量()均已知,故可求密度,其它量无法求出。
故选C。
6. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动,运动员质量为,水对运动员的阻力大小恒为,那么在运动员减速下降深度为的过程中(已知重力加速度为),下列说法正确的是( )
A. 运动员的动能减少了 B. 运动员的动能减少了
C. 阻力对运动员做功 D. 运动员的机械能减少了
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据动能定理,动能变化等于合外力做功,下降过程中重力做正功,阻力做负功,总功为,因运动员减速,,故动能减少量为,不是,故AB错误;
C.阻力方向与位移方向相反,阻力做功为,故C错误;
D.除重力外的其他力做功等于机械能的变化量,本题中只有阻力是重力外的力,阻力做功为,即机械能减少了,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为-q外,其余各点处的电荷量均为+q,则圆心O处( )
A. 电场强度大小为,方向沿AO方向
B. 电场强度大小为,方向沿OA方向
C. 电场强度大小为,方向沿AO方向
D. 电场强度大小为,方向沿OA方向
【答案】D
【解析】
【详解】各点电荷在O点产生场强如下图所示
点电荷的场强公式可知,各点电荷在O点产生的场强大小为
由于场强强度为矢量,由平行四边形定则,根据对称性可知,B、C、D、E四个点电荷的合场强为
所以A、B、C、D、E五点的合场强为
沿OA方向,故ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】电场强度是矢量,叠加符合平行四边形定则,多个矢量时,可分批次叠加。
二、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. 如图所示,实线为某电场的电场线(方向未标明),虚线为一带正电的粒子仅在电场力作用下从M点到N点时的运动轨迹。下列判断中正确的是( )
A. 电场线方向向右
B. 带电粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
C. M点的电势一定小于N点的电势
D. 带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据曲线运动合外力总是指向轨迹弯曲的一面,所以该粒子电场力指向右侧,粒子带正电,所以电场线方向向右,故A正确;
B.电场线越密集的地方场强越大,则N点电场力大于M点电场力,根据牛顿第二定律可知N点加速度大于M点加速度,故B错误;
C.沿电场线方向电势降低,所以M点的电势一定大于N点的电势,故C错误;
D.M点的电势一定大于N点的电势,根据可知,粒子在M点的电势能大,故D正确。
故选AD。
9. “嫦娥五号”轨道器和返回器组合体实施的月地转移轨道如图所示,组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道,开启了回家之旅。以下说法正确的是( )
A. 组合体在近月点减速,从而进入椭圆轨道
B. 组合体在近月点加速,从而进入椭圆轨道
C. 组合体在椭圆轨道运行过程中,在近月点的线速度大于在远月点的线速度
D. 组合体在椭圆轨道运行过程中,在近月点的线速度小于在远月点的线速度
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速,所以组合体在近月点加速,从而进入椭圆轨道,故A错误,B正确;
CD.组合体在椭圆轨道运行过程中,根据开普勒第二定律可得
由于,可知组合体在近月点的线速度大于在远月点的线速度,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 轰炸机是军用飞机之一,在某次演习中,轰炸机沿水平方向投出了一枚炸弹,初速度大小为,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为,如图所示,不计空气阻力,重力加速度为,取。下列说法正确的是( )
A. 炸弹刚落到山坡时的速度大小是
B. 炸弹从水平投出到落到斜坡上,所用的时间是
C. 炸弹从投出到落到斜坡上的位移为
D. 炸弹从水平投出到落在斜坡上位移偏转角为速度偏转角的一半
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设炸弹飞行时间为,落到山坡时竖直分速度大小为。由于末速度方向垂直山坡,末速度与水平方向的夹角为,故
落到山坡时的速度大小为,故A正确;
B.由于末速度方向垂直山坡,有
解得,故B错误;
C.由末速度方向垂直山坡得,水平方向位移为
竖直方向位移大小为
炸弹的位移大小为,故C正确;
D.设位移偏转角为,速度偏转角为,由平抛运动规律得
末速度方向垂直山坡,有
因此,由关系式
于是,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图所示的实验装置,可用来研究平抛物体的运动。
(1)关于实验过程中的一些做法,以下合理的有_______。
A. 小球释放的初始位置越高越好
B. 调整木板,使之与小球下落的竖直面平行
C. 小球的平抛运动要靠近但不接触木板
D. 用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
(2)某同学做“探究平抛运动的特点”的实验时,重复让小球从斜槽上相同位置由静止滚下,得到小球运动过程中的多个位置;根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标,画出图像如图所示,图线是一条过原点的直线,说明小球运动的轨迹形状是_______;设该直线的斜率为,重力加速度为,则小球从轨道末端飞出的速度为_______。(各物理量均取国际单位)
【答案】(1)BC (2) ①. 抛物线 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.小球从适当高度释放即可,释放小球的初始位置太高,需要的木板越宽,不利于实验,故A错误;
