2025-2026学年湖南省长沙市天心区长郡中学高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年湖南省长沙市天心区长郡中学高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.在真空中的固定点电荷Q形成的电场中有A、B两点，先后在A、B两点放置电荷量q不同的检验电荷，各得到一组q与电场力F的数据，并描点在同一坐标系中，如图中A、B所示。则A、B两点与点电荷Q的距离之比为(

)A.1：2 B.2：1 C.1：4 D.4：12.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是(

)A.O点的电场强度为零，电势最低

B.O点的电场强度不为零，电势最高

C.从O点沿x轴正方向，电场强度不断减小

D.从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小3.能量是个状态量，其具有相对性。如图所示，一个可视为质点、质量为m的小球沿光滑水平面以速度v0向左匀速运动，随后穿越光滑固定隧道继续向左运动。隧道与水平地面平滑衔接，且隧道最高点P到水平面的高度为h，重力加速度为g。设小球穿越隧道前沿水平面运动时的机械能E=0，不计空气阻力，下列说法正确的是A.小球在水平面时，重力势能为0

B.小球运动过程中机械能守恒，在P点时重力势能为mgh

C.小球运动过程中机械能守恒，在P点时重力势能为mgh−12mv04.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若断开开关S，将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是(

)

A.静电计指针的张角不变 B.P点电势升高

C.带电油滴不动 D.带电油滴的电势能变小5.如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量为+2q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点，此过程中，电场力做功为−W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为−q的点电荷

A.Q1移入之前，C点的电势为Wq

B.Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力始终不做功

C.Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为1.5W

D.6.细胞电转染是一种基因操纵手段，其原理如图所示。其中实线为电场线，关于y轴对称分布，虚线为带电的DNA分子进入细胞膜(只受电场力)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.DNA分子带正电 B.N、P两点的电场强度相同

C.DNA分子的加速度aM>aN 7.如图所示，相互平行的水平金属板A、B、C分别与两个相同的电源相连，B、C两板上开的小孔在同一竖直线上，一电子从靠近A板的位置O由静止开始运动，恰好能到达C板，不计电子重力，将B板上移至水平虚线处，由O处静止释放的电子(

)A.到达B板时速度减小

B.能穿过C板上的小孔

C.到达C板的时间不变

D.到达C板的时间增大二、多选题：本大题共3小题，共15分。8.某空间中存在与x轴平行的电场，其电势φ随x坐标变化的图像如图所示，若将一带电粒子(不计重力)以初速度v0从坐标原点O射入电场，该粒子仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，已知电场中x轴上A、B两点的x坐标分别为1cm、3cm，则(

)A.该粒子一定带正电

B.A点和B点电场强度的方向相反

C.在x轴上x=2cm的位置，电场强度大小为1000V/m

D.9.质量为m的汽车在平直公路上以恒定加速度由静止启动，经过时间t0达到额定功率，这个过程中汽车的位移为x0，汽车达到额定功率时关闭发动机，汽车又行驶了2x0后停止，整个过程的位移-时间图像如图所示。已知汽车行驶时所受阻力恒定，则

A.图中t1=2t0

B.汽车所受阻力为mx0t10.如图所示，竖直平面内存在方向未知的匀强电场，一质量为m，电荷量为q的带电小球，由a点以初速度v0沿水平方向抛出。小球先运动至b点，速度大小为v0，方向竖直向下，接着运动至c点，a、c两点在同一条竖直线上。不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是(

)A.小球所受电场力的最小值为2mg

B.小球所受电场力的最小值为22mg

C.小球在a点的电势能一定小于在b点的电势能

三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)用电压表(内阻约为3kΩ)和电流表(内阻约为0.1Ω)测量一个电阻的阻值(约为5Ω)。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的

(选填“甲”或“乙”)。

(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20kΩ电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为

(填各实验步骤前的字母)。

A.将选择开关置于“×1k”位置

B.将选择开关置于“OFF”位置

C.将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开

D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”

(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其它连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则

(选填选项前的字母)。

A.导线ab断路

12.晓强利用如图甲所示的电路测量了电源的电动势和内阻，MN为一段粗细均匀的电阻丝，电阻丝的电阻率ρ和定值电阻R0均已知。

实验时进行了如下操作：

①晓强首先用多用电表“×1”的倍率粗略测量了电阻丝的阻值，读数如图乙所示；

②闭合电键前，将滑片置于合适的位置，用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，通过移动滑片P的位置，测量电阻丝接入电路的长度L，并读出相对应的电压表的读数U；

③通过②中记录的多组实验数据，利用图像处理实验数据。

(1)操作①中，多用电表的读数为

Ω；

(2)操作②中，电键闭合前，滑片P应置于

(填“M”或“N”)端；

(3)为了得到如图丙所示的图像，则图像的横轴应为

(填“U2”“U”或“1U”)；由图像可知，电源的电动势E=

四、计算题：本大题共3小题，共41分。13.在快递分拣时常用传送带运送快件，如图甲所示，一倾角为37∘的传送带以恒定速度沿顺时针方向运行，传送带底端到顶端的距离L=16m。现将一质量m=1kg的小快件静止放于传送带底端，快件沿传送带向上运动至顶端过程中，速度的平方v2随位移x的变化关系如图乙所示，快件可视为质点，取g=10m/s2，sin3714.如图甲所示的电路中，R1、R2为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的，求：

(1)电源的电动势和内阻，以及R3的最大阻值；

(15.如图所示，光滑水平面内的xOy平面直角坐标系第二象限存在大小未知方向沿y轴负方向的匀强电场E1，第一、四象限内存在与x轴正方向成30∘斜向上的匀强电场E2(图中未画出)。圆心角为120∘的光滑圆弧绝缘轨道固定在第一、四象限平面内，其左端位于坐标原点O处，右端B点和圆心O′连线与x轴平行，轨道半径大小为L。t=0时刻，质量为m、电荷量为+q的小球从A点以大小为v0=3gL的初速度平行于x轴开始向右运动，恰好从O点沿切线方向进入弧形轨道。已知第一、四象限内匀强电场的电场强度E2=33×mgq，A点的横坐标为x=−L，小球可视为点电荷且带电量始终不变，重力加速度为g。求：

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：根据F=qE可知，F−q图像的斜率表示电场强度，由图像可知，A、B两点的电场强度之比EAEB=41，根据点电荷场强公式E=kQr2，可得A、B两点与点电荷2.【答案】D

【解析】解：AB、根据题意分析可知，圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的电场强度相互抵消，故合场强为零，即O点的电场强度为零；圆环上各电荷在x轴产生的电场强度有水平向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据电场线的特点，顺着电场线方向电势降低，可知从O点沿x轴正方向，电势降低，故O点的电势最高，故AB错误；

CD、根据题意分析可知，O点的电场强度为零，无穷远处的电场强度也为零，故从O点沿x轴正方向，电场强度应先增大后减小，故C错误，D正确。

故选：D。

要判断x轴上的电场强度和电势，需结合电场强度的叠加原理、电势的变化规律，以及带电圆环轴线上电场强度的分布特点来分析各选项。

本题的核心是利用对称性分析O点场强(对称电荷元的电场抵消)，结合电场线与电势的关系判断电势高低(沿电场线电势降低，O点为电势最高点)，以及掌握带电圆环轴线上场强的分布规律(O点和无穷远场强为0，中间存在最大值，故场强先增后减)3.【答案】C

【解析】解：A、小球在水平面运动时，动能Ek=12mv02，此时机械能E=0，由E=Ek+Ep可知小球在水平面时重力势能Ep=−12mv02，故A错误；

BC、小球运动过程中只有重力做功，其机械能守恒，始终为0。在P点时重力势能比在水平面时大mgh，则在P点时重力势能应为mgh−4.【答案】C

【解析】解：A、由电容的决定式C=εrS4πkd可知，上极板下移，板间距离d减小，电容C增大。根据电容的定义式C=QU，Q不变，C增大，所以电容器电压U减小，则静电计指针的张角减小，故A错误；

C、极板间电场强度E=Ud，结合C=εrS4πkd和C=QU可得E=4πkQϵrS，Q、S、ε均不变，则E与d无关，保持不变。原来油滴静止满足qE场=mg，电场力不变，油滴仍静止，故C正确；

B、下极板接地电势为0，设P到下极板距离为dP，则P点电势5.【答案】C

【解析】解：A.由题知，将一电荷量为+2q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点，此过程中，电场力做功为−W，则由电场力做功与电势能变化的关系可得：

−W=0−EpC，

解得Q1在C点的电势能为：

EpC=W，

由电势与电势能的关系可得：

EpC=2qφC，

联立解得C点的电势为：

φC=W2q，

故A错误；

B.由题图可知，Q1从C点沿CB移到B点的过程中，点电荷到A点的距离先减小再增大，因为固定在A点的电荷和Q1带同种电荷，所以两者之间的电场力为斥力，因此电场力先做负功后做正功，故B错误；

CD.因为三角形ABC是等边三角形，所以Q1固定到B点后，B点到C点的距离与A点到C点的距离相等，又因为Q1的电荷量是固定在A点正电荷带量的两倍，且均两者为正电荷，则Q1在C点的电势为：

φ′C=2φC=2×W2q=Wq6.【答案】D

【解析】解：A.因为带电粒子做曲线运动时，所受合力(电场力)指向运动轨迹凹侧、带电粒子所受电场力方向与电场强度方向相同或相反，则由题图可知，DNA分子所受电场力方向大致向下，与电场强度方向相反，因此DNA分子带负电，故A错误；

B.根据对称性可知，N、P两点的电场强度大小相同，但方向不同，所以电场强度不同，故B错误；

C.因N点电场线较M点密集，可知N点场强较大，则由F=qE=ma可知，DNA分子在N点受到的电场力较大，加速度较大，即：aM<aN，故C错误；

D.结合前面分析可知，DNA分子从M点到N点，电势能减少，则电场力做正功，动能增加，则速度增加，即：vM<vN，故D正确。

故选：D。

A.7.【答案】C

【解析】解：由题意可知B板到A板的电势差UBA>0，B板到C板的电势差UBC>0，且UBA、UBC均等于电源的电动势，即：UBA=UBC。电子在A、B板间做匀加速直线运动，在B、C板间做匀减速直线运动。

A.电子从A板到B板的过程，根据动能定理得：eUBA=12mvB2−0，将B板上移至水平虚线处，UBA仍等于电源的电动势，保持不变，可知电子到达B板时速度，故A错误；

B.未移动B时电子恰好能到达C板，将B板上移至水平虚线处，UBA、UBC仍等于电源的电动势，均保持不变，根据动能定理易知电子仍然恰好能到达C板，不能穿过C板上的小孔，故B错误；

CD.由上述分析，电子到达B板时速度vB不变，由A板运动到C板的位移不变，总是恰好到达C板，将B板上移至水平虚线处后，改变板间的匀强电场的电场强度，改变了电子运动的加速度，根据电子运动的v−t图像与时间轴围成的面积表示位移，且面积不变，作出移动B板前后的电子由A板运动到C板的v−t图像，如下图所示：

由所作v−t图像可知到达C板的时间不变，故C正确，D错误。

故选：C。

由题意可知B板到A板的电势差与8.【答案】CD

【解析】解：A、电场方向由电势降低的方向可知沿x轴正方向，粒子仅受电场力沿x轴正方向运动，无法确定其受力方向与电场方向的关系，故A错误；

B、根据E=Ud=|ΔφΔx|可知φ−x图像斜率表示电场强度大小，由图可知，φ−x图像是一条倾斜直线，说明电场是匀强电场，A、B两点电场强度方向相同，故B错误；

C、匀强电场中各点电场强度大小相等，故x=2cm处电场强度大小为：E=|ΔφΔx9.【答案】BD

【解析】解：A、设汽车匀加速阶段的加速度为a1，根据运动学公式，有x0=12a1t02

匀加速阶段的最大速度为v1=a1t0

可解得a1=2x0t02，v1=2x0t0

设汽车在减速阶段的加速度大小为a2，有2x0=v122a2

解得a2=x0t02

图中t1时刻是汽车停止运动的时刻，所以t1=t0+v1a2，即t1=3t0，故A错误；

10.【答案】BCD

【解析】解：A.设水平向右为x轴、竖直向下为y轴，将运动沿x、y轴分解，从a到b过程，初速度vax=v0，vay=0

末速度vbr=0，vby=v0，设运动时间为t0，由匀变速直线运动速度与时间的关系，可得

ax=vbx−vaxt0=v0t0，ay=vby−vayt0=v0t0

则

ax=ay=a

水平方向仅受电场力水平分量作用，由牛顿第二定律，得

Fx=ma

竖直方向受重力和电场力竖直分量作用，由牛顿第二定律，得

mg+Fy=ma

整理得

Fy=ma−mg

由矢量合成法则，得电场力大小F=11.【答案】甲ADCBC

【解析】解：(1)因为R<RARV，则待测电阻属于小电阻，要用电流表外测法，为了尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的甲；

(2)正确的使用步骤如下：先将选择开关置于“×1k”位置，将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0，然后将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开，最后将选择开关置于“OFF”位置，故正确的操作顺序是ADCB；

(3)同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数，说明在电路中有断路的地方。在其它连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数，则说明导线cd断路，故C正确，ABD错误；

故选：C。

故答案为：(112.【答案】13N114

【解析】解：(1)多用电表欧姆挡采用“×1”倍率，指针指向欧姆刻度13，读数为13×1Ω=13Ω；

(2)开关闭合前，为保护电路，需让接入电路的电阻最大，因此滑片置于N端；

(3)根据电阻定律，接入电阻丝的电阻R=ρLS=4ρLπd2

根据闭合电路欧姆定律E=U+UR(R0+r)

解得1L=4ρEπd2(R0+r)⋅1U13.【答案】合力对快件所做的功为8J

快件与传送带摩擦而产生的热量为56J

电动机多做的功为160J

【解析】解：(1)由图可知，快件到达底端时v2=16m2/s2，则v=4m/s，可知传