精品解析：江苏省苏州市南京航空航天大学附属中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 南航苏州附中高一物理期中卷，以“墨子号”卫星、新能源汽车等真实情境为载体，通过单选、实验、解答题梯度设计，考查物理观念与科学思维，适配期中阶段性评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11/44|物理学史、受力分析、曲线运动、电场|第1题结合开普勒、牛顿等科学家贡献，考查运动与相互作用观念| |实验题|1/15|机械能守恒验证|对比重物下落与气垫导轨装置，第12题④考查图像法处理数据，体现科学探究| |解答题|4/41|天体运动、功率、电场强度、弹簧综合|第13题“墨子号”卫星应用万有引力定律，第16题弹簧与连接体模型，考查能量观念与模型建构|

南航苏州附中2025-2026学年第二学期高一年级期中考试试卷 物理 一、单选题（4*11=44分） 1. 在物理学发展史中，科学家们通过实验和理论推动了经典力学的完善。下列说法正确的是（　　） A. 牛顿提出了行星运动的三大定律 B. 卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量G C. 开普勒发现万有引力定律并给出数学表达式 D. 伽利略发现所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒提出了行星运动的三大定律，选项A错误； B．卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量G，选项B正确； C．牛顿发现万有引力定律并给出数学表达式，选项C错误； D．开普勒发现所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，选项D错误。 故选B。 2. 物体所受的合外力不为零，则一定发生变化的是（　　） A. 加速度 B. 速度 C. 动能 D. 机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体所受的合外力不为零，加速度不为零，若合外力恒定则加速度不变，故A错误； B．物体所受的合外力不为零，加速度不为零，由 可知速度一定变化，故B正确； C．在匀速圆周运动中，合外力不为零，速率不变，则动能不变，故C错误； D．在自由落体运动中合外力不为零，但机械能守恒，故D错误。 故选B。 3. 下列场景均涉及电学知识，其中应用的主要物理学原理相同的是（ ） ①高压输电线上方两条导线对高压保护作用 ②库仑扭秤实验测量微小静电力 ③通过静电除尘装置清除瓶内微小颗粒 ④用带电金属球靠近金属网罩住的验电器时，金属片不张开 A. ①和② B. ②和③ C. ①和④ D. ③和④ 【答案】C 【解析】 【详解】A．高压输电线上方的保护导线：原理是静电屏蔽，导线接地后形成屏蔽层，使下方高压输电线不受外界电场（雷电）影响。库仑扭秤实验：原理是利用力矩平衡放大微小静电力，研究电荷间的相互库仑力，和静电屏蔽无关。①和②使用的物理原理不同，A不合题意； B．静电除尘：原理是使粉尘带电后，利用电场对带电粒子的静电力让粉尘沉积到电极，原理是电场对电荷的作用力。②和③使用的物理原理不同，B不合题意； C．金属网罩住的验电器不受外电场影响：原理是利用静电平衡下金属网的静电屏蔽，①和④使用的物理原理相同，C符合题意； D．通过以上分析，③和④使用的物理原理不同，D不合题意。 故选C 。 4. 如图所示，在减速上升的升降机中，物块始终静止在固定的斜面上，关于物块所受各力做功的说法正确的是（　　） A. 合力做正功 B. 支持力做负功 C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．升降机减速上升，位移方向竖直向上，加速度方向向下，因此物块所受合力方向向下。根据功的计算公式 合力与位移方向夹角为，，因此合力做负功，故A错误； B．物块静止在斜面上，受重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的静摩擦力，位移方向竖直向上。支持力垂直斜面向上，分解后存在竖直向上的分量，与位移方向同向，因此支持力做正功，故B错误； CD．摩擦力沿斜面向上，分解后也存在竖直向上的分量，与位移方向同向，因此摩擦力做正功，故C错误，D正确。 故选D。 5. 某无人机测试中，操作员控制无人机在竖直平面内沿一段圆弧轨道向上飞行。如图所示，无人机飞行过程中保持速度大小始终不变。则无人机在运动过程中（　　） A. 所受合外力为0 B. 加速度恒定 C. 机械能守恒 D. 所受的各个力做功总和为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．无人机做匀速圆周运动，速度大小不变但方向变化，存在向心加速度，合外力不为零，故A错误； B．加速度方向始终指向圆心，随位置变化而改变，故B错误； C．无人机高度增加，重力势能增大，动能不变，机械能增加，故C错误； D．根据动能定理，合外力做功等于物体动能的变化。因速度大小不变，动能变化为零，故合外力做功总和为零，故D正确。 故选D。 6. 如图荡秋千的小红由最低点O到最高点A的过程中，重力的瞬时功率（　　） A. 不断增大 B. 不断减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】重力的瞬时功率公式为 其中是速度沿竖直方向（重力方向）的分量，结合运动过程分析。在最低点O时，速度沿水平方向，竖直分量，因此重力瞬时功率 在最高点A时，小红速度减为0，因此重力瞬时功率也满足 从O到A的过程中，速度不为零，且存在竖直分量，因此 由此可知，重力的瞬时功率从0先增大，后减小到0，整个过程先增大后减小。 故选D。 7. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨道，短轴和长轴的四个位置对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力，下列说法正确的是（ ） A. 从冬至到春分，地球的运行时间小于公转周期的 B. 春分和秋分时，地球运动的加速度相同 C. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积 D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球与火星对应的k值不同 【答案】A 【解析】 【详解】A．从冬至到夏至时间为公转周期的一半，越靠近太阳速度越快，可知从冬至到春分的时间小于春分到夏至的时间，故从冬至到春分，地球的运行时间小于公转周期的，故A正确； B．根据 解得 春分和秋分时，地球到太阳的距离r相等，因此加速度大小相等，但加速度是矢量，两个位置的加速度方向不同（都指向太阳，但位置不同，方向也不同），所以加速度不相同 故B错误； C．开普勒第二定律（面积定律）的适用条件是同一颗行星，即 “同一行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等”。地球和火星是不同的行星，故火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积，故C错误； D．根据开普勒第三定律有（a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期） 公式中k值与中心天体有关，地球与火星的中心天体均为太阳，即对应的k值相同，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，双星系统由恒星A、B组成，两恒星（可视为质点）均绕其连线上的O点做匀速圆周运动，不考虑其他星体的影响。两恒星的下列物理量一定不相同的是（　　） A. 质量 B. 周期 C. 向心力大小 D. 角速度大小 【答案】A 【解析】 【详解】双星绕相同的圆心O转动，可知角速度和周期相等；两者间的万有引力充当双星做圆周运动的向心力，可知向心力大小相等；根据 可知因两星转动半径不同，则质量不同。 故选A。 9. 某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动，先后通过M点和N点。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN C. M、N点的电场强度大小关系为EM>EN D. 粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN 【答案】D 【解析】 【详解】A．虽然静电力的方向确定，但因电场线的方向不确定，故电荷的电性不确定，带电粒子可能带正电，不是一定带正电，故A错误； BC．电场线的疏密表示电场强度大小，M处电场线比N处电场线疏，可知M点的电场强度小于N点的电场强度，又根据牛顿第二定律，可知粒子在M点的加速度较小，故BC错误； D．由电场线和粒子运动的轨迹及粒子运动的速度v和静电力F的方向关系（如图）可知，在粒子从M点运动到N点的过程中，速度v和静电力F的夹角为锐角，静电力做正功，动能增加，所以粒子加速，可知粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN，故D正确； 故选D。 10. 如图所示，足够长的水平传送带由电机带动，在其左端轻放上一滑块，滑块向右运动距离时恰与传送带相对静止，此过程传送带运动距离为，滑块与传送带间滑动摩擦力大小为，则滑块相对传送带滑动过程中（ ） A. 摩擦力对滑块做功为 B. 摩擦力对传送带做功为 C. 电机多消耗的电能为 D. 系统摩擦生热为 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑块受到的摩擦力向右，故摩擦力对滑块做正功为，故A错误； B．传送带受到的摩擦力向左，由功的定义可知：摩擦力对传送带做功为，故B正确； CD．系统摩擦生热为 电机多消耗的电能等于系统摩擦生热加上滑块增加的动能 即电机多消耗的电能为，故CD错误。 故选B 。 11. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 从x=0运动到x=2m过程中拉力的大小为12N B. 在x=3m时，物体的动能为15J C. 从x=0运动到x=2m，物体机械能增加了4J D. 从x=0运动到x=4m的过程中，物体的最大速度为2m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于拉力在水平方向，则拉力做的功为，可看出图像的斜率代表拉力F，则从x=0运动到x=2m过程中拉力的大小 故A错误； B．由图可知从x=0运动到x=3m，拉力做功为W=15J，根据动能定理有 可得x=3m时物体的动能为 故B错误； C．从x=0运动到x=2m，拉力做功 W=12J 物体克服摩擦力做的功为 根据功能关系 故C正确； D．根据图像可知在0~2m的过程中，2~4m的过程中，由于物体受到的摩擦力恒为f=4N，则物体在x=2m处速度最大，根据动能定理有 可得 故D错误。 故选C。 二、实验题（3*5=15分） 12. 如图分别利用甲、乙装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）利用甲装置验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。 A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量与势能变化量 C. 速度变化量与高度变化量 （2）图乙为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置。 ①实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上，接通电源，打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是______； B.测出挡光条的宽度； C.分别测出滑块与挡光条的总质量及托盘与砝码的总质量； D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离； E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间； F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组和。