B.调整木板,使之与小球下落的竖直面平行,如果不平行,小球可能会与木板发生碰撞,故B正确;
C.小球做平抛运动时要靠近木板但不能与木板接触,否则会影响小球的平抛运动轨迹,故C正确;
D.应用平滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
[1]根据平抛运动规律,在水平方向有
在竖直方向有
解得
由此可知在图像中,图线是一条过原点的直线,说明小球运动的轨迹形状是抛物线;
[2]根据上述分析可知,图像的斜率
解得
12. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________。
A. 直流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码) D. 秒表
(2)下图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(速度为零)的距离分别为hA=70.18cm, hB=77.80cm, hC=85.78cm。已知当地重力加速度g=9.8m/s2,重锤的质量为500g,打点计时器打点的周期为T=0.02s。从打O点到打B点的过程中,重锤的重力势能减少量△Ep=______J,动能增加量 △Ek= ______J。(结果均保留3位有效数字)
0
(3)若某小组数据显示重力势能的减少量略小于动能的增加量,计算无误,则可能的原因是__________________。
(4)该同学根据纸带算出了其他各点对应的瞬时速度,测出与此相对应的重物下落高度h,以h为纵坐标,以为横坐标,建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,得到的图像的斜率为k,可求得当地的重力加速度g=___________。
【答案】(1)B (2) ①. 3.81 ②. 3.80
(3)先释放重锤后接通电源
(4)
【解析】
【小问1详解】
实验中需要测量计数点之间的距离,所以还需要使用刻度尺,故选B。
【小问2详解】
[1]O点到B点过程中,重锤的重力势能减少量
[2]打下计数点B时,重锤的速度为
O点到B点过程中,重锤动能增加量
【小问3详解】
若某小组数据显示重力势能的减少量略小于动能的增加量,计算无误,则可能的原因是先释放重锤后接通电源。
【小问4详解】
若重物下落过程中机械能守恒,则
则
所以。
试卷第3页,共3页
13. 一带正电的小球A固定在绝缘水平桌面上,所带电荷量为,在其正上方某处放一个质量为的带电小球B,能恰好静止在空中。A、B所处的环境视为真空,计算时两个小球均可视为点电荷,重力加速度大小为,静电力常量为。
(1)小球B带正电还是带负电?
(2)求此时A、B间相互作用的库仑力大小;
(3)若小球B所带电荷量为,求此时A、B间的高度差。
【答案】(1)带正电 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对小球B受力分析,由受力平衡可知,B受到A的库仑斥力作用,所以A、B带同种电荷,由于小球A带正电,所以小球B带正电。
【小问2详解】
小球B处于静止状态,根据平衡条件可得A、B间相互作用的库仑力大小为
【小问3详解】
若小球B所带电荷量为,根据库仑定律可得
联立可得此时A、B间的高度差为
14. 如图所示,质量为m=2kg的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用,物体移动了l=2m,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3,( sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)拉力F所做的功W1.
(2)摩擦力f所做的功W2.
(3)合力F合所做的功W.
【答案】(1)16J(2)-8.4J(3)7.6J
【解析】
【详解】对物体进行受力分析,如图所示.
(1)拉力的功;
(2)物体对地面的压力;
摩擦力;
故摩擦力所做功的;
(3)重力与位移相互垂直,故重力做功为=0;
支持力与位移相互垂直,故支持力做功;
合外力的功;
15. 在学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家提供了一个游戏。如图所示,将一质量为的钢球放在点,用弹射装置将其弹出,钢球沿着光滑的半圆形轨道和运动。段为一段长为的粗糙平面,为接球槽。半圆形轨道和的半径分别为、,小球与段的动摩擦因数为,点离接球槽的高度为,水平距离为,接球槽足够大,取。求:
(1)要使钢球恰好不脱离半圆形轨道,钢球在点刚好由其所受重力提供圆周运动所需的向心力。求此时在点的速度大小有下列两种列式方法:甲;乙你认为哪种列式方式是正确的?用你认为正确的列式求出的大小;
(2)钢球恰好不脱离轨道时,在位置钢球对半圆形轨道的压力大小;
(3)要使钢球最终能落入槽中,弹射速度至少多大。(结果可用根式表示)
【答案】(1)乙正确;
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由于,可知乙正确;
由
解得
【小问2详解】
钢球从到的过程由动能定理得
解得
在点由牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律可知,钢球在位置对半圆形轨道的压力大小为。
【小问3详解】
从到钢球做平抛运动,要使钢球恰好能落入槽中,则有,
解得,
假设钢球在点的速度恰为时,钢球可运动到点,且速度为,从到由动能定理得
解得
故当钢球在点的速度恰为时,钢球不可能到达点,更不可能入槽。
要使钢球最终能落入槽中,需要更大的弹射速度,才能使钢球既不脱离轨道,又能落入槽中。当钢球到达点速度为时,有最小值,从到由动能定理得
解得
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