江苏苏州市2025-2026学年高一下学期物理期末模拟练习

**基本信息** 以嫦娥六号探月、北京冬奥会“小雪花”等真实情境为载体，覆盖机械能、万有引力、电场等核心知识，注重科学思维与问题解决能力考查的高一物理期末模拟卷。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11题/44分|物理学史、机械能守恒、万有引力加速度计算、电场强度叠加|结合嫦娥六号近远月点加速度（万有引力应用）、“小雪花”电荷模型（电场叠加对称性），考查物理观念与科学推理| |解答题|5题/56分|验证机械能守恒实验、静电除尘类平抛运动、天体运动综合计算|实验题强调误差分析（科学探究），压轴题以静电除尘为情境，融合运动分解与收集率计算（模型建构与创新应用）|

苏州市2025-2026学年高一第二学期期末模拟练习 物理 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ （测试范围：人教版2019版必修二第七章+第八章-必修三第九章+第十章） 一、单选题（本部分每题4分，共14小题44分，注意每题只有一个正确选项。） 1．在物理学发展的过程中，科学家总结了许多重要的物理思想与方法。关于物理学思想方法和物理学史，下列叙述正确的是（　　） A．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，采用了等效替代的思想 B．英国物理学家卡文迪什测得了万有引力常量。 C．开普勒在自己的天文观测数据的基础上，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 D．牛顿发现了万有引力定律，被称为“称出地球质量的人” 2．如图所示，桌面高为，质量为的小球从离桌面高处由静止开始下落，不计空气阻力，以起始下落点所在高度为零势能面。小球落地前瞬间机械能为（　　） A．0 B．-mgh C．mgH D．mg（H+h） 3．2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布了嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。如图所示，嫦娥六号无动力绕月运行时，近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为1:5。假设嫦娥六号只受到来自月球的万有引力，则嫦娥六号（　　） A．通过M点与N点时加速度大小之比约为1:25 B．通过M点与N点时加速度大小之比约为25:1 C．通过M点与N点时加速度大小之比约为1:5 D．通过M点与N点时加速度大小之比约为5:1 4．如图各电场中，、两点场强相同的是（     ） A． B． C． D． 5．如图所示的坐标系中，空间有一匀强电场与xOy面平行，a点的坐标为（，0），b点的坐标为（，），d点的坐标为（0，1m），c点为Oa的中点。已知原点O的电势为2V，a点的电势为3V，b点的电势为4V，则下列说法正确的是（     ） A．d点的电势为3.5V B．匀强电场的电场强度大小为 C．匀强电场的方向由b指向c D．电子从b到c静电力做的功为1.5eV 6．2022年北京冬奥会开幕式上，由一朵朵代表各个参赛国家的“小雪花”组成一朵“大雪花”后，奥运圣火在其中央点燃，如图甲，让全世界惊叹。某同学发现每朵“小雪花”的基本形状如图乙所示，并利用绝缘弧形细条摆成模型，若其左右分别均匀分布着等量异种电荷。a、b、c、d四点均位于对称轴上，且它们与中心点的距离均相等。则（     ） A．a点场强大于c点场强 B．a、c两点的电势相等 C．b、d两点的场强相等 D．正的试探电荷从b点到d点电势能增加 7．如图所示，边长为d的正六边形的顶点A、B、E处分别固定一个带电荷量为+q（q>0）的点电荷，顶点C处固定一个带电荷量为-3q的点电荷，顶点D处固定一个带电荷量为-2q的点电荷，静电力常量为k，则正六边形的中心O点处的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C运动的周期相同，则（     ） A．卫星C的运行速度小于物体A的速度 B．卫星B的轨道半长轴一定与卫星C的轨道半径相等 C．卫星B在P点的加速度大于卫星C在该点加速度 D．物体A和卫星C具有相同大小的加速度 9．如图所示，直角杆AOB位于竖直平面内，OA水平，OB竖直且光滑，用不可伸长的轻细绳相连的两小球a和b分别套在OA和OB杆上，b球的质量为1.2kg，在作用于a球的水平拉力F的作用下，a、b均处于静止状态。此时a球到O点的距离为0.3m。b球到O点的距离为0.4m。改变力F的大小，使a球向右加速运动，已知a球向右运动0.1m时速度大小为6m/s。，则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为（     ） A．39.6J B．38.6J C．37.4J D．40J 10．如图所示，t=0时小球从C点自由下落，t1时刻小球经过弹簧原长处B，t2时刻小球下落至最低点A。