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山东日照市2025-2026学年高一下学期期末物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.下列判断正确的是（）
A. 由可知，若q减小，则电场强度增大
B. 由可知，电容器的电容C与Q成正比，与U成反比
C. 由可知，电场中某点的电势等于电荷在该点的电势能与其电荷量的比值
D. 由可知，任意电场中的电场强度，数值上均等于单位距离上降低的电势
2.如图所示，一长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一可视为质点的小物块静止在木板右端，物块与木板间的滑动摩擦力大小为f。现用大小为F的水平恒力将木板向右拉动一段距离s，物块恰好从木板左端离开，此时（　　）
A. 物块的动能一定等于fl B. 物块的动能一定等于
C. 木板的动能一定等于Fs D. 木板的动能一定等于
3.在科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图，一个没有底的透明空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块金属片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机后，塑料瓶内清澈透明。已知锯条接起电机的负极，金属片接起电机的正极。摇动起电机时（）
A. 金属片附近的电场强度最大
B. 烟尘会吸附到锯条上
C. 烟尘会吸附到塑料瓶内壁上
D. 空气被电离后形成的自由电子吸附到烟尘上
4.甲、乙两个点电荷产生电场的部分电场线分布如图中的实线所示，P、Q是该电场中的两点，虚线是一电子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b为运动轨迹上的两点。下列判断正确的是（　　）
A. 甲带负电，乙带正电，甲的电荷量等于乙的电荷量
B. 电子在a点的电势能小于在b点的电势能
C. P点的电势低于Q点的电势
D. P点的电场强度小于Q点的电场强度
5.如图所示，一质量m=2kg的木箱静止在粗糙水平地面上，t=0时受到大小为10N、与水平方向成θ=37°角的拉力作用，由静止开始做匀加速直线运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6。下列判断正确的是（　　）
A. 0~4s的时间内，拉力做功为40J
B. 0~4s的时间内，摩擦力做功为-35J
C. 0~4s的时间内，拉力做功的平均功率为8W
D. t=4s时，拉力做功的瞬时功率为20W
6.如图所示，正方形abcd的b、d两点各固定一电荷量为+q的点电荷，a点固定另一点电荷，测得c点的电场强度为零。则固定在a点的点电荷（　　）
A. 带负电，电荷量大小为 B. 带负电，电荷量大小为2q
C. 带正电，电荷量大小为 D. 带正电，电荷量大小为2q
7.如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定，直径POQ水平，M点位于Q点正上方且到Q点的距离为。一质量为m的小球（可视为质点）自P点上方高度2R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。滑到轨道最低点N时，小球对轨道的压力为5.5mg（g为重力加速度），则小球（　　）
A. 恰好到达Q点 B. 恰好到达M点
C. 能通过Q点，但是不能到达M点 D. 能通过M点并继续上升一定高度
8.如图所示，匀强电场方向平行于xOy平面，a、b、c、d是电场中的四个点。在a点有一电子源，在xOy平面内向各个方向射出初动能均为10eV的电子。电子经过b点时的动能为4eV，电子经过c点时的动能为6eV。若电子仅在静电力的作用下运动，不考虑电子间的相互作用，下列判断正确的是（　　）
A. b、c之间的电势差Ubc=2V B. 匀强电场的电场强度大小为100V/m
C. 电子通过d点时的动能为10eV D. 可能有电子到达O点
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.下列说法正确的是（）
A. 正电荷在电场中的电势能一定为正值
B. 卫星仅受万有引力沿椭圆轨道运动，机械能一定守恒
C. 重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的
D. 动能保持不变的物体，一定处于平衡状态
10.如图所示，长度分别为l1、l2的两条绝缘细绳一端系在同一水平面上，另一端分别拴两个带电小球，两小球恰好静止在同一水平面。已知两小球的电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2，两细绳与竖直方向的夹角分别为α、β（α>β），细绳对小球的拉力大小分别为F1、F2。下列关系正确的是（　　）
A. B. C. D.
11.如图所示，卫星甲、乙、丙沿轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ绕地球运动，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，其长轴的一端与轨道Ⅰ相切于a点，另一端与轨道Ⅲ相切于b点。三个轨道与赤道在同一平面内，甲为近地卫星，地球的自转周期为T，引力常量为G。卫星丙与地球自转方向相同，且每隔的时间经过赤道上某一发射塔正上方。下列说法正确的是（　　）
