资源简介

2026人教版高一物理下学期期末综合测试卷
（考试时间：75分钟，分值：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．测试范围：必修二全册、必修三第9~10章。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．一同学用力将铅球水平推出，不考虑空气阻力，铅球从离手到落地前的过程中（　　）
A．机械能一直不变 B．加速度一直变化
C．手在对铅球做功 D．离手瞬间动能最大
2．两种卫星绕地球运行的轨道如图，设地球半径为，地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为，加速度大小为；近地卫星的轨道半径近似为，运行速度大小为，加速度大小为；地球静止卫星的轨道半径为，运行速度大小为，加速度大小为。下列选项正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，内径为R，内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上，内壁O点有一小滑块，现给小滑块水平切向的初速度v0，小滑块沿着柱体的内壁旋转一周经过O1点后继续运动，最终落在柱体的底面上。已知小滑块的质量为m，重力加速度为g。则在整个运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小滑块的机械能不守恒 B．小滑块到达O1的速度为
C．小滑块旋转一周所用的时间为 D．小滑块对内壁的弹力逐渐增大
4．关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B．如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了
C．如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，则当火车转弯时速度时，火车车轮对外轨道有挤压
D．如图丁，小球在竖直平面内放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最小
5．静电现象普遍出现于平时的生活之中，人类通过静电现象开始了对电的深入研究。熔喷布是口罩的中间过滤层，它经过了静电驻极技术处理，即通过高压放电，使电荷附着在熔喷无纺布上，使它能吸附一些颗粒较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也可进行吸附或阻隔。驻极处理装置中针状电极与平板电极间的电场如图所示。
A．a点处的电场强度小于b点处的电场强度
B．带负电荷的尘埃在a点处的电势能小于b点处的电势能
C．a点处一带电尘埃仅在电场力的作用下由静止开始运动，被熔喷布吸附，尘埃携带的是正电荷
D．质量为m的带电尘埃在电场力的作用下由静止开始运动，被熔喷布吸附，电势能变化量为E，不计其所受重力，则它运动到熔喷布时的速度大小为
6．当前我国新能源汽车销量达到世界汽车的34.5%的份额，事业发展迅猛，某国产新能源汽车的质量为m，在水平路面上由静止开始启动，其图像如图所示，已知时间内为过原点的直线，时刻速度为，功率达到额定功率，此后保持额定功率不变，在时刻达到最大速度后做匀速运动。汽车运动中阻力f大小恒定，下列说法正确的是（　　）
A．时刻以后，汽车的牵引力为零
B．至，汽车的加速度和速度都增大
C．汽车的额定功率为
D．汽车的最大速度为
7．如题图所示，空间中有两块水平的带电平行金属板M、N，两板间距为0.5m，两板间的电压为100V。一质量为10g、电荷量为+5×10 C且可视为质点的小球，从距上极板竖直距离为0.1m的A点以水平速度v =3m/s飞入两极板间，恰好从下极板的右端点飞出。已知重力加速度g取10m/s ，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．上极板带负电
B．该过程中，小球电势能增加
C．小球从下极板右端点飞出时速度大小为5m/s
D．极板的长度为0.8m
8．中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　）
A．A的质量为 B．B的质量为
C．A、B的速度之比 D．A、B的轨道半径之比为
9．如图所示，两个皮带轮在电机的带动下顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率运行。将质量为的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间后，A的速度变为v，再经过相同时间后，到达传送带右端。则下列说法正确的是（　　）
A．物体A由传送带左端到右端的平均速度为4m/s
B．传送带对物体做功为16J
C．系统因摩擦而产生的热量为16J
D．因传送物块，电机额外输出的能量为48J
10．有一种蜘蛛带电后能在电场环境中“御电飞行”。如图所示，在一个固定的带正电的金属球旁边，一只带负电的蜘蛛在水平面上做半径为R的匀速圆周运动。若金属球半径为R，所带电荷量为+Q，蜘蛛可看做质点且质量为m，其到球面的距离和到过O点竖直线的距离均为R（已知均匀带电球壳内部电场强度为0，且金属球电荷分布均匀），蜘蛛所带电量不影响金属球电荷分布，重力加速度为g，静电力常量为k，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．蜘蛛受到的电场力为
B．蜘蛛的动能为
C．金属球内一点P，已知OP=0.5R，则P点的电场强度大小为
D．蜘蛛所带电量为
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共16分。
11．（8分）某物理小组利用如图甲所示实验装置来“验证机械能守恒定律”。所用器材包括：装有声音传感器的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验操作步骤如下：
a．在钢尺的一端粘一层薄橡皮泥，将该端伸出水平桌面少许，用刻度尺测出橡皮泥上表面与地板间的高度差；
b．将质量为m的铁球放在钢尺末端的橡皮泥上，保持静止状态；
c．将手机置于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目；
d．迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落；
e．传感器记录声音振幅随时间的变化曲线。
（1）声音振幅随时间的变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应敲击钢尺和铁球落地的时刻，则铁球下落的时间间隔________s。
（2）已知铁球质量为，某同学利用求出了铁球落地时的速度，则下落过程中，铁球动能的增加量为________；重力加速度为，铁球重力势能的减少量为________。据此可得出，在误差允许的范围内，铁球在自由下落过程中机械能守恒。（结果均保留三位小数）
（3）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果________（选填“有”或“没有”）影响。
12．（8分）如图所示，是某实验小组探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系的装置。AB是固定在竖直转轴上的水平光滑的凹槽，A端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间，小钢球的球心、挡光片距转轴的距离相同，均为r。
（1）本实验采用的实验方法是______。
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）用光电门测得小钢球线速度v为______，则小钢球角速度ω的表达式为________。（结果用d，，r表示）
（3）在测出多组实验数据后，绘制出图像，则在误差允许范围内图线为________。（选填“直线”或“曲线”）
三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）如图为一滑雪场地的简化模型，一倾角的斜面长，水平面长，半径、圆心角的粗糙圆弧，三者在同一竖直面内且平滑连接，点在水平面上的投影为，二者的高度差。总质量的滑雪运动员从点静止开始自由下滑，经过点后腾空并完成预设动作后落到水平面。已知运动员与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，经过粗糙圆弧克服摩擦力做功，不计空气阻力和运动员大小。求：
（1）运动员到达点时的速度大小；
（2）运动员到达点时的速度大小；
（3）运动员落到水平面上的位置到点的距离。
14．（12分）如图，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为d=0.5m，两板间的电压UMN=6V。一可视为质点的小球以v0=3m/s的水平速度从紧靠M板的A点飞入，从下极板的右端点B点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。B点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径R=1m。平行金属板M、N的右侧垂线CD的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=15N/C。已知小球带正电，质量m=1.0kg，电荷量q=0.5C，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力。求：
（1）小球在B点的速度大小vB；
（2）极板的长度L；
（3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度vm的大小为多少？
15．（16分）某种装置如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，弹簧原长小于AB间距离且始终处于弹性限度内。质量的小滑块紧靠弹簧右端，滑块与弹簧不栓接，光滑水平面的右端在B点与倾角的传送带平滑连接，传送带以恒定速率顺时针转动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带的动摩擦因数，传送带在C点与光滑的圆弧轨道相切，圆弧轨道半径，E为圆弧最高点，D与圆心等高。已知重力加速度，，。
（1）当弹簧锁定后所储存的弹性势能是时，将滑块由静止释放，求滑块到达B点时（已与弹簧分离）的速度的大小；
（2）求滑块通过传送带的过程中，因摩擦产生的热量Q；
（3）为了使物块能恰好经过圆弧轨道的最高点E，求弹簧最初的弹性势能的大小
答案解析
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．一同学用力将铅球水平推出，不考虑空气阻力，铅球从离手到落地前的过程中（　　）
A．机械能一直不变 B．加速度一直变化
C．手在对铅球做功 D．离手瞬间动能最大
【答案】A
【解析】AB．铅球做平抛运动，仅受重力，机械能守恒，加速度恒为重力加速度，A正确，B错误；
C．离手后，手对铅球没有力的作用，不再做功，C错误；
D．飞行中动能由水平速度（不变）和竖直速度（增大）共同决定，总动能持续增加，离手时动能最小，D错误。
故选A。
2．两种卫星绕地球运行的轨道如图，设地球半径为，地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为，加速度大小为；近地卫星的轨道半径近似为，运行速度大小为，加速度大小为；地球静止卫星的轨道半径为，运行速度大小为，加速度大小为。下列选项正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】BD．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得
可得，
则有，，故B正确，D错误；
AC．地球赤道上的物体与静止卫星的角速度相等，根据，
可得，
则有，故AC错误。
故选B。
3．如图所示，内径为R，内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上，内壁O点有一小滑块，现给小滑块水平切向的初速度v0，小滑块沿着柱体的内壁旋转一周经过O1点后继续运动，最终落在柱体的底面上。已知小滑块的质量为m，重力加速度为g。则在整个运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小滑块的机械能不守恒 B．小滑块到达O1的速度为
C．小滑块旋转一周所用的时间为 D．小滑块对内壁的弹力逐渐增大
【答案】B
【解析】A．小滑块受柱体的内壁支持力不做功，故小滑块的机械能守恒，故A错误；
B C．小滑块的运动可看作水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动，从O点到O1点的时间
O1点竖直方向的分速度为
O1的速度为，故B正确，C错误；
D．由牛顿第二定律
由牛顿第三定律小滑块对内壁的弹力，大小不变，故D错误。
故选B。
4．关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B．如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了
C．如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，则当火车转弯时速度时，火车车轮对外轨道有挤压
D．如图丁，小球在竖直平面内放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最小
【答案】C
【解析】A．如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、支持力、摩擦力作用，其中的摩擦力提供所需的向心力，故A错误；
B．如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，即做离心运动，则可能是因为物体的速度突然变大了，也可能是提供的向心力变小了，故B错误；
C．如图丙，火车轨道倾角，水平面内圆周运动半径为r，当重力和支持力的合力刚好提供向心力时，有，可得
当火车转弯时速度时，火车有离心运动趋势，火车车轮对外轨道有挤压，故C正确；
D．如图丁，小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过最低点Ｃ时小球速度最大，根据
可知过点C时小球对轨道的压力最大，故D错误。故选C。
5．静电现象普遍出现于平时的生活之中，人类通过静电现象开始了对电的深入研究。熔喷布是口罩的中间过滤层，它经过了静电驻极技术处理，即通过高压放电，使电荷附着在熔喷无纺布上，使它能吸附一些颗粒较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也可进行吸附或阻隔。驻极处理装置中针状电极与平板电极间的电场如图所示。
A．a点处的电场强度小于b点处的电场强度
B．带负电荷的尘埃在a点处的电势能小于b点处的电势能
C．a点处一带电尘埃仅在电场力的作用下由静止开始运动，被熔喷布吸附，尘埃携带的是正电荷
D．质量为m的带电尘埃在电场力的作用下由静止开始运动，被熔喷布吸附，电势能变化量为E，不计其所受重力，则它运动到熔喷布时的速度大小为
【答案】D
【解析】A．针尖附近电场线密集，a点电场强度大于b点，故A错误；
B．负电荷在a点电势能大小取决于电势高低，a点电势大小大于b点处，故B错误；
C．尘埃从a点向熔喷布运动，熔喷布带正电，故尘埃携带的是负电荷，故C错误；
D．由动能定理
解得，故D正确。
故选D。
6．当前我国新能源汽车销量达到世界汽车的34.5%的份额，事业发展迅猛，某国产新能源汽车的质量为m，在水平路面上由静止开始启动，其图像如图所示，已知时间内为过原点的直线，时刻速度为，功率达到额定功率，此后保持额定功率不变，在时刻达到最大速度后做匀速运动。汽车运动中阻力f大小恒定，下列说法正确的是（　　）
A．时刻以后，汽车的牵引力为零
B．至，汽车的加速度和速度都增大
C．汽车的额定功率为
D．汽车的最大速度为
【答案】D
【解析】A．时刻后汽车匀速运动，牵引力等于阻力，A错误；
B． 阶段汽车保持额定功率不变，根据
速度增大时，牵引力减小，加速度 也减小，汽车做加速度减小的加速运动，B错误；
C．汽车做匀加速直线运动，加速度
根据牛顿第二定律
可得牵引力
因此额定功率，C错误；
D．汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，满足
代入的表达式推导 ，D正确。
故选 D。
7．如题图所示，空间中有两块水平的带电平行金属板M、N，两板间距为0.5m，两板间的电压为100V。一质量为10g、电荷量为+5×10 C且可视为质点的小球，从距上极板竖直距离为0.1m的A点以水平速度v =3m/s飞入两极板间，恰好从下极板的右端点飞出。已知重力加速度g取10m/s ，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．上极板带负电
B．该过程中，小球电势能增加
C．小球从下极板右端点飞出时速度大小为5m/s
D．极板的长度为0.8m
【答案】C
【解析】A．极板间的电场强度为
由于带正电的小球进入电场后向下偏转，合力方向向下，经比较
故电场强度方向向下，上极板带正电，故A错误；
B．小球运动过程中，电场力做正功，小球电势能减少，故B错误；
D．带电粒子在极板间做类抛体运动，
水平方向上匀速直线，
竖直方向上
代入数据后得到板长，故D错误；
C．竖直方向速度
从极板射出时，故C正确；
故选C。
8．中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　）
A．A的质量为 B．B的质量为
C．A、B的速度之比 D．A、B的轨道半径之比为
【答案】BCD
【解析】B．C绕B做匀速圆周运动，有
可解得，故B正确；
A．AB组成的双星系统，有
根据公式可知
所以，故A错误；
D．根据公式可知，故D正确；
C．双星系统中A与B运动的角速度相同，根据公式可知，故C正确。
故选BCD。
9．如图所示，两个皮带轮在电机的带动下顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率运行。将质量为的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间后，A的速度变为v，再经过相同时间后，到达传送带右端。则下列说法正确的是（　　）
A．物体A由传送带左端到右端的平均速度为4m/s
B．传送带对物体做功为16J
C．系统因摩擦而产生的热量为16J
D．因传送物块，电机额外输出的能量为48J
【答案】BC
【解析】A．由题意可知物体先做加速运动，与传送带共速后做匀速运动，则物体位移
故物体A由传送带左端到右端的平均速度
故A错误；
B．由能量守恒可知传送带对物体做功
故B正确；
C．物体加速过程，对物体，根据牛顿第二定律有
系统因摩擦而产生的热量
联立解得
故C正确；
D．由能量守恒可知因传送物块，电机额外输出的能量为
故D错误。
故选BC。
10．有一种蜘蛛带电后能在电场环境中“御电飞行”。如图所示，在一个固定的带正电的金属球旁边，一只带负电的蜘蛛在水平面上做半径为R的匀速圆周运动。若金属球半径为R，所带电荷量为+Q，蜘蛛可看做质点且质量为m，其到球面的距离和到过O点竖直线的距离均为R（已知均匀带电球壳内部电场强度为0，且金属球电荷分布均匀），蜘蛛所带电量不影响金属球电荷分布，重力加速度为g，静电力常量为k，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．蜘蛛受到的电场力为
B．蜘蛛的动能为
C．金属球内一点P，已知OP=0.5R，则P点的电场强度大小为
D．蜘蛛所带电量为
【答案】AD
【解析】A．蜘蛛受到的电场力与竖直方向的夹角为θ，有
解得
蜘蛛受到的电场力为F，有
解得，故A正确；
B．蜘蛛的动能为
根据牛顿第二定律得
解得，故B错误；
C．P点的电场强度可看成是以OP为半径的球和剩下部分的球壳在P点的场强的矢量和，又已知均匀带电球壳内部电场强度为0，则P点的电场强度大小等于以OP为半径的球产生的场强，该球的半径为金属球半径的一半，根据，可知该球的体积为金属球的，因为金属球电荷分布均匀，可知该球的电荷量为，则该球在P点的电场强度大小为，故C错误；
D．根据库仑定律
解得
即蜘蛛所带电量为，故D正确。
故选AD。
二、实验题：本题共2小题，共16分。
11．（8分）某物理小组利用如图甲所示实验装置来“验证机械能守恒定律”。所用器材包括：装有声音传感器的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验操作步骤如下：
a．在钢尺的一端粘一层薄橡皮泥，将该端伸出水平桌面少许，用刻度尺测出橡皮泥上表面与地板间的高度差；
b．将质量为m的铁球放在钢尺末端的橡皮泥上，保持静止状态；
c．将手机置于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目；
d．迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落；
e．传感器记录声音振幅随时间的变化曲线。
（1）声音振幅随时间的变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应敲击钢尺和铁球落地的时刻，则铁球下落的时间间隔________s。
（2）已知铁球质量为，某同学利用求出了铁球落地时的速度，则下落过程中，铁球动能的增加量为________；重力加速度为，铁球重力势能的减少量为________。据此可得出，在误差允许的范围内，铁球在自由下落过程中机械能守恒。（结果均保留三位小数）
（3）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果________（选填“有”或“没有”）影响。
【答案】（1）0.43 （2）1.75 1.76 （3）没有
【解析】（1）铁球下落的时间间隔
（2）[1]铁球下落过程中，落地速度为
则铁球动能的增加量为
[2]铁球重力势能的减少量为
（3）小球在竖直方向上做自由落体运动，小球下落的时间由高度决定，若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，不会影响小球的落地时间，故对实验测量结果没有影响。
12．（8分）如图所示，是某实验小组探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系的装置。AB是固定在竖直转轴上的水平光滑的凹槽，A端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间，小钢球的球心、挡光片距转轴的距离相同，均为r。
（1）本实验采用的实验方法是______。
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）用光电门测得小钢球线速度v为______，则小钢球角速度ω的表达式为________。（结果用d，，r表示）
（3）在测出多组实验数据后，绘制出图像，则在误差允许范围内图线为________。（选填“直线”或“曲线”）
【答案】（1）B （2） （3）直线
【解析】（1）本实验探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r这三个物理量之间的关系，则采用的实验方法是控制变量法。故选B。
（2）[1]用光电门测得小钢球线速度为；
[2]小钢球角速度ω的表达式为。
（3）根据可得
可知图像为直线。
三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）如图为一滑雪场地的简化模型，一倾角的斜面长，水平面长，半径、圆心角的粗糙圆弧，三者在同一竖直面内且平滑连接，点在水平面上的投影为，二者的高度差。总质量的滑雪运动员从点静止开始自由下滑，经过点后腾空并完成预设动作后落到水平面。已知运动员与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，经过粗糙圆弧克服摩擦力做功，不计空气阻力和运动员大小。求：
（1）运动员到达点时的速度大小；
（2）运动员到达点时的速度大小；
（3）运动员落到水平面上的位置到点的距离。
【答案】（1）8m/s （2）5m/s （3）4m
【解析】（1）从A点到B点，根据牛顿第二定律
根据匀变速直线运动速度与位移关系
联立解得
所以运动员到达点时的速度大小为。
（2）从B点到D点由动能定理可得
解得
故运动员到达D点时的速度大小为。
（3）运动员过D点后做斜抛运动，离开D点瞬间竖直方向分速度为
水平方向分速度为
离开D点上升的时间
上升的最大高度
运动员到达最高点后竖直方向自由落体，设下降时间为，则
解得
运动员落到水平面上的位置到点的距离
14．（12分）如图，空间中有两块带电平行金属板M、N，两板间距为d=0.5m，两板间的电压UMN=6V。一可视为质点的小球以v0=3m/s的水平速度从紧靠M板的A点飞入，从下极板的右端点B点飞出，并沿切线方向飞入竖直光滑圆轨道。B点与光滑竖直圆轨道平滑连接，圆轨道的半径R=1m。平行金属板M、N的右侧垂线CD的右侧区域存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=15N/C。已知小球带正电，质量m=1.0kg，电荷量q=0.5C，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力。求：
（1）小球在B点的速度大小vB；
（2）极板的长度L；
（3）小球在竖直圆轨道上滚动时的最大速度vm的大小为多少？
【答案】（1）5m/s （2） （3）
【解析】（1）小球从点到点由动能定理可得
解得
（2）小球在两板间做类平抛运动，在水平方向，有
在竖直方向，有
根据牛顿第二定律，有
联立解得
（3）小球在圆弧轨道上运动时，在等效平衡位置时速度最大，等效平衡位置如图所示
由图可知
解得
小球在点时，设与的夹角为，可知
解得
小球从点到等效平衡位置由动能定理可得
解得
15．（16分）某种装置如图所示，左端固定的轻弹簧可以锁定在不同的压缩状态，弹簧原长小于AB间距离且始终处于弹性限度内。质量的小滑块紧靠弹簧右端，滑块与弹簧不栓接，光滑水平面的右端在B点与倾角的传送带平滑连接，传送带以恒定速率顺时针转动，传送带两转轴间的距离，滑块与传送带的动摩擦因数，传送带在C点与光滑的圆弧轨道相切，圆弧轨道半径，E为圆弧最高点，D与圆心等高。已知重力加速度，，。
（1）当弹簧锁定后所储存的弹性势能是时，将滑块由静止释放，求滑块到达B点时（已与弹簧分离）的速度的大小；
（2）求滑块通过传送带的过程中，因摩擦产生的热量Q；
（3）为了使物块能恰好经过圆弧轨道的最高点E，求弹簧最初的弹性势能的大小。
【答案】（1）6m/s （2）40J （3）66J
【解析】（1）弹簧弹性势能全部转化为滑块动能
解得
（2）滑块速度小于传送带速度，滑块受到沿传送带向上的滑动摩擦力，由牛顿第二定律
得加速度大小（方向沿斜面向下）
设滑块到达C点速度为，由运动学公式
解得，故全程加速度不变；
滑块在传送带上运动时间
这段时间传送带位移
相对位移
摩擦生热
代入数据得
（3）滑块恰好经过圆弧最高点E，重力提供向心力
E点相对C点的高度差
从C到E圆弧光滑，由机械能守恒
，滑块在传送带上全程匀减速；
对B到C过程，由运动学公式
弹簧弹性势能
代入数据得2026人教版高一物理下学期期末综合测试卷
答题卡
A
h
F
C
E
0
I R
N
B
D
E
R
C
m
MMMM
B

展开更多......

收起↑