2025-2026学年湖南省长沙市天心区部分校高一（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部分校高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。关于物理学思想方法和物理学史，下列叙述正确的是(

)A.丹麦天文学家第谷坚持对天体进行系统观测20余年，获得了大量的精确资料，并发现了行星运动定律

B.法国科学家库仑通过对电荷之间相互作用力的研究，总结出了库仑定律

C.卡文迪什认为电荷之间的相互作用通过场来传递，提出了电场的概念

D.探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，采用了等效替代的思想2.某物体受到两个共点力，大小依次为F1=3N和FA.13N B.3N C.4N D.10N3.如图所示，倾角为θ的光滑斜面上用轻绳连接两个质量分别为m、2m的物块A、B，平行斜面向上的外力通过原长为l0的轻弹簧拉动物块B，A、B共同沿斜面向上以加速度a匀加速运动。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，弹簧未超过弹性限度。现剪断A、B间细绳，下列选项错误的是(

)

A.剪断前细绳拉力大小为mgsinθ+ma

B.剪断前弹簧长度为l0+3m(a4.在研究特殊曲线运动的过程中，某物理兴趣小组利用精密仪器使一个光点在水平面直角坐标系xOy内运动，其坐标与时间t的关系满足：x=cos(π2tA.顶点在原点，开口向上的抛物线 B.位于第一象限的四分之一圆弧段

C.以原点O为圆心，半径为1的完整圆 D.过原点且斜率为1的直线5.在远离其他天体的深空中，存在一个由A、B两颗星球组成的孤立双星系统。它们在彼此间万有引力的共同作用下，绕连线上的某一个共同圆心O做稳定的匀速圆周运动。已知在这个双星系统中，星球A的体积远大于星球B的体积，且两星球的平均密度相同。若用rA、rB分别表示共同圆心O到星球A、B的距离，下列关于rA、rBA.rA>rB B.rA<6.如图所示，一个均匀带正电的半球壳固定在空间中，在球心O处由静止释放一个带正电的试探粒子(不计粒子重力)，粒子在刚释放的瞬间，其电场力产生的初加速度大小为a0。现沿过球心的平面切去该半球壳的一瓣，切下部分的二面角(夹角)α=60∘，并保持其余躯干部分仍然固定。若再次在球心OA.12a0 B.32a7.质量为m的微型工件(可视为质点)在某次测试中，其最终的运动结果是恰好能够完整地滑到竖直固定圆弧轨道的右侧终点Q。已知该轨道的半径为R，其直径POQ处于水平面内，而工件最开始是在P点正上方距离为R的高度处由静止开始自由下落并切入轨道的。设重力加速度为g，轨道内壁粗糙。若要满足上述最终的运动状态，则该工件在滑过轨道最低点N的瞬间，轨道对其支持力FN必须满足的条件是(

)

A.FN=3mg B.3m二、多选题：本大题共3小题，共15分。8.如图所示，小球P、Q质量均为m，分别用轻弹簧b和细线c悬挂在天花板下，再用另一细线d、e与左边的固定墙相连，静止时细线d、e水平，b、c与竖直方向夹角均为θ=30∘，下列判断正确的是A.剪断d瞬间P的加速度大小为3g B.剪断d瞬间P的加速度大小为33g

C.剪断e前c的拉力大小为32m9.如图所示，O−xyz空间坐标系中有一匀强电场，A、B、C三点分别位于x、y、z坐标轴上，OA=OB=OC=1m，D、E、F分别为ABA.E点电势为6V B.电场强度沿OD方向

C.电场强度大小为6V/m D.将一电子从F点移到D10.如图所示，倾角θ=37∘的传送带AB长L=25m，当将一个质量为2kg的煤块(可视为质点)从传送带底端静止放上传送带时，煤块放在静止的传动带上后，传送带以1m/s2的加速度匀加速向上运动，当传送带的速度达到4mA.10s时煤块受到的摩擦力大小为12N B.煤块在经过11.25s后运动到传送带顶端

C.煤块在传送带上留下了12m长的黑色痕迹 D.煤块在传送带上留下了16m三、实验题：本大题共2小题，共15分。11.某同学用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。将弹簧上端固定在铁架台上，毫米刻度尺竖直放置，零刻度线与弹簧上端对齐。弹簧下端悬挂钩码，待弹簧静止时，记录指针所指的刻度值。已知每个钩码的质量均为50g，重力加速度g取9.8m/s2。