A. 卫星甲的周期为T B. 卫星丙的周期为
C. 地球的密度为 D. 卫星乙和卫星丙在b点的加速度相等
12.以某电场中的一条电场线为x轴，x轴上各点电场强度E随x变化的关系如图所示，取x轴正方向为电场强度正方向。将质量为m、电荷量为+q的粒子从O点沿x轴正方向以初速度v0释放，仅在静电力作用下恰好运动到3d处。已知2d~3d之间的图线与x轴围成的图形面积大小为S（阴影区域），选取x=3d处的电势为零，下列说法正确的是（　　）
A. 粒子在O~d做匀加速直线运动 B. 粒子经x=d点时速度为
C. 原点O处的电势为S D. 粒子运动的初速度v0可以表示为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.电容器储存电荷的本领可用电容来表征。在观察某电容器的充、放电实验中，实验电路图如图所示。
(1)将单刀双掷开关S拨到1，电容器在充电过程的电流i随时间t图像，可能正确的是
A． B．
C． D．
(2)电容器充电完成后，将单刀双掷开关S拨到2，测得电容器释放的电荷量为0.0366C。已知电源电动势为6V，则电容器的电容C= μF（保留2位有效数字）。
(3)实验中发现电容器充、放电过程非常缓慢，可能是由于电阻箱接入电路的阻值 （选填“较大”或“较小”）。
14.利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是
A．应选质量大、体积小的重物进行实验
B．应选10V左右的电池组作为电源
C．实验时应先释放纸带，再接通打点计时器的电源
D．可用公式v=gt计算打点计时器打下某点时重锤的速度大小
(2)实验后选出一条符合要求的纸带如图乙所示，O为纸带上打出的第一个点，A、B、C为纸带上选取的三个连续的计时点，它们到O点的距离分别为h1、h2、h3。已知重物质量为m，打点计时器每隔时间T打一次点，当地重力加速度为g。则重物从O点到B点，重力势能减少量ΔEp= ，打点计时器打B点时重物的动能Ek= ，比较ΔEp与Ek的大小，从而判断重物的机械能是否守恒。
(3)测量出其他计时点到O点的距离h，并计算出打相应计时点时重物的速度v，描绘的v2-h图像如图丙所示。若图线的斜率k=1.8g，则实验时重物下落过程中受到的阻力与重力的比值为 。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
15.我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测器，2032年前后携带火星样品返回。已知探测器绕火星做匀速圆周运动的周期为T，线速度大小为v，火星半径为R，引力常量为G。求：
(1)火星的质量M和平均密度ρ；
(2)火星的第一宇宙速度v1。
16.示波器内部简化结构如图所示，灯丝发出的热电子（初速度不计）经过电压U0加速后从电子枪口射出，经过Y、X偏转板后打在荧光屏上并被吸收，从而产生荧光。若偏转板不加电压时，电子将沿偏转板间的中心线运动并垂直打在屏幕的正中央O点。已知Y偏转板长为L，两板间距为d，Y偏转板右端到荧光屏的距离为3L，荧光屏的高度为5d，电子的质量为m，电荷量为e，重力不计，忽略电子间的相互作用。
(1)当电子打到屏幕右下方形成亮点时，请分别比较Y1和Y2、X1和X2的电势高低（不需要说明理由）；
(2)求电子离开枪口时的速度；
(3)若Y偏转板接测量电压U，X偏转板不加电压。为了确保所有电子都能打到荧光屏上，求测量电压U的最大值。
17.如图所示，由光滑圆形管道制成的圆弧轨道竖直固定，圆弧ABO1、O1CD的半径均为R，圆心为O3、O2。圆弧DEF的半径为2R，圆心为O1。圆弧EF、AB对应的圆心角均为θ，半径O1E、O2C、O3B均竖直。倾斜轨道PF与圆弧轨道在F点平滑连接，P与O1、O2、O3、D在同一水平线上。现使质量为m（可视为质点）的小滑块从P点沿倾斜轨道向下以初速度v0（未知）开始运动，恰好经过C点后从A点抛出（小滑块上升到最大高度前未与倾斜轨道相撞）。已知小滑块与倾斜轨道间的动摩擦因数满足（其中x为小滑块沿着倾斜轨道下滑的长度）。重力加速度为g，不计空气阻力。求（结果用R、g、θ、m表示）：
(1)小滑块经过E点时对轨道的压力；
(2)小滑块从A点抛出时的动能和从A点抛出后上升的最大高度；
(3)小滑块在倾斜轨道上运动的最大速度。
五、综合题：本大题共1小题，共12分。
18.如图所示，在长L=5m的细绳下端拴一质量m=1kg的小球，细绳上端固定在O点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。g取10m/s2，π2=10，sin37°=0.6。
(1)在答题卡上画出小球的受力分析图；
(2)若细绳与竖直方向的夹角θ=37°，求小球做匀速圆周运动的周期T；
(3)若小球做匀速圆周运动的线速度，求细绳对小球的拉力F的大小。
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】C
9.【答案】BC
10.【答案】AD
11.【答案】BD
12.【答案】BD
13.【答案】B

