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2026新高考人教版高一物理下学期期末综合测试卷
（考试时间：90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：人教版必修二全册，必修三第9章和第10章
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 如图所示，下列关于书本插图表述正确的是（　　）
A. 甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了等效法
B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想模型
C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为向心力小于最大静摩擦力
2. 如图所示是甲、乙两个点电荷电场的部分电场线分布图，下列说法正确的是（　　）
A. 甲带负电，乙带正电，甲的电荷量大于乙的电荷量
B. P点的电场强度大于Q点的电场强度
C. 将一个正试探电荷从P点由静止释放，只在静电力的作用下会沿电场线运动到Q点
D. 一个负试探电荷在P点电势能比在Q的电势能大
3. 某卫星变轨前后的示意图如图所示。O为地球地心，变轨前I轨道为近地圆轨道，在I轨道上A点可机动变轨到椭圆Ⅱ上，C为椭圆轨道远地点。则卫星（　　）
A. 在I轨道上，经过B点的速度大于7.9km/s
B. 在Ⅱ轨道上，A的线速度比C点的线速度要小
C. 在I轨道上B点的加速度，比在Ⅱ轨道上C点的加速度小
D. 在I轨道A点要变轨到Ⅱ轨道，需要点火加速
4. 如图所示，三条虚线是某电场中的三个等势面，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中实线从运动到，下列说法正确的是（　　）
A. 粒子带正电
B. 该电场一定是由负点电荷产生的
C. 粒子在处的电势能小于在处的电势能
D. 粒子从到电场力所做的功大于从到电场力所做的功。
5. 风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。如图1所示，虚线下方为风洞区域，将一质量为的金属小球从距风洞处以初速度水平抛出，小球进入风洞后风洞能提供恒定的水平力（可调节大小），重力加速度取，不计空气阻力。小球进入风洞后出现三种轨迹如图2、3、4所示，则关于小球运动轨迹及风洞提供的水平力，下列说法正确的是（　　）
A. 图2中水平力
B. 图2中小球运动轨迹与水平面的夹角为
C. 图3中水平力
D. 图4中小球最终轨迹有可能与水平方向平行
6. 在第26届亚洲田径锦标赛男子链球决赛中，我国选手王琦凭借最后一投74米50的成绩，成功卫冕，这也激发了同学们对链球比赛的浓厚兴趣。假设在比赛中运动员掷出点距地面的高度为h，初速度大小为，与水平方向的夹角为，以掷出点为坐标原点，建立坐标系如图所示，忽略一切阻力，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）
A. 掷出链球相对于地面的最大高度为
B. 链球从掷出到落至地面所用时间为
C. 链球落至地面时速度大小为
D. 调整夹角，链球在地面落点与抛出点水平位移的最大值为
7. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示，这是某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力大小倒数的关系图像（图像），vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长线过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为1.5×103kg，下列说法正确的是（　　）
A. 汽车由b到c过程做加速度增大的加速直线运动
B. 汽车的额定功率为5kW
C. 汽车从a到b持续的时间为5s
D. 汽车能够获得的最大速度为20m/s
.8. 如图所示，下列有关圆周运动的实例说法正确的是（　　）
A. 图甲中，附着在波轮洗衣机脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大
B. 图乙中，滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做匀速圆周运动时，衣物运动到最高点A时脱水效果最好
C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动
D. 图丁中汽车在公路上转弯不允许超过规定的速度
9. 为了安全，很多高层都配备了救生缓降器材，图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成。如图乙所示，某次险情中，高层建筑工人从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，则下列说法中正确的是（　　）