已知重力加速度为。 ②本实验中______（填“需要”或“不需要”）满足远小于。 ③若某次实验滑块由静止释放至光电门的过程，若系统机械能守恒，应满足______。（用、、、、、物理量表示）。 ④若利用图像法处理实验数据，下列选项中能符合实验要求的是______。 【答案】（1）A （2） ①. 调节气垫导轨至水平 ②. 不需要 ③. ④. D 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒定律有 可知，利用甲装置验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。 故选A。 【小问2详解】 [1]调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是调节气垫导轨至水平； [2]实验目的是研究滑块、砝码与托盘构成的系统的机械能是否守恒，根据机械能守恒定律有 根据光电门测速原理有 解得 实验并没有将砝码、托盘总重力近似认为与绳弹力相等，可知，实验中不需要满足远小于； [3]某次实验滑块由静止释放至光电门的过程，若系统机械能守恒，结合上述应满足 [4]结合上述有 变形得 可知，成正比，图像为一条过原点的倾斜直线。 故选D。 三、解答题（6+8+12+15=41分） 13. 我国科学家自主研制的“墨子号”卫星的质量为m，轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： （1）“墨子号”卫星所需的向心力大小； （2）地球的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 “墨子号”卫星角速度为 则“墨子号”卫星所需的向心力大小为 【小问2详解】 根据万有引力提供“墨子号”卫星所需的向心力，有 解得地球的质量为 14. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v−t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，汽车所受阻力大小恒为，求： （1）汽车能够达到的最大速度v2是多大； （2）汽车速度为20m/s时的加速度大小为多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当牵引力为最小，即与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，即 根据 代入数据解得 【小问2详解】 由题知，当匀加速阶段刚结束时汽车的功率刚好达到额定功率 根据牛顿第二定律有 解得 根据 代入数据解得匀加速阶段的末速度 因 所以当汽车速度为时汽车的功率已经达到额定功率 根据 解得 根据牛顿第二定律有 解得 15. 真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示。则： （1）点电荷Q是正电荷还是负电荷？ （2）点电荷Q在A、B两点处电场的电场强度大小分别为多少？ （3）点电荷Q的位置坐标为多少？ 【答案】（1）负电荷 （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，而正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反，若点电荷在A的左侧或在B的右侧，正负电荷所受电场力方向不可能相同，所以点电荷Q应位于A、B两点之间，根据正负电荷所受电场力的方向，知该点电荷Q带负电。 【小问2详解】 由图可知，A点的电场强度大小为 B点的电场强度大小为 【小问3详解】 设点电荷Q的坐标为x，则有， 则有 解得 16. 如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端连接物体A，一轻绳跨过定滑轮分别与A、B两物体相连接。手托着B，轻绳恰好伸直且无张力，由静止释放B后，A、B在竖直方向运动，A、B均不会与滑轮和地面相碰。已知A、B质量分别为kg，kg，弹簧劲度系数为k＝1000N/m，原长为cm，始终处于弹性限度内，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度，不计摩擦和空气阻力。求： （1）刚释放B时弹簧的长度L； （2）A运动中的最大速度v的大小； （3）B运动到最低点时弹簧的伸长量。 【答案】（1）8cm （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对A物体有 解得 L＝8cm 【小问2详解】 速度最大时，对B有 对A有 解得 对AB整体由动能定理得 解得 【小问3详解】 对AB系统由机械能守恒得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南航苏州附中2025-2026学年第二学期高一年级期中考试试卷 物理 一、单选题（4*11=44分） 1. 在物理学发展史中，科学家们通过实验和理论推动了经典力学的完善。下列说法正确的是（　　） A. 牛顿提出了行星运动的三大定律 B. 卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量G C. 开普勒发现万有引力定律并给出数学表达式 D. 伽利略发现所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 2. 物体所受的合外力不为零，则一定发生变化的是（　　） A. 加速度 B. 速度 C. 动能 D. 机械能 3. 下列场景均涉及电学知识，其中应用的主要物理学原理相同的是（ ） ①高压输电线上方两条导线对高压保护作用 ②库仑扭秤实验测量微小静电力 ③通过静电除尘装置清除瓶内微小颗粒 ④用带电金属球靠近金属网罩住的验电器时，金属片不张开 A. ①和② B. ②和③ C. ①和④ D. ③和④ 4. 如图所示，在减速上升的升降机中，物块始终静止在固定的斜面上，关于物块所受各力做功的说法正确的是（　　） A. 合力做正功 B. 支持力做负功 C. 摩擦力不做功 D. 摩擦力做正功 5. 某无人机测试中，操作员控制无人机在竖直平面内沿一段圆弧轨道向上飞行。