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江西上饶市2025-2026学年高一下学期期末物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图是库仑扭秤实验装置，下列说法正确的是（ ）
A．由库仑定律公式可知，当r趋近于0时，F将趋向于无穷大
B．库仑扭秤能研究微小的库仑力，它最主要的物理思想是放大法
C．库仑扭秤能研究微小的库仑力，它最主要的物理思想是理想模型法
D．电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的库仑力是A的3倍
2．阋神星是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，因观测估算比冥王星大，在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R，则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为（　　）

A． B．
C． D．
3．如图所示，△ABC是一等边三角形，在B、C处各放置一个等量同种点电荷，此时A处电场强度的大小为E1；若仅改变C处电荷的电性，不改变其电荷量大小，此时A处电场强度的大小为E2。若只考虑B、C处电荷在空间中激发的电场，则大小为（ ）
A．1 B． C． D．
4．航天器进入大气层时，表面会因高温形成一层等离子体鞘层（可等效为导体壳），能在一定程度上屏蔽外界强电磁干扰。下列说法正确的是（ ）
A．等离子体鞘层内外表面会因静电感应带上异种电荷
B．等离子体鞘层外表面电场强度方向沿鞘层切线方向
C．等离子体鞘层内部（航天器所在区域）任意两点的电势差都为零
D．等离子体鞘层上的感应电荷在鞘层内部任意点激发的电场强度都为零
5．2026年4月1日，阿尔忒弥斯2号（ArtemisⅡ）踏上了绕月旅程。如图阿尔忒弥斯2号首先发射到近地轨道Ⅰ，在A点加速后进入椭圆轨道Ⅱ。此后经多次加速后掠过月球背面B点，且仅在引力作用下返回地球。其中Ⅰ、Ⅱ轨道在交点A处加速度分别为aⅠ、aⅡ，速度分别为vⅠ、vⅡ，忽略空气阻力。则下列正确的是（ ）
A．在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时，加速度aⅠ＞aⅡ
B．在Ⅰ、Ⅱ轨道经过A点时，运行速度vⅠ＞vⅡ
C．阿尔忒弥斯2号要飞到B点，在A点速度需大于16.7 km/s
D．从B返回A点的过程中，阿尔忒弥斯2号在地月系统中机械能不变
6．在如图所示的直角坐标系xOy中，存在平行于纸面的匀强电场。从a点以12 eV的动能沿纸面向不同方向先后射出两个电子，仅在电场力的作用下，一电子经过b点时的动能为6 eV，另一电子经过c点时的动能为8 eV。不考虑两电子间的相互作用，下列判断正确的是（ ）
A．b点的电势比a点的电势高
B．该电场强度的大小为
C．c点与b点的电势差
D．c点与d点的电势差
7．实验室中，工程师搭建了一个内壁光滑的圆锥筒形实验舱，舱体轴线竖直，轴截面为等边三角形。舱内放置三个质量均为m的金属探测小球，两两之间连接完全相同的轻质弹簧。实验时，让三个小球在筒内某水平面以角速度ω匀速旋转，此时弹簧恰好处于原长；保持角速度ω不变，小球移动至更高水平面，弹簧被拉长至2倍原长，小球仍匀速旋转。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的原长
B．弹簧原长时向心加速度为
C．弹簧原长时，圆周运动的半径等于弹簧原长
D．弹簧处于2倍原长时，小球的向心加速度大小为
二、多选题
8．烟花筒结构如图所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成多片漂亮礼花。其中质量相等的两片礼花甲和乙，速度方向分别为水平向左和竖直向下，大小均为v，不计空气阻力，则（ ）
A．甲、乙落地时速度相同
B．甲、乙落地时动能相同
C．甲、乙落地时，乙重力做功的瞬时功率较大
D．从最高点至落地过程，甲、乙重力做功的平均功率一样大
9．在离子阱（Paul阱）的电场特性研究中，某实验团队搭建了如图甲所示的二维静电四极场模型：在边长为L的正方形电极阵列的四个顶点处，分别等效为固定的点电荷，电荷量依次为－Q、＋Q、＋Q、－Q，取正方形的对称轴为直角坐标系的x轴、y轴，实验测得x轴上的电势随位置变化的曲线如图乙所示其中E、F两点分别为电势最低和最高。忽略粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．O点的电场强度为0
B．E点的电场强度为0
C．电子沿x轴从E点运动至F点电势能先增大后减小
D．电子沿x轴从E点运动至F点电势能一直减小
10．如图所示，一轻杆的长度为，两端连接两个均可视为质点的小球A、B，小球A的质量为，小球B质量2m。开始时杆竖直放置在光滑水平面上，B左侧处有一竖直固定挡板。现让轻杆竖直时受微小扰动后向右侧倒下，倒下的过程中A球水平方向速度大小始终是B球速度的两倍，两球始终在同一竖直面内，不计空气阻力，重力加速度为（已知，），下列说法正确的是（ ）
A．B与挡板碰前瞬间A球下降的高度为0.3m
B．与挡板碰前B球速度大小为
C．B与挡板碰前瞬间A球重力的功率为
D．从初始到B球与挡板碰前A球损失的机械能为17.7J
三、实验题
11．“焦耳”物理小组采用如图甲所示装置研究“合外力做功W与小车速度平方v2的变化关系”。
(1)本实验________（选填“需要”，“不需要”）平衡阻力；
(2)本实验________（选填“需要”，“不需要”）使砂桶和砂的质量远小于小车的质量；
(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1，x2，x3……，如图所示。