A. 内，工人的加速度大小为 B. 整个过程，工人的位移大小为
C. 时，重力的瞬时功率为 D. 整个过程，工人的重力势能减少
10. 如图，带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的N点，其正上方L处固定一电荷量为的球2，斜面上距N点L处的M点有质量m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在M点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。g为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（ ）
A. 带正电
B. 运动到MN中点处时，动能最大
C. 运动至N点的速度大小为
D. 运动至N点的加速度大小为2g
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共15分。
11. 某物理兴趣实验小组利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，C为电容器，A为理想电流表，V为理想电压表。
（1）先将开关S掷向1对电容器充电，此过程通过电流表A的电流方向为_____（填“从左到右”或“从右到左”）；
（2）再将开关S掷向2让电容器放电，图乙为电容器放电时的图像，已知电容器放电之前的电压为2.0V，图乙中图像与坐标轴围成的面积约38小格，该电容器的实测电容值约为________F（计算结果保留2位有效数字）；
（3）若不改变电路其他参数，只增大电阻R，放电时曲线与坐标轴所围成的面积将_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
12. 某同学验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
（1）测得小车（含遮光片）的质量为M，两光电门之间的距离为s，遮光片的宽度为d，重力加速度大小为g。调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行。释放小车，小车通过两光电门的遮光时间分别为t1和t2，则小车经过光电门1时的速度大小为______。
（2）为了验证小车和钩码组成的系统机械能是否守恒，还需要测量的物理量（含符号）是______。
（3）若满足关系式______，则说明小车和钩码组成的系统机械能守恒。（用题中已知或测出的物理量符号表示）
（4）关于该实验，下列说法正确的是______。
A. 钩码的质量必须远小于小车的质量
B. 垫高轨道左侧，平衡摩擦力
C. 重复实验时，必须让小车从同一位置释放
计算题：本题共3小题，共45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. （12分）小球甲、乙（均视为质点）套在圆环上，现让圆环绕竖直直径做角速度为的匀速圆周运动，两小球相对圆环静止。小球甲处在点，与竖直方向的夹角为，小球甲与圆环间的摩擦力刚好为0；小球乙处在点，为水平半径，且圆环对小球乙的静摩擦力达到最大值，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将小球丙从圆环的最高点以大小的初速度水平向右抛出，小球丙落到与圆心等高处的点，重力加速度大小为，求：
（1）小球甲、乙的向心加速度大小之比；
（2）圆环的半径以及、两点间的距离；
（3）小球乙与圆环间的动摩擦因数。
14. （15分）如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑圆轨道BC、粗糙水平轨道BD、光滑半圆弧轨道DG，各部分平滑连接且在同一竖直面内，圆轨道BC的最低点B处的入、出口靠近但相互错开。现将一可视为质点的质量为的滑块从AB轨道上距地面某高度处由静止释放。已知圆轨道的半径，水平轨道BD的长度，半圆轨道的半径，滑块与水平轨道BD间的动摩擦因数为，重力加速度取。
（1）若滑块恰能通过圆轨道的最高点C，求释放滑块时距地面的高度h及运动至圆轨道B点时对圆轨道的压力大小；
（2）若滑块经过C点后能冲上且不中途脱离半圆轨道，求滑块释放点高度h的取值范围。
15. （18分）如图甲所示，在坐标系中，在第Ⅱ象限放置了粒子射线管，粒子射线管由平行于轴的平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成、细管C到两板的距离相等，且右侧开口在轴上（图中C与两板连线绝缘）。粒子源P在靠近A极板下方的左端，可以斜向下沿某一方向发射初速度为的带电粒子。A、B板长为，当A、B板加上某一电压时，带电粒子刚好能以的速度水平进入细管C且以相同速度水平射出。然后进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中做半径的匀速圆周运动，静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心，且粒子经过处的电场强度大小均为。之后带电粒子垂直轴进入第Ⅳ象限。第Ⅳ象限内存在电场强度大小不变、方向水平且随时间呈周期性变化的电场，若从此刻为计时零点，电场变化关系如图乙（图中，为已知值，规定沿轴正方向为电场正方向）。已知带电粒子的质量为m，重力不计。忽略电场的边缘效应。求：