如图所示，无人机飞行过程中保持速度大小始终不变。则无人机在运动过程中（　　） A. 所受合外力为0 B. 加速度恒定 C. 机械能守恒 D. 所受的各个力做功总和为零 6. 如图荡秋千的小红由最低点O到最高点A的过程中，重力的瞬时功率（　　） A. 不断增大 B. 不断减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 7. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨道，短轴和长轴的四个位置对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力，下列说法正确的是（ ） A. 从冬至到春分，地球的运行时间小于公转周期的 B. 春分和秋分时，地球运动的加速度相同 C. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积 D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球与火星对应的k值不同 8. 如图所示，双星系统由恒星A、B组成，两恒星（可视为质点）均绕其连线上的O点做匀速圆周运动，不考虑其他星体的影响。两恒星的下列物理量一定不相同的是（　　） A. 质量 B. 周期 C. 向心力大小 D. 角速度大小 9. 某电场的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动，先后通过M点和N点。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN C. M、N点的电场强度大小关系为EM>EN D. 粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN 10. 如图所示，足够长的水平传送带由电机带动，在其左端轻放上一滑块，滑块向右运动距离时恰与传送带相对静止，此过程传送带运动距离为，滑块与传送带间滑动摩擦力大小为，则滑块相对传送带滑动过程中（ ） A. 摩擦力对滑块做功为 B. 摩擦力对传送带做功为 C. 电机多消耗的电能为 D. 系统摩擦生热为 11. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 从x=0运动到x=2m过程中拉力的大小为12N B. 在x=3m时，物体的动能为15J C. 从x=0运动到x=2m，物体机械能增加了4J D. 从x=0运动到x=4m的过程中，物体的最大速度为2m/s 二、实验题（3*5=15分） 12. 如图分别利用甲、乙装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）利用甲装置验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______。 A. 动能变化量与势能变化量 B. 速度变化量与势能变化量 C. 速度变化量与高度变化量 （2）图乙为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置。 ①实验的主要步骤有： A.将气垫导轨放在水平桌面上，接通电源，打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是______； B.测出挡光条的宽度； C.分别测出滑块与挡光条的总质量及托盘与砝码的总质量； D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离； E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间； F.改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E，测出多组和。已知重力加速度为。 ②本实验中______（填“需要”或“不需要”）满足远小于。 ③若某次实验滑块由静止释放至光电门的过程，若系统机械能守恒，应满足______。（用、、、、、物理量表示）。 ④若利用图像法处理实验数据，下列选项中能符合实验要求的是______。 三、解答题（6+8+12+15=41分） 13. 我国科学家自主研制的“墨子号”卫星的质量为m，轨道离地面的高度为h，绕地球运行的周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： （1）“墨子号”卫星所需的向心力大小； （2）地球的质量。 14. 我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其v−t图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，汽车所受阻力大小恒为，求： （1）汽车能够达到的最大速度v2是多大； （2）汽车速度为20m/s时的加速度大小为多少。 15. 真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m。在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电量q的关系分别如图中直线a、b所示。则： （1）点电荷Q是正电荷还是负电荷？ （2）点电荷Q在A、B两点处电场的电场强度大小分别为多少？ （3）点电荷Q的位置坐标为多少？ 16. 如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端连接物体A，一轻绳跨过定滑轮分别与A、B两物体相连接。手托着B，轻绳恰好伸直且无张力，由静止释放B后，A、B在竖直方向运动，A、B均不会与滑轮和地面相碰。已知A、B质量分别为kg，kg，弹簧劲度系数为k＝1000N/m，原长为cm，始终处于弹性限度内，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度，不计摩擦和空气阻力。求： （1）刚释放B时弹簧的长度L； （2）A运动中的最大速度v的大小； （3）B运动到最低点时弹簧的伸长量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $