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2025-2026学年湖南省衡阳市衡阳县高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图是我们耳熟能详的一则经典故事：曹冲称象。下列选项中与故事中曹冲使用的物理方法相同的是( )
A. 瞬时速度的定义
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究加速度与质量、合外力的关系
D. 伽利略理想斜面实验
2.在一次飞行表演中，一架“歼”战斗机先水平向右，再沿曲线运动，如图所示，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿曲线飞行时，战斗机( )
A. 水平方向的分速度逐渐减小 B. 加速度大小一定变化
C. 竖直方向的分速度不变 D. 所受合外力恒定
3.图甲为、两电学元件的伏安特性曲线，若把两元件串联并在两端加上电压，如图乙所示则有( )
A. 电路中电流 B. 电路中电流
C. 元件分得电压 D. 元件分得电压
4.如图所示，光滑轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定于竖直杆上的、两点，一质量为的衣服静止悬挂于绳上某点；若在绳上另一点继续悬挂另一质量为的衣服，已知，两衣架质量均可忽略不计，则最终两衣服在绳上的状态为( )
A. B.
C. D.
5.在空间中水平面的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为的带电小球由上方的点以一定初速度水平抛小球，从点进入电场，到达点时速度方向恰好水平，、、三点在同一直线上，且，如图所示。由此可知( )
A. 小球从到到的整个过程中机械能守恒
B. 电场力大小为
C. 小球从到与从到的运动时间之比为：
D. 小球从到与从到的加速度大小之比为：
6.如图所示，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量为的小球。先把绳子拉直且处于水平位置，然后由静止释放小球，设点所在的水平面为重力势能的零势面，不计空气阻力。当细绳与水平方向夹角为时小于，下列说法正确的是( )
A. 一定时，越大，小球的机械能越大
B. 一定时，越大，小球的向心加速度越大
C. 一定时，越大，小球所受重力的瞬时功率越大
D. 一定时，绳的拉力与绳长无关
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.年月日时分嫦娥六号成功发射，经过天的飞行被月球引力捕获，进入环月轨道，经过连续三次近月制动，轨道逐渐降低，最终变为半径为的圆形轨道，其绕月周期为两小时。已知地球表面的重力加速度和引力常量，则下列说法正确的是( )
A. 可以求出月球的质量 B. 可以求出月球的第一宇宙速度
C. 制动变轨，嫦娥六号的机械能减小 D. 三次先后制动变轨，绕月周期依次减小
8.一辆机车在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图甲所示，机车牵引力和车速倒数的关系图像如图乙所示，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时刻机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是( )
A. 所受恒定阻力大小为 B. 机车运动的额定功率为
C. 机车匀加速运动的时间为 D. 机车的质量为
9.如图甲所示一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电荷量为、质量为的圆环套在杆上，整个装置处于水平方向的电场中，电场强度随时间变化的图象如图乙所示，环与杆间的动摩擦因数为，时，环静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，。则下列说法正确的是( )
A. 环的最大动能为 B. 内环的位移小于
C. 时环的加速度为 D. 环先做加速运动再做匀速运动
10.如图所示，与水平面成角的传送带正以的速度匀速运行，，两端相距。现每隔把质量的工件视为质点轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动，且工件到达端时恰好才在端放上一个工件，工件与传送带同的动摩擦因数，取，下列说法正确的是( )
A. 工件在传送带上时，先受到向上的摩擦力，后不受摩擦力
B. 两个工件间的最小距离为
C. 传送带上始终有个工件
D. 满载时与空载时相比，电机对传送带的牵引力增大了
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.甲、乙同学均设计了测动摩擦因数的实验，已知重力加速度为。
甲同学设计的实验装置如图甲所示，其中为置于水平面上的质量为的长直木板，为木板上放置的质量为的物块，为物块右端连接的一个轻质弹簧测力计，连接弹簧测力计的细绳水平，实验时用力向左拉动，当的示数稳定后仍在上，读出其示数，则该设计能测出______填“与”或“与地面”之间的动摩擦因数，其表达式为 ______。
乙同学的设计如图乙所示，他在一端带有定滑轮的长木板上固定、两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力，长木板固定在水平面上，物块与滑轮间的细绳水平，实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从靠近光电门处由静止开始运动，读出多组测力计示数及对应的物块在两光电门之间的运动时间，在坐标系中作出的图线如图丙所示，图线的斜率为，与纵轴的截距为，因乙同学不能测出物块质量，故该同学还应该测出的物理量为______填所测物理量及符号。根据所测物理量及图线信息，可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为 ______。
12.某研究性学习小组利用如图所示装置测量弹簧的弹性势能和物块与桌面间的动摩擦因数，实验步骤如下：
将一长直薄木板上端斜靠在水平桌面右边缘点，长木板下端固定在水平地面上；
将轻弹簧一端固定在水平桌面左边沿的墙面上，弹簧处于原长时，其右端在点左侧；
用带凹槽的物块把弹簧压缩到点，释放物块，测出物块在长木板上的落点与点的距离；通过在物块上增减砝码来改变物块的质量，重复步骤的操作；
得到一系列的与，根据数据作出图象，如图所示．
回答下列问题：
为达到实验目的，除已经测出物块的质量和在长木板上的落点与点的距离外，还需要测量 ；
A.弹簧的原长
B.点到桌面右边沿的距离
C.用量角器测出长木板与水平面的夹角
D.弹簧压缩前物块到桌面右边沿的距离
若当地的重力加速度为，根据图可知弹簧被压缩到点时的弹性势能为 ，物块与桌面间的动摩擦因数为 。用图中的、和中所选物理量的符号表示结果
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。一质量为的运动员从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，在下落过程中受到一水平方向吹来的大小为的恒定风力的作用。重力加速度，在此过程中除重力和风力以外不计其他力。求：
运动员由静止开始下落过程中所用的时间；
运动员由静止开始下落时的速度大小。
14.如图，在平面直角坐标系中，矩形区域放置在第二象限，对角线以上的区域有方向平行于向下的匀强电场，边长为，边长为，，点为对角线的中点，一质量为、电荷量为的带电粒子以某一初速度从点出发经点进入电场，从点以水平向右、大小为的速度进入第一象限内的静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀辐向电场，粒子恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的场强大小为未知。不计粒子所受重力，忽略金属板的边缘效应。求：
粒子在静电分析器轨迹处的场强大小；
粒子从点出发时与水平方向的夹角；
匀强电场的电场强度大小；
整个运动过程的总时间。
15.如图所示，某装置固定在水平面。为水平长直轨道，右端与一传送带相连，为水平长直轨道，左端与该传送带相连，右端与半径为的竖直的光滑半圆轨道相切，半圆轨道最高点左侧有一无限长直轨道，、轨道以及传送带长度均为。质量为的小物块可视为质点由弹簧发射装置在点进行弹射，点左侧区域光滑，物块与、以及传送带之间的动摩擦因数均为，重力加速度，不计空气阻力，若物块能到达点则可以进入轨道。
若传送带逆时针转动，物块恰好到达点，求释放时弹簧的弹性势能；
若释放时弹簧弹性势能为，传送带顺时针转动且速度为，物块到达点时，求物块对点的压力大小；
若传送带以的速度顺时针转动，改变弹簧的弹性势能，为了使物块能够到达点且始终不脱离轨道，求释放弹簧时弹簧弹性势能的取值范围。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】与 光电门之间的距离
12.【答案】

13.【答案】运动员由静止开始下落过程中所用的时间为 运动员由静止开始下落时的速度大小为
14.【答案】解：粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据电场力提供向心力得
解得
由题意和在，粒子从到为类平抛运动的逆运动，则交水平位移的中点，类平抛运动的水平位移为，如图所示。
根据几何关系得
，即
此时经过点的速度为
根据类平抛运动的规律得
解得
粒子从到做匀速直线运动，过点做垂线，则知
运动时间为
粒子从到的运动时间为
到做匀速圆周运动，运动时间为
故总时间为
答：粒子在静电分析器轨迹处的场强大小为；
粒子从点出发时与水平方向的夹角为；
匀强电场的电场强度大小为；
整个运动过程的总时间为。
15.【答案】解：由题意知物块恰好到达点，在点，根据牛顿第二定律得：
解得：
若传送带逆时针转动，物块从点到点，根据能量守恒定律与功能关系得：
解得释放时弹簧的弹性势能为：
物块从点到点，同理可得：，已知
解得：
物块在传送带上的加速度大小为：
假设物块以此加速度做匀减速直线运动至与传送带共速的位移大小为，由运动学公式得：
解得：
可知物块在传送带上先减速，后和传送带一起共速运动，到达点时的速度大小等于
物块从点到点，由运动学公式得：
在点，根据牛顿第二定律有：
解得：
根据牛顿第三定律可知物块对点的压力大小为：
若物块能够到达点且始终不脱离轨道，有以下两种情况：
物块能通过点。当物块恰能通过点时，物块从点到点，根据动能定理得：
解得：
弹簧弹性势能最小时释放弹簧，物块在传送带一直加速到，根据能量守恒定律与功能关系得：
解得：
物块能够到达点，且在光滑半圆轨道上的最大高度不超过点所在的高度。
物块恰能到达点时，同理可得：
解得：
物块恰能到达点时，同理可得：
解得：
物块从点恰好到达光滑半圆轨道上与点等高处，同理可得：
解得：
综上所述，为使物块能到达点且始终不脱离轨道，释放弹簧时弹簧弹性势能的取值范围为：
或
答：释放时弹簧的弹性势能为；
物块对点的压力大小为；
释放弹簧时弹簧弹性势能的取值范围为或。
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