2025-2026学年浙江省嘉兴市高一（下）期末物理试卷(含详细答案解析)

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年浙江省嘉兴市高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共18小题，共54分。1.下列物理量为矢量的是(

)A.功 B.重力势能 C.电场强度 D.电势2.下列关于物理学史的叙述中正确的是(

)A.库仑测得了元电荷

B.密立根首先提出了电场的概念

C.第谷总结出了行星沿椭圆轨道绕太阳运动

D.卡文迪许利用扭秤实验装置测出了万有引力常量3.某电场的电场线如图所示，M、N为其中两点，则(

)A.M点场强大于N点场强

B.M点场强小于N点场强

C.M点电势高于N点电势

D.M点电势低于N点电势4.如图所示，用带正电的玻璃棒靠近或接触验电器的金属球时，玻璃棒玻璃棒验电器的金属箔片会张开，则(

)A.甲图中，金属球、金属箔片均带正电

B.甲图中，金属球带负电、金属箔片带正电

C.乙图中，金属球、金属箔片均带负电

D.乙图中，金属球带正电、金属箔片带负电

5.如图所示，一小朋友坐在旋转木马的小车里做匀速圆周运动，她的左右脚时刻相同的物理量是(

)A.线速度

B.角速度

C.向心加速度

D.向心力

6.战国时期的《甘石星经》描述了金、木、水、火、土五大行星的运行规律。若五大行星的运动如图所示，且绕中心天体做匀速圆周运动，则(

)A.火星的线速度大于水星的线速度 B.地球的角速度大于土星的角速度

C.木星的周期小于金星的周期 D.金星的向心加速度小于火星的向心加速度7.如图所示，下列说法正确的是(

)

A.图甲，带电作业的工人穿戴的工作服可以起到静电屏蔽作用

B.图乙，雷雨云接近建筑物时，安装在屋顶的避雷针带上了与云层同种的电荷

C.图丙，两个小球沿光滑圆锥筒内壁不同水平面做匀速圆周运动，角速度大小相等

D.图丁，火车超过规定速度转弯时，内轨和轮缘间会有挤压8.如图所示，一同学正在垫排球，排球离开手臂后先竖直向上运动h，再落回原位置。假设此过程中，排球受到的空气阻力大小恒为f，则此过程中(

)A.空气阻力对排球做功为−2fh

B.重力对排球做功为−mgh9.一款机器人的柔性电子皮肤采用了电容传感器，其上、下皮层薄膜作为极板，中间由特殊材料作为支撑层，结构如图所示。工作时，电容器两极板间电压恒定，当皮肤受到垂直挤压时，支撑层被压缩，则(

)

A.电容器的电荷量不变 B.电容器的电荷量变小

C.两极板间的电场强度不变 D.两极板间的电场强度变大10.如图所示，MN是某电场中的一条电场线，一个带负电的粒子仅受静电力作用沿虚线从a运动到b，则(

)

A.该电场一定是由位于N右侧的负点电荷产生

B.带电粒子在a点加速度大于b点加速度

C.带电粒子在a点电势能大于b点电势能

D.带电粒子在a点的动能大于b点的动能11.一辆汽车在半圆形的赛道上行驶，它在几个位置的速度矢量如图所示，则描述汽车在相应位置的加速度矢量图正确的是(

)A.

B.

C.

D.12.如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔的重心上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔的重心在桌面上滑行的最大距离为s，则由上述物理量可估算出(

)A.上升过程中重力做的功 B.弹簧的弹性势能的最大值

C.水平滑行过程中摩擦力做的功 D.笔与桌面间的动摩擦因数13.如图所示，风力发电机的叶片转动时可形成半径为30m的圆面。该地区某段时间内的风速为4.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/mA.单位时间内冲击叶片圆面的气流的体积约为1100m3

B.单位时间内冲击叶片圆面的气流的动能约为2.16×104J

C.此风力发电机发电的功率约为1.08×104W14.如图所示，竖直固定的粗糙绝缘细杆足够长，质量为m、电荷量为q(正负未知)的小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为μ。空间存在水平向右且大小可调的匀强电场，小环恰好处于静止状态。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则(

)A.小环带正电

B.此时电场强度E=μmgq

C.当电场强度E=2m15.如图所示，商场的自动扶梯与水平面的夹角为30∘，质量为60kg的人站立在扶梯的水平踏板上，从静止开始随扶梯向上做加速直线运动，运动2.5m后达到最大速度1m/A.人只受重力和踏板的支持力的作用 B.人的重力势能增加了1500J

C.踏板对人做的功等于780J D.支持力对人做的功为750J16.如图甲所示，倾角为θ=37∘的粗糙斜面固定在水平地面上。滑块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中滑块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，sin37∘=A.图像②表示机械能随位移变化的关系 B.滑块上滑过程中，重力势能增加了5E0

C.滑块的重力大小为4E017.某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为(

)A.3GMT236π2 B.18.如图所示，某粒子控制装置由加速电场、偏转电场和收集装置MN组成。加速电场电压可调。偏转电场为以O点为中心的辐向电场，其范围在两个半径分别为r0、3r0的半圆之间，在半径相等的圆周上电场强度大小都相等，且满足E=k1r2(r为半径)，方向沿半径向外。轨迹1是以O为圆心，半径为2r0的圆。已知rA.粒子垂直PB飞入电场，无论加速电压取多少，粒子一定能做匀速圆周运动

B.若粒子由静止加速后能沿轨迹1到达C点，则加速电场的电压为E0r02

C.若加速后从PB间垂直PB方向进入的粒子都能做匀速圆周运动而到达收集装置，则粒子运动的周期T与轨迹对应半径r应满足的关系式T=2π2m二、实验题：本大题共3小题，共20分。19.某实验小组用如图甲所示的装置来探究向心力大小的表达式，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1；图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1：1、2：1和3：1。请回答以下问题：

(1)若选择第一层的左、右塔轮组合方式，将两个质量相等的钢球分别放在B、C位置，可探究向心力的大小与

(选填“质量”、“半径”或“角速度”)的关系；

(2)根据实验结论，若选择第二层的左、右塔轮组合方式，将两个质量相等的小球分别放在挡板B和C处，匀速摇动手柄，则左、右两标尺显示的格数之比为

。

(3)题(2)中，当加速摇动手柄时，左、右两标尺显示的格数之比20.某实验小组利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。

(1)关于本实验的下列操作步骤，正确的是

(单选)。

A.准备释放纸带时手可以捏住纸带中段

B.需用秒表测量重物下落的时间

C.需用刻度尺测量重物下落的高度

D.需用天平测量重物的质量

(2)实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到重物下落的起始点O的距离分别为hA、hB、hC，其中hA=53.86cm，hB=60.48cm，hC=67.48cm。若已知重物质量m=0.30kg，当地重力加速度g=9.80m/s2，计时器打点周期为0.02s。打点计时器打下B点时，重物的速度为

m/s；从O点到21.某实验小组利用如图甲所示电路“观察电容器的充、放电现象”。实验前电容器不带电。实验时，先将开关S接1，待电路稳定后，将开关S接2，电流、电压传感器将信息传入计算机。计算机记录的电流随时间变化的i−t曲线如图乙所示。

(1)将开关S接1时，电流从

(填“a到b”或“b到a”)流过电阻器R；

(2)乙图中图像与坐标轴围成的面积S1

S2(选填“>”、“<”或“=”)；

(3)实验小组先后对同一个不带电的电容器充电，i三、计算题：本大题共3小题，共26分。22.如图所示是一种新型粒子收集装置，一个粒子源放置在立方体中心O(固定在竖直轴上)，粒子源可以向水平各方向均匀地发射一种带正电粒子，粒子比荷为qm=2×108C/kg。立方体处在竖直向下的匀强电场中，电场强度E=2×103N/C，立方体棱长L=0.423.如图甲所示，果农在山上采摘水果时用“小火车”运输水果。某段“小火车”轨道可近似看成θ=30∘倾斜直轨道，模型可简化为如图乙所示。某次“小火车”从起点A由静止开始运动到途中某点B，且到达B前已经匀速。已知A到B过程发动机对“小火车”的驱动功率P=3.6kW保持不变，“小火车”在运动过程中的牵引力始终沿直轨道AB方向，“小火车”(含货物)总质量为m=240kg，AB间距离L=30m，“小火车”运行过程中受到的摩擦力恒定不变且为轨道受到压力的36倍，忽略空气阻力。求：