(1)不挂钩码时，弹簧自然下垂，指针位置如图甲所示，该刻度尺的读数为______cm。

(2)在弹簧下端挂上3个钩码，稳定后指针位置为21.90cm，该弹簧的劲度系数为______N/m(12.在“研究平抛运动”的实验中，某同学采用如图甲所示的装置。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从水平末端飞出，落在水平挡板上，钢球侧面在白纸上挤压出痕迹点。移动挡板，多次重复实验，得到一系列痕迹点。

(1)关于该实验，下列操作中必须保证的是______(填字母)。

A.应选择体积较小、质量较小的小球

B.安装斜槽时其末端切线应水平

C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放

D.斜槽轨道必须光滑

E.挡板高度必须等间距变化

(2)确定坐标原点时，应将钢球静置于水平槽末端，钢球的______(填“最上端”“最下端”或“球心”)对应的白纸位置作为原点。

(3)该同学在实验中测量了多组水平位移x、竖直位移y后，以x2为横轴、y为纵轴绘制了y−x2图像，发现图线为一条过原点的直线。若图线斜率为k，小球初速度为v0，则当地的重力加速度g=______(用斜率k和初速度v0表示)。

(4)如图乙所示是在实验中记录的轨迹中的某一段。选取该段起点为坐标原点O，经测量A点的坐标为(20四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.人类对于太空探索的脚步从未停止，如图所示，探测器在某星球表面着陆前反推发动机向下喷气以获得向上的反作用力，探测器减速阶段可看作竖直方向的匀变速直线运动。若探测器从高度为H的位置开始获得的反作用力F，速度由v0减速到0平稳着地，该星球半径为R、引力常量为G，探测器的质量为m。求：

(1)该星球表面的第一宇宙速度；

(214.如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度h可调的斜轨道AB(其中B始终在C点正上方)，AD为水平轨道，DEFG是竖直放置的两个半径分别为R=0.2m和r=0.1m的光滑绝缘竖直半圆轨道，GI平面上方的圆弧区域内存在着E=2×104V/m、竖直向上的匀强电场，AB、AD、DE、FG均平滑连接，已知滑块质量为m=0.2kg、带电量q=+0.5×10−4C(可视为质点)，与AB、AD间动摩擦因数均为μ=0.5。轨道DE、FG15.真空室中有如图甲所示的装置，电极K持续发出的电子(初速度可忽略不计)经过电场加速后，从小孔O沿水平放置的偏转极板M、N的中心轴线OO′射入。加速电压为U，M、N板长均为L，偏转极板右侧有光屏(足够大且未画出)垂直中心轴线，离偏转极板距离为L。M、N两板间的电压UMN随时间变化的图线如图乙所示，一个周期内有一半的时间加有电压，其电压值为U。调节M、N两偏转极板之间的距离，使得每个电子均能通过偏转极板且用时为T(未知)。已知电子的质量、电荷量分别为m、e，不计电子重力以及电子间的相互作用，求：

(1)电子通过加速电场的速度v；

(2)偏转极板之间的最小距离d；答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A.丹麦天文学家第谷坚持对天体进行系统观测20余年，获得了大量的精确资料，开普勒在研究第谷的观测数据基础上发现了行星运动定律，故A错误；

B.法国科学家库仑通过扭秤实验对电荷间的相互作用力进行定量研究，提出了描述真空中两个静止点电荷之间相互作用的库仑定律，故B正确；

C.提出电场的概念、认为电荷间的相互作用通过场来传递的物理学家是法拉第，卡文迪什的主要贡献是测出了引力常量，故C错误；

D.探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，采用了控制变量思想，故D错误。

故选：B。

根据第谷、开普勒、库仑和法拉第以及卡文迪什等人的贡献和取得的成就，结合控制变量法思想逐一分析判断各个选项的正误。

2.【答案】D

【解析】解：由平行四边形定则可知，两个力合力最大值为3N+8N=11N，最小值为8N−3N=5N，所以两个力合力范围为5N≤3.【答案】D

【解析】解：A、剪断轻绳前对滑块A受力分析，根据牛顿第二定律FT−mgsinθ=ma

解得剪断轻绳前轻绳的拉力大小FT=mgsinθ+ma，故A正确；

B、剪断轻绳前对两个滑块整体受力分析，根据牛顿第二定律F弹−(m+2m)gsin⁡θ=(m+2m)a

解得F弹=3mgsin⁡θ+3ma

根据胡克定律F弹=4.【答案】C

【解析】解：由于x=cos(π2t)，y=sin(π2t)，则x2+y5.【答案】B

【解析】解：设星球A和星球B的质量分别为MA和MB。

根据质量与密度、体积的关系M=ρV，已知两星球的平均密度相同，且星球A的体积远大于星球B的体积，可知星球A的质量大于星球B的质量，即MA>MB。

在双星系统中，两星球依靠彼此间的万有引力提供向心力，绕连线上的某一点做匀速圆周运动，它们具有相同的角速度ω。根据牛顿第二定律有：

对星球A：GMAMB(rA+rB)2=MAω2rA，对星球B：GMAMB(rA+rB)2=6.【答案】B

【解析】解：根据对称性，表面积较小的这部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度E一定沿着θ角的角平分线向右下方，同理，表面积较大的部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度E1一定沿着(180∘−θ)角的角平分线向左下方，两部分球面产生的电场在O处的电场强度一定相互垂直，设均匀带电的半球壳的电场强度大小为E0，根据牛顿第二定律有qE0=ma0，同理可以分析其电场强度方向，

画出矢量图如图所示：

则剩余部分的电场强度大小

E1=E0cos30∘=32E7.【答案】B

【解析】解：设工件从P到N克服摩擦力做功为Wf1，从N到Q克服摩擦力做功为Wf2。

设工件经过N点的速度大小为v。由释放点到N点的过程，由动能定理得

mg⋅2R−Wf1=12mv2−0

从N点到Q点，由动能定理得：−mgR−Wf2=0−12mv2

联立可得Wf1+Wf2=mgR

工作从P点运动到Q点的过程中摩擦力一直做负功，机械能不断减小，则工件在轨道左侧速度大于右侧等高位置速度，工件轨道左侧对轨道的压力大于右侧等高位置对轨道的压力，则工件在左侧受到的摩擦力大于在右侧等高位置的摩擦力，所以有Wf1>Wf2，结合上述表达式可得Wf1>12mg8.【答案】BD

【解析】解：AB、弹簧的弹力不可突变，将细线d剪断瞬间，对P球，由牛顿第二定律得：mgtanθ=maP解得：a=33g

故A错误，B正确；

C、剪断e前，由有共点力平衡可知F=mgcos30∘=233mg

9.【答案】AD

【解析】解：A、在匀强电场中，任意线段中点的电势等于该线段两端点电势的平均值。由图可知，E为BC的中点，所以E点的电势φE=φB+φC2，代入数据解得φE=6V，故A正确；

BC、设匀强电场的电场强度在x、y、z轴上的分量分别为Ex、Ey、Ez。

根据沿坐标轴方向的电势差与场强分量的关系可得：Ex=φO−φAxA=0−81V/m=−8V/m，同理可求得Ey=φO−φByB=−8V/m，Ez=φO−φCzC=−4V/m。该匀强电场的电场强度大小E=Ex2+Ey2+Ez2，代入数据解得E=12V10.【答案】ABC

【解析】解：A、设煤块质量为m=2kg，传送带的加速度为a=1m/s2，传送带的最大速度为v=4m/s。

煤块放在静止的传动带上后向上加速的加速度大小为：a1=μmgcosθ−mgsinθm，解得：a1=0.4m/s2

煤块相对传送带下滑，设两者共速所需时间为t1，则有：v=a1t1，解得：t1=10s

10s时煤块相对传送带静止，受到的摩擦力大小为等于煤块的重力沿传送带向下的分力大小，则有：f=mgsinθ，解得：f=12N，故A11.【答案】13.60

18

C

【解析】解：(1)毫米刻度尺的精确度为1mm，刻度尺的读数为13.60cm；

(2)根据平衡条件和胡克定律F=3mg=k(x−x0)

劲度系数k=3mgx−x0=3×50×10−12.【答案】BC

球心

2kv0【解析】解：(1)A.为了减小空气阻力影响，应选择体积较小、密度大的小球，故A错误；

B.为了保证小球离开斜槽后做平抛运动，安装斜槽时其末端切线应水平，故B正确；

CD.为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，但斜槽轨道不需要光滑，故C正确，D错误；

E.挡板的作用是记录小球落点的位置，挡板高度不需要等间距变化，故E错误。

故选：BC。

(2)确定坐标原点时，应将钢球静置于水平槽末端，钢球的球心对应的白纸位置作为原点。

(3)根据平抛运动规律，水平位移大小为：x=v0t

竖直位移的大小为：y=12gt2

联立可得：y=g2v02⋅x2

可得y−x2图像的斜率为：k=g2v02

解得当地的重力加速度为：g=2kv02

(4)设小球在O点时的竖直分速度为vy0，由O到A的时间为t，由A到B的时间为Δt。

13.【答案】该星球表面的第一宇宙速度为(Fm−【解析】解：(1)探测器竖直向下做匀减速直线运动，设加速度大小为a，据牛顿第二定律F−mg=ma，又由H=v022a，根据重力