实验中，力传感器示数为F，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功WF＝____________；
(4)实验小组根据测量数据绘制出的v2-W图像如下图实线所示，虚线为真实的v2-W图像，则产生偏差的可能原因是____________________。
12．“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
(1)某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，A处和C处转动半径相等，变速塔轮的半径之比为1∶1，是探究向心力与__________之间的关系；若选择两个相同的实心钢球分别置于A处和B处，则是探究向心力与__________之间的关系。
A．质量 B．角速度 C．半径
(2)实验中，在记录两个标尺露出的格数时，由于转速不稳定，不便于读数，同时记录两边的格数会有较大的误差。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是（ ）
A．该方法可行，且不需要匀速转动手柄
B．该方法不可行，因不能确定拍照时转速是否稳定
(3)图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶4，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。
四、解答题
13．如图所示，水平地面固定光滑绝缘斜面，斜面上放置一个带正电小滑块，滑块质量为m＝1.0×10-3 kg，所带电荷量为q＝2.0×10-8 C。空间中施加方向与纸面平行的匀强电场，滑块静止于斜面，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2。
(1)若电场水平向右，求电场强度E的大小；
(2)求最小电场强度Emin的大小与方向。
14．能量分析器广泛应用于核聚变等前沿物理研究当中。其中普罗卡-格林平行板能量分析器，简化原理如图所示。正离子源（图中未画出）发出的离子，初速度可视为零，经电压为U0的加速电场加速后，在距离下极板y处从入射板狭缝入射，入射角θ为离子运动方向与下极板夹角，θ＝45°。离子沿虚线路径前进，穿过下极板左侧狭缝进入平行板间电场，并从下极板右侧狭缝射出平行板，最后在距离下极板y处被能量分析器接收板接收。其中正离子电荷量为q，质量为m。平行板间电压为U，极板间距为d。能量分析器中仅在两平行板间存在匀强电场，其他区域为无场区域，不计离子重力及离子间作用力。求：
(1)离子进入狭缝的速度v0；
(2)离子入射点与接收点水平距离x。
15．小明设计的弹射装置原理如图所示。斜面底端为弹射装置K，弹射装置具有弹性势能Ep，将小球置于弹射装置内部，打开开关，可将弹射装置的弹性势能瞬间全部转化成小球的动能，小球弹射出去后沿斜面上滑。已知斜面倾角θ＝45°，长度KP为3R，小球与斜面间动摩擦因数为μ＝0.5，斜面与竖直面内光滑圆轨道（PDCBA）相切于P点，圆轨道半径为R，圆心为O，其中A点为圆轨道最低点，B、D是与圆心O等高的点，C是圆轨道最高点。小球质量为m，可视为质点，不计空气阻力，不计弹射时小球的位移，重力加速度为g。求：
(1)若Ep＝5mgR，求小球完成弹射后瞬间的速度大小v0；
(2)若，求小球第一次返回斜面底端时的动能Ek；
(3)求能使小球到达A点的弹性势能Ep可能值。（不考虑小球与轨道碰撞后到达A的情况）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C C D B D BC BD AC
11．(1)需要
(2)不需要
(3)
(4)没有平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足）
12．(1) A C
(2)A
(3)
13．(1)
(2)，方向平行斜面向上
【详解】（1）电场水平向右，滑块带正电，电场力水平向右。
沿斜面方向（沿斜面向上为正）
解得
（2）三力平衡中，电场力最小时方向垂直于支持力方向（即沿斜面方向），此时电场力全部用于平衡重力沿斜面分力。
沿斜面方向
，方向平行斜面向上。
14．(1)
(2)
【详解】（1）离子在加速电场中，由动能定理得
解得离子进入狭缝的速度为
（2）离子的运动过程可分为三段在下方无场区倾斜向上做匀速直线运动、在平行板间做类斜抛运动、在下方无场区倾斜向下做匀速直线运动，设离子在下方无场区向上的水平位移为，向下的水平位移为，由于入射角，且穿出时根据对称性方向也与极板夹角为，根据几何关系有
设离子在平行板间运动的时间为，加速度大小为，在平行板间，离子受到的电场力向下，大小为
根据牛顿第二定律得加速度为
离子进入电场时，在垂直极板方向的分速度为
离子在该方向先做匀减速到零再反向匀加速，由对称性可知，在电场中运动的总时间为
设离子在平行板间的水平位移为，由于离子在平行于极板的水平方向不受力，做匀速直线运动，则
因此，离子入射点与接收点水平距离为
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）弹射瞬间弹性势能全部转化为动能
代入得
（2）斜面倾角，斜面长度，斜面高度
摩擦力
到上滑过程克服摩擦力做功
小球到达点时的动能
小球恰好到达点，速度为零。从滑回再次克服摩擦力做功，重力做正功，故返回底端动能
（3）小球要到达点，只需保证能到达点，刚好到达C点时有
解得过C点时的最小速度为
从到过程中根据动能定理有
可得
解得
故
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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