(1)“小火车”匀速上行时的速度v大小；

(2)“小火车”速度24.一游戏装置如图所示，左端光滑水平面AB上固定一轻弹簧，水平面平滑连接一个竖直圆轨道BCD，半径R=0.6m，圆轨道右端与水平传送带DE平滑连接，传送带长L=2m，以速度v0=1m/s顺时针转动，传送带右端与铺有特殊材料的水平面EF平滑连接，EF长s=2m，水平面右端平滑连接一个四分之一圆弧FG。现有一个小滑块，质量m=0.2kg，将轻弹簧压缩到某位置(未超过弹簧弹性限度)，从静止释放，小滑块恰好运动到圆轨道最高点C，已知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。除传送带与水平面EF，其余阻力均忽略。

(1)求小滑块运动到圆轨道最高点时速度vC的大小；

(2)求最初被压缩的弹簧储存的弹性势能Ep答案和解析1.【答案】C

【解析】解：功、重力势能、电势都是只有大小，没有方向，是标量，电场强度既有大小又有方向，是矢量，故ABD错误，C正确。

故选：C。

矢量是既有大小又有方向、运算遵循平行四边形定则的物理量；标量是只有大小没有方向、运算遵循代数运算法则的物理量。

本题要掌握矢量与标量的区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数运算法则。2.【答案】D

【解析】解：A.元电荷的数值是由密立根通过油滴实验测得的，库仑的主要贡献是通过扭秤实验总结出库仑定律，故A错误；

B.提出“电场”概念的科学家是法拉第，密立根的主要贡献是精确测量了元电荷的数值，故B错误；

C.第谷通过长期天文观测积累了大量精确的行星运动数据，但并未总结出行星运动规律，故C错误；

D.卡文迪许设计了扭秤实验装置，通过测量两个铅球之间的万有引力，首次精确测出了万有引力常量G的数值，故D正确。

故选：D。

根据各物理学家的贡献分析判断。

3.【答案】A

【解析】解：AB.因为同一电场中，电场线越密集的地方电场强度越大，所以由题图可知，M点场强大于N点场强，故A正确，B错误；

CD.因为沿电场方向电势逐渐降低，但题图中电场线并为标明电场线的方向，所以无法判断M点与N点电势的高低，故CD错误。

故选：A。

AB.4.【答案】B

【解析】解：AB.甲图中，用带正电的玻璃棒靠近验电器的金属球时，验电器中带负电的自由电子会因为异种电荷相互吸引而向金属球一端聚集，导致金属球带负电，而金属箔片则会因为失去自由电子而带正电，又因为同种电荷相互排斥，所以两片带正电的金属箔片会因为相互排斥而张开，故A错误，B正确；

CD.乙图中，用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球时，验电器中带负电的自由电子会转移到带正电的玻璃棒上，整个验电器会因为失去自由电子而带正电，因此金属球和金属箔片均带正电，两片带正电的金属箔片会因为相互排斥而张开，故CD错误。

故选：B。

AB.5.【答案】B

【解析】解：A.线速度计算公式为v=ωr，小朋友的左脚与右脚做圆周运动的转动半径r不相等，所以线速度大小不同；同时线速度是矢量，切线方向时刻不同，故左右脚线速度不相同，故A错误。

B.同轴转动的物体各部分角速度大小、方向完全相同，小朋友左右脚绕同一转轴匀速转动，因此左右脚角速度相同，故B正确。

C.向心加速度公式为a=ω2r，左右脚转动半径r不同，向心加速度大小不相等；且向心加速度矢量始终指向圆心，左脚、右脚所处位置不同，加速度指向的圆心方位不同，方向不一致，所以向心加速度不同，故C错误。

D.向心力F=ma6.【答案】B

【解析】解：A.由万有引力提供向心力有GMmr2=mv2r，可得线速度v=GMr。由题图可知火星轨道半径r火星大于水星轨道半径r水星，所以火星的线速度小于水星的线速度，故A错误。

B.由万有引力提供向心力有GMmr2=mω2r，可得角速度ω=GMr3。由题图可知地球轨道半径r地小于土星轨道半径r土，所以地球的角速度大于土星的角速度，故B正确。7.【答案】A

【解析】解：A.图甲，带电作业的工人穿戴的工作服可以起到静电屏蔽作用，故A正确；

B.雷雨云接近建筑物时，由于静电感应，避雷针会带上与云层异种的电荷，方便尖端放电中和云层电荷，B错误；

C.图丙，设筒壁的倾斜角为θ，由牛顿第二定律有mgtanθ=mω2r，A做圆周运动的半径较大，故角速度较小，故C错误；

D.图丁，火车超过规定速度转弯时，有做离心运动的趋势，外轨和轮缘间会有挤压，故D8.【答案】A

【解析】解：A、空气阻力一直做负功，则空气阻力对排球做功为Wf=−fh−fh=−2fh，故A正确；

B、此过程中，排球离开手臂后又落回原位置，位移为零，故重力对排球做功为0，故B错误；

C、各力对排球做的总功为W总=Wf+9.【答案】D

【解析】解：当皮肤受到垂直挤压时，支撑层被压缩，则两板间的距离d减小，根据C=εrS4πkd可知，电容器的电容增大，因为两极板间电压恒定，根据C=QU可知，电容器的电荷量增大；根据E=U10.【答案】C

【解析】解：A、带负电的粒子在电场中做曲线运动，仍受静电力作用，则粒子受到的静电力指向轨迹的凹侧，由图可知粒子所受静电力方向大致向左(指向M侧)，由于粒子带负电，所以该处的电场线方向由M指向N，该电场不一定是由位于N右侧的负点电荷产生的，也可能是位于M左侧的正点电荷产生的，故A错误；

B、由于图中只有一条电场线，无法判断周围电场线的疏密情况，故无法比较a、b两点的电场强度大小，也就无法确定带电粒子在a、b两点的加速度大小关系，故B错误；

CD、带电粒子从a运动到b的过程中，粒子受到的静电力方向与速度方向成锐角，静电力对带电粒子做正功，根据功能关系可知，粒子的电势能减小，动能增大，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，a点的电势低于b点的电势，故C正确，D错误。

故选：C。

带负电粒子在电场中做曲线运动，根据轨迹的弯曲方向判断粒子所受静电力方向，结合粒子带负电可推断电场线方向，再判断场源电荷的位置和电性；由于仅有一条电场线，无法确定电场强度大小变化，因此不能比较a、b两点的加速度；根据静电力方向与速度方向的关系分析静电力做功情况，再比较粒子在a、b两点的动能与电势能大小。

本题以电场线为背景，通过分析带电粒子在电场中的运动轨迹，综合考查电场力方向、电场线性质、功能关系及电势能变化等多个核心知识点。解题关键在于结合轨迹弯曲方向判断电场力指向，进而确定电场线方向及电场力做功情况。学生需注意仅凭一条电场线无法判断场强大小与场源电荷位置，避免误选A、B选项。本题重点锻炼了学生从动力学和能量两个角度分析带电粒子运动过程的能力。11.【答案】C

【解析】解：由图可知，速度矢量逐渐增大，汽车做加速圆周运动，故合外力方向与速度方向的夹角应小于90∘，即加速度与速度夹角小于90，根据向心加速度的公式a=v2r可知，圆周运动的半径不变，速度增大，向心加速度变大，故C正确，ABD错误。

故选：C。

12.【答案】D

【解析】解：设笔的质量为m，笔竖直上升时，根据能量守恒定律得：弹簧的弹性势能的最大值为：Epm=mgh，上升过程中重力所做的功为：W=−mgh，笔在水平滑行过程中，由能量守恒定律可得：Epm=μmg13.【答案】C

【解析】解：A、单位时间内冲击叶片的气流体积为：V=S⋅vt=πR2vt=3.14×302×4×1m3≈11304m3，故A错误；

B、单位时间内冲击气流的质量为m=ρV，则单位时间气流的动能为：Ek=12mv2=1214.【答案】C

【解析】解：A.对小环进行受力分析，水平方向电场力与杆的弹力平衡，N=qE(与小环电性无关，弹力大小恒为qE)，竖直方向摩擦力与重力平衡；无论小环带正电还是负电，电场力都沿水平方向，杆的弹力都可以平衡电场力，不影响竖直方向受力，无法判断小环电性，故A错误；

B.小环恰好静止时，重力等于最大静摩擦力mg=fmax=μN=μqE

解得电场强度大小为E=mgμq，故B错误；

C.当E=2mgμq时，N=qE=15.【答案】C

【解析】解：A、从静止开始随扶梯向上做加速直线运动，人相对扶梯有水平向右运动趋势，则踏板有水平向左的静摩擦力，所以人受重力、踏板的支持力和摩擦力三个力作用，故A错误；

B、人的重力势能增加等于人克服重力做功，即ΔEp=mgh=mgxsin30∘=60×10×2.5×0.5J=750J，故B错误；

C、设踏板对人做的功为W，根据动能定理得：W−16.【答案】D

【解析】解：A、滑块在上滑过程中，其机械能的变化量对应摩擦力所做的功，即ΔE=−fx；动能的变化量则等于合外力做的功，即ΔEk=−(mgsinθ+f)x。由于mgsinθ+f>f，因此动能的减少速率更快，其图线斜率的绝对值更大。所以，图像①反映了机械能与位移的关系，图像②反映了动能与位移的关系，故A错误；

D、对图像①，当位移为x0时机械能为4E0，根据功能关系有−fx0=4E0−5E0，解得：f=E0x0，故D正确；

C、对图像②，当位移为x17.【答案】A

【解析】解：设该卫星的轨道半径为r，周期为T0，根据GMmr2=mr4π2T02，由图可知，有(218.【答案】D

【解析】解：偏转电场为以O点为中心的辐向电场，已知电场强度满足E=k1r2，当r=r0时电场强度为E0，代入解得k=E0r02，故电场强度与半径的关系为E=E0r02r2。

由于带电粒子受到的电场力F=qE∝1r2且始终指向中心O，与万有引力规律相似，故粒子的运动可类比天体运动规律进行分析。

A、粒子垂直PB飞入偏转电场，要使其做匀速圆周运动，其进入电场时的速度v必须恰好满足qE=mv2r，若加速电压不合适导致速度不满足该条件，粒子将不会做匀速圆周运动，故A错误；

B、由图可知轨迹1的半径r1=2r0，若粒子在此轨道做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有qE0r02(2r0)2=mv122r0，在加速电场中根据动能定理19.【答案】半径1：2不变

【解析】解：(1)根据线速度与角速度的关系ω=vR可知，选择第一层的左、右塔轮组合方式，塔轮半径相等，角速度相等，将两个质量相等的钢球分别放在B、C位置，两小球做匀速圆周运动的半径不相等，因此探究向心力的大小与半径的关系；

(2)选择第二层的左、右塔轮组合方式，角速度之比ω左ω右=R右R左=12

将两个质量相等的小球分别放在挡板B和C处，半径之比r左r右=21

左、右两标尺显示的格数之比等于向心力之比，根据向心力公式F=mrω2

20.【答案】C3.411.78P

【解析】解：(1)A.释放纸带时，需捏住纸带上端使纸带竖直拉直，保证纸带竖直且与限位孔无摩擦，捏住纸带中段会导致纸带弯曲，增大实验误差，故A错误；

B.打点计时器本身具备计时功能，不需要额外用秒表测量时间，故B错误；

C.实验需要测量重物下落的高度，必须使用刻度尺，故C正确；

D.验证机械能守恒时，等式mgh=12mv2中质量m可约去，不需要测量重物质量，故D错误。

故选：C。

(2)根据匀变速直线运动规律，中间时刻瞬时速度等于这段的平均速度，可得B点的速度vB=hC−hA2T=0.6748−0.53862×0.02m/s≈3.41m/s

O点到B点的过程，重物重力势能减少量ΔEp=mghB=0.30×9.80×60.4821.【答案】b到a=电源两端电压

【解析】解：(1)将开关S接1时，充电电流从电源正极经过外电路回到电源负极，电流从b到a流过电阻器R；

(2)I−t图像中图线与坐标轴围成的面积表示电容器充电、放电的电荷量；电容器充电、放