较大

14.【答案】A


0.1

15.【答案】【详解】（1）设探测器轨道半径为 ，由圆周运动线速度与周期的关系得
解得
根据万有引力等于向心力
代入 的表达式化简得
火星体积为球体体积
由密度定义
代入 、 的表达式化简得
（2）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，即轨道半径等于火星半径 时的环绕速度。
由万有引力提供向心力得
约去 得
将小问1中推导的 代入，化简得

16.【答案】【详解】（1）电子带负电，向右下方偏转；
Y方向向下偏，电子受向下电场力，电场方向向上，故 ；
X方向向右偏，电子受向右电场力，电场方向向左，故 。
（2）加速过程由动能定理：
解得
（3）电子在Y偏转电场内做类平抛运动，Y偏转板电压为U，板间场强 ，加速度
水平方向匀速： ，得
竖直偏转位移：
代入
化简得
竖直方向出电场速度
出电场后电子做匀速直线运动，水平位移3L，运动时间
竖直偏移
总竖直偏移
荧光屏竖直最大位移大小为 ，即
解得

17.【答案】【详解】（1）小滑块恰好经过C点，C点处为双层轨道，所以此时速度为
从E点到C点，由机械能守恒得
在E点受到竖直向上的支持力 ，由支持力和重力提供向心力得
联立得
根据牛顿第三定律得，小滑块经过E点时对轨道的压力方向竖直向下，大小
（2）从C点到A点，由机械能守恒得
从A点抛出后，做斜抛运动，在最高点竖直方向速度为0，水平方向速度不为零。
水平方向做匀速直线运动，将初速度分解可得
从A点抛出到最高点，只受重力，由机械能守恒得
解得
（3）小滑块与倾斜轨道间的动摩擦因数满足
可得在下滑过程中，小滑块先做加速运动，再做减速运动。
由于 ，可得倾斜轨道与水平方向的夹角为 。
小滑块速度最大时
解得
由于 随着 均匀变化，所以计算摩擦力做功时，可以使用平均值来计算， 过程中动摩擦因数的平均值
过程中，由动能定理得
解得
根据几何关系得
过程中动摩擦因数的平均值
从开始运动到E点，由动能定理得
解得 ，
所以

18.【答案】
设细绳与竖直方向的夹角为 ，则小球做圆周运动的半径为 ，设细绳的拉力为
竖直方向根据平衡条件有
水平方向根据牛顿第二定律有
联立并代入数据计算得
设此时细绳与竖直方向的夹角为 ，小球做圆周运动的半径为
竖直方向根据平衡条件有
水平方向根据牛顿第二定律有
联立并代入数据计算可得
因此细绳的拉力

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