（1）带电粒子的电性和电荷量；
（2）金属板A、B间的电势差。
（3）当时，带电粒子横坐标。
答案解析
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 如图所示，下列关于书本插图表述正确的是（　　）
A. 甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了等效法
B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想模型
C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为向心力小于最大静摩擦力
【答案】C
【解析】甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了微小量放大法，故A错误；
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法，故B错误；
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，保持其他变量不变，每次只研究向心力与某一个变量之间的关系，这运用了控制变量法，故C正确；
D．丁图中，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为最大静摩擦力不足以提供所需向心力，故D错误。
2. 如图所示是甲、乙两个点电荷电场的部分电场线分布图，下列说法正确的是（　　）
A. 甲带负电，乙带正电，甲的电荷量大于乙的电荷量
B. P点的电场强度大于Q点的电场强度
C. 将一个正试探电荷从P点由静止释放，只在静电力的作用下会沿电场线运动到Q点
D. 一个负试探电荷在P点电势能比在Q的电势能大
【答案】B
【解析】电场线从正电荷出发到负电荷终止。甲带正电，乙带负电。
甲周围的电场线比乙密集，所以甲的电荷量大于乙的电荷量，A错误；
B．电场线越密，电场强度越大。 P点的电场强度大于Q点的电场强度，B正确；
C．将一个正试探电荷从P点由静止释放，只在静电力的作用下不会沿电场线运动到Q点，因为只有电场线是直线时，试探电荷才会沿着电场线运动，C错误；
D．一个负试探电荷从P点运动到Q点的过程中，电场力做负功，电势能增大，所以一个负试探电荷在P点电势能比在Q点的电势能小，D错误。
3. 某卫星变轨前后的示意图如图所示。O为地球地心，变轨前I轨道为近地圆轨道，在I轨道上A点可机动变轨到椭圆Ⅱ上，C为椭圆轨道远地点。则卫星（　　）
A. 在I轨道上，经过B点的速度大于7.9km/s
B. 在Ⅱ轨道上，A的线速度比C点的线速度要小
C. 在I轨道上B点的加速度，比在Ⅱ轨道上C点的加速度小
D. 在I轨道A点要变轨到Ⅱ轨道，需要点火加速
【答案】D
【解析】．因I轨道为近地圆轨道，可知经过B点的速度等于7.9km/s，故A错误；
B．根据开普勒第二定律可知，在Ⅱ轨道上，A的线速度比C点的线速度要大，故B错误；
C．根据
可得
在I轨道上B点的加速度，比在Ⅱ轨道上C点的加速度大，故C错误；
D．在I轨道A点要变轨到Ⅱ轨道，需要点火加速做离心运动，故D正确。
4. 如图所示，三条虚线是某电场中的三个等势面，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中实线从运动到，下列说法正确的是（　　）
A. 粒子带正电
B. 该电场一定是由负点电荷产生的
C. 粒子在处的电势能小于在处的电势能
D. 粒子从到电场力所做的功大于从到电场力所做的功
【答案】C
【解析】A．电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，粒子轨迹弯曲方向指向电场力方向，可知粒子受电场力与电场线方向相反，粒子带负电，A错误；
B．等势面是曲线，不是负点电荷电场的球形等势面，该电场不是负点电荷产生的，B错误；
C．负粒子在电势高的地方电势能小，处的电势高于处的电势，所以粒子在处的电势能小于在处的电势能，C正确；
D．电场力做功公式为
由图知，、在电势为和的等势面，电势差
、在电势为和的等势面，电势差
粒子从到电场力所做的功等于从到电场力所做的功，D错误。
5. 风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。如图1所示，虚线下方为风洞区域，将一质量为的金属小球从距风洞处以初速度水平抛出，小球进入风洞后风洞能提供恒定的水平力（可调节大小），重力加速度取，不计空气阻力。小球进入风洞后出现三种轨迹如图2、3、4所示，则关于小球运动轨迹及风洞提供的水平力，下列说法正确的是（　　）
A. 图2中水平力
B. 图2中小球运动轨迹与水平面的夹角为
C. 图3中水平力
D. 图4中小球最终轨迹有可能与水平方向平行
【答案】B
【解析】．金属小球从距风洞处以初速度水平抛出，运动时间为
解得时间为，竖直速度，解得
速度与水平方向夹角
即速度与水平面的夹角为
图2中小球的轨迹为直线，说明其合力沿速度方向，即水平力，运动轨迹与水平面的夹角为，故A错误，故B正确；
C．图3中运动轨迹说明合力与水平方向夹角超过，即水平力，故C错误；
D．小球最终轨迹不可能与水平方向平行，因为小球始终有竖直分速度，故D错误；
6. 在第26届亚洲田径锦标赛男子链球决赛中，我国选手王琦凭借最后一投74米50的成绩，成功卫冕，这也激发了同学们对链球比赛的浓厚兴趣。假设在比赛中运动员掷出点距地面的高度为h，初速度大小为，与水平方向的夹角为，以掷出点为坐标原点，建立坐标系如图所示，忽略一切阻力，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）
A. 掷出链球相对于地面的最大高度为
B. 链球从掷出到落至地面所用时间为
C. 链球落至地面时速度大小为
D. 调整夹角，链球在地面落点与抛出点水平位移的最大值为
【答案】A
【解析】．掷出的链球水平初速度为，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，竖直初速度为，竖直方向的最大高度，故A正确；
B．链球从掷出到落至与抛出点等高处的时间为，故B错误；
C．设链球落至地面时速度大小为，由机械能守恒
解得，故C错误；
D．调整夹角，设链球在地面落点与抛出点水平位移为，设水平初速度为，竖直初速度为，
水平方向
竖直方向
由于初速度大小不变，即
整理得
移项得
整理可得
这是个关于的二次函数，由数学知识得，当且仅当
取最大值，代入解得
即水平位移的最大值为，故D错误。
7. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示，这是某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力大小倒数的关系图像（图像），vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长线过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为1.5×103kg，下列说法正确的是（　　）
A. 汽车由b到c过程做加速度增大的加速直线运动
B. 汽车的额定功率为5kW
C. 汽车从a到b持续的时间为5s
D. 汽车能够获得的最大速度为20m/s
【答案】C
【解析】A．根据，变式得
由图像可知汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得
汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做加速度减小的加速直线运动，故A错误；
BCD．根据图像的斜率可求得汽车的额定功率为
根据图像的函数式
可求得汽车速度的最大值为
汽车所受的阻力为
汽车从a到b所受的牵引力为
解得
根据牛顿第二定律
解得
汽车从a到b持续的时间为，故C正确，BD错误。
.8. 如图所示，下列有关圆周运动的实例说法正确的是（　　）
A. 图甲中，附着在波轮洗衣机脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大
B. 图乙中，滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做匀速圆周运动时，衣物运动到最高点A时脱水效果最好
C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动
D. 图丁中汽车在公路上转弯不允许超过规定的速度
【答案】CD
【解析】图甲中，衣服随脱水桶一起转动，竖直方向摩擦力与重力平衡，不随角速度增大而增大，故A错误；
B．图乙中，衣物在最低点B时，需要的向心力大，即B点脱水效果最好，故B错误；
C．图丙中，根据
可知物体离转盘中心越远，需要的向心力越大，越容易做离心运动，故C正确；
D．图丁中，汽车转弯时，由静摩擦力提供向心力，超过规定速度，需要的向心力超过最大静摩擦力，会侧翻，不允许超规定速度，故D正确。
9. 为了安全，很多高层都配备了救生缓降器材，图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成。如图乙所示，某次险情中，高层建筑工人从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，则下列说法中正确的是（　　）
A. 内，工人的加速度大小为 B. 整个过程，工人的位移大小为
C. 时，重力的瞬时功率为 D. 整个过程，工人的重力势能减少
【答案】AD
【解析】A．因图像的斜率等于加速度，则内，工人的加速度大小为，A正确。
B．图像的面积等于位移可知整个过程，工人的位移大小为，B错误。
C．时，重力的瞬时功率为，C错误。
D．整个过程，工人的重力势能减少，D正确。
10. 如图，带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的N点，其正上方L处固定一电荷量为的球2，斜面上距N点L处的M点有质量m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在M点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。g为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（ ）
A. 带正电
B. 运动到MN中点处时，动能最大
C. 运动至N点的速度大小为
D. 运动至N点的加速度大小为2g
【答案】AD
【解析】A.由于2球对3球的作用力沿斜面方向的分力大小为
垂直斜面方向的分力大小为
小球所受重力沿沿斜面方向的分力大小为
垂直斜面方向的分力大小为
由于， ，且弹簧被压缩，所以小球1与小球3之间是斥力，小球1带正电，小球3也带正电，A正确；
B．由于小球2带负电，小球1带正电，小球1和2之间是引力，球3沿斜面向下运动合力为零时动能最大，运动到MN中点处时，小球所受弹簧的弹力为0，库仑力垂直于斜面向上，合力为，所以此时动能不是最大，B错误；
C．运动至N点的过程中，弹簧的弹性势能不变，电场力做功为零，电势能也不变，根据能量守恒有
可得
C错误；
D．球3在M点时，根据平衡有，
对于球3和球2之间有
可得
球3运动至N点时，弹簧弹力反向，大小不变， 根据牛顿第二定律，有
解得
D正确。
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共15分。
11. 某物理兴趣实验小组利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，S为单刀双掷开关，R为定值电阻，C为电容器，A为理想电流表，V为理想电压表。
（1）先将开关S掷向1对电容器充电，此过程通过电流表A的电流方向为_____（填“从左到右”或“从右到左”）；
（2）再将开关S掷向2让电容器放电，图乙为电容器放电时的图像，已知电容器放电之前的电压为2.0V，图乙中图像与坐标轴围成的面积约38小格，该电容器的实测电容值约为________F（计算结果保留2位有效数字）；
（3）若不改变电路其他参数，只增大电阻R，放电时曲线与坐标轴所围成的面积将_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）从右到左 （2分） （2） （2分） （3）不变（2分）
【解析】（1）先将开关S掷向1对电容器充电，由图甲可知，此过程通过电流表A的电流方向为从右到左。
（2）根据，已知图乙中图像与坐标轴围成的面积约38小格，则放电前电容器所带的电荷量为
已知电容器放电之前的电压为2.0V，则该电容器的实测电容值约为
（3）因为曲线与坐标轴所围成的面积表示放电前电容器所带的电荷量；若不改变电路其他参数，只增大电阻R，则放电时曲线与坐标轴所围成的面积将不变
12. 某同学验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
（1）测得小车（含遮光片）的质量为M，两光电门之间的距离为s，遮光片的宽度为d，重力加速度大小为g。调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行。释放小车，小车通过两光电门的遮光时间分别为t1和t2，则小车经过光电门1时的速度大小为______。
（2）为了验证小车和钩码组成的系统机械能是否守恒，还需要测量的物理量（含符号）是______。
（3）若满足关系式______，则说明小车和钩码组成的系统机械能守恒。（用题中已知或测出的物理量符号表示）
（4）关于该实验，下列说法正确的是______。
A. 钩码的质量必须远小于小车的质量
B. 垫高轨道左侧，平衡摩擦力
C. 重复实验时，必须让小车从同一位置释放
【答案】（1） （2分） （2）钩码的质量m （2分） （3） （3分） （4）B（2分）
【解析】（1）根据速度、位移、时间的关系可知，小车经过光电门1时的速度大小为
（2）要验证系统机械能是否守恒，还需要知道钩码的质量（m）
（3）恒则有
（4）A．本实验不需要用钩码的重力来代替小车受到的外力，因此无需满足钩码的质量远小于小车的质量，故A错误；
B．垫高轨道左侧，平衡摩擦力，使整个系统只有重力做功，方才符合机械能守恒的条件，故B正确；
C．为了获得多组数据，便于实验数据分析，应使小车从不同的位置释放，避免实验的偶然性，故C错误。
计算题：本题共3小题，共45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. （12分）小球甲、乙（均视为质点）套在圆环上，现让圆环绕竖直直径做角速度为的匀速圆周运动，两小球相对圆环静止。小球甲处在点，与竖直方向的夹角为，小球甲与圆环间的摩擦力刚好为0；小球乙处在点，为水平半径，且圆环对小球乙的静摩擦力达到最大值，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将小球丙从圆环的最高点以大小的初速度水平向右抛出，小球丙落到与圆心等高处的点，重力加速度大小为，求：
（1）小球甲、乙的向心加速度大小之比；
（2）圆环的半径以及、两点间的距离；
（3）小球乙与圆环间的动摩擦因数。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】（1）设圆环的半径为，则小球甲、乙做圆周运动的轨道的半径分别为、
小球甲、乙的向心加速度分别为，（2分）
解得（1分）
（2)对小球甲受力分析，合力沿水平方向，有（1分）
由向心力公式有（1分）
解得
对小球丙，由平抛运动的规律有，（1分）（1分）
解得（1分）
(3)对小球乙受力分析，竖直方向由二力平衡有（1分）
水平方向由弹力充当向心力有（1分）
最大静摩擦力等于滑动摩擦力有（1分）
解得（1分）
14. （15分）如图所示，光滑曲面轨道AB、光滑圆轨道BC、粗糙水平轨道BD、光滑半圆弧轨道DG，各部分平滑连接且在同一竖直面内，圆轨道BC的最低点B处的入、出口靠近但相互错开。现将一可视为质点的质量为的滑块从AB轨道上距地面某高度处由静止释放。已知圆轨道的半径，水平轨道BD的长度，半圆轨道的半径，滑块与水平轨道BD间的动摩擦因数为，重力加速度取。
（1）若滑块恰能通过圆轨道的最高点C，求释放滑块时距地面的高度h及运动至圆轨道B点时对圆轨道的压力大小；
（2）若滑块经过C点后能冲上且不中途脱离半圆轨道，求滑块释放点高度h的取值范围。
【答案】（1）1.5m，60N
（2）或
【解析】(1)若滑块恰能通过C点（1分）
根据机械能守恒定律，物块从释放到C点（2分）
联立得
物块从释放运动至B点时，根据机械能守恒定律得（1分）
由牛顿第二定律可得（2分）
解得（1分）
由牛顿第三定律可知，滑块运动至B点时对圆轨道的压力为60N（1分）
(2)若滑块刚好能到达D点，有（1分）
解得
若滑块刚好能到达圆心等高处的E点，有（2分）
解得
若滑块刚好能通过G点，有，（2分）
（1分）
解得
所以滑块释放点高度的取值范围是或（1分）
15. （18分）如图甲所示，在坐标系中，在第Ⅱ象限放置了粒子射线管，粒子射线管由平行于轴的平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成、细管C到两板的距离相等，且右侧开口在轴上（图中C与两板连线绝缘）。粒子源P在靠近A极板下方的左端，可以斜向下沿某一方向发射初速度为的带电粒子。A、B板长为，当A、B板加上某一电压时，带电粒子刚好能以的速度水平进入细管C且以相同速度水平射出。然后进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中做半径的匀速圆周运动，静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心，且粒子经过处的电场强度大小均为。之后带电粒子垂直轴进入第Ⅳ象限。第Ⅳ象限内存在电场强度大小不变、方向水平且随时间呈周期性变化的电场，若从此刻为计时零点，电场变化关系如图乙（图中，为已知值，规定沿轴正方向为电场正方向）。已知带电粒子的质量为m，重力不计。忽略电场的边缘效应。求：
（1）带电粒子的电性和电荷量；
（2）金属板A、B间的电势差。
（3）当时，带电粒子横坐标。
【答案】（1）带正电， （2） （3）
【解析】(1)带电粒子在分析器中做匀速圆周运动，电场力指向圆心，所以粒子带正电。由牛顿第二定律可得（3分）
解得（1分）
(2)带电粒子从P点运动到C入口的过程中，由动能定理得（3分）
且
联立解得（1分）
带电粒子进入第Ⅳ象限做类平抛运动：（1分）
沿x正方向做单方向周期性的匀加速、匀减速直线运动，沿y负方向做匀速直线运动。x轴方向上：前内做匀加速直线运动，（1分）
此段时间内的位移大小（2分）
电场力提供合外力（2分）
得： （1分）
由对称性可得，时间内，粒子的沿x正方向总位移为： （2分）
故在时，带电粒子的横坐标为（1分）2025-2026学年高一物理下学期期末模拟卷
答题卡
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！
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M
丙
B
乙
C
A
甲
G
C
2
E
●
B
D
静电分析器
a粒子源
Eo
B
个E
L1
Eo
x
甲
E
乙

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