取A位置所在水平面为零势能面，规定竖直向下方向为正方向。Ek表示小球的动能，E表示小球的动能和重力势能之和，x表示小球从C点下落的位移，从小球刚下落时开始计时，不计空气阻力，重力加速度为g。下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 11．如图所示，匀强电场水平向左，绝缘细线长为，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．匀强电场的电场强度 B．小球做圆周运动过程中动能的最小值为 C．小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大又减小 二、解答题（本部分共5小题，共56分。） 12．某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电磁打点计时器固定在铁架台上，物块、通过轻绳连接。 (1)实验前某同学发现实验装置有一处错误是___________； (2)纠正错误后顺利完成实验，下列实验操作正确的是___________ A．实验中选择密度大、体积小的物块 B．实验中不需要用天平测量物块质量 C．安装器材时，计时器的两限位孔应在同一竖直线上 D．为在纸带上打下尽量多的点，应释放物块后迅速接通打点计时器电源 (3)某实验小组选取了如图乙所示的纸带进行数据处理，在纸带上选取连续相邻的计时点标记为、、、、、、，点是点左侧的某个计时点。测得、、间的距离分别为、、，P、Q的质量分别为和。已知电磁打点计时器的工作频率为，重力加速度为，若满足关系式___________（用题中物理量的符号表示），则验证了物块P、Q组成的系统机械能守恒； (4)利用本实验装置还可以测量当地的重力加速度，测量后发现测量值小于真实值，其原因是___________（写出一种原因即可）。 13．（6分）A、B两平行金属板间的匀强电场的场强，方向如图，电场中，两点相距，连线与电场线成60°角，求： (1)电势差； (2)如果点为零电势，电荷量为的正电荷在点具有的电势能是多少？ 14．（8分）假如未来航天员登陆火星，在火星上通过抛体运动或圆周运动测得火星表面两极处的重力加速度为，赤道处的重力加速度为。已知引力常量为，火星的半径为（不计自转引起的火星体积变化，即视火星为质量分布均匀的球）。求： (1)火星的质量； (2)火星的自转角速度； (3)若火卫一离火星表面的高度为，火卫一绕火星做圆周运动的周期。 15．（12分）如图所示，在光滑水平台面上，一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住。现打开锁扣，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道。已知、的高度差，水平距离，圆弧轨道的半径，点在圆弧轨道的圆心的正下方，并与水平地面上长为的粗糙直轨道平滑连接，小物块沿轨道运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度，，，空气阻力忽略不计。试求： (1)小物块运动到平台末端的速度大小； (2)圆弧所对的圆心角； (3)若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道间，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足什么条件。 16．（14分）如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间电压U或两板间距离d可以改变收集率η。当d=d0 ，U=U0时，η为81%（即离下板0.81d0范围内的尘埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 (1)若保持板间距离d0不变 ，通过改变电压U实现控制收集率的大小，若尘埃恰好全部被收集，求两金属板间的电压U1； (2)若保持电压U0不变 ，通过改变板间距离d实现控制收集率的大小。 a、求收集率η与两板间距d的函数关系； b、设单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系，并绘出图线。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A B C B C C B A A 题号 11 答案 D 1．B 【知识点】物理学史、万有引力常量 【详解】A．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验中，采用了控制变量法，故A错误； B．英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测得了万有引力常量，该叙述符合物理学史实，故B正确； C．开普勒是在分析第谷长期天文观测数据的基础上，总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律，故C错误； D．牛顿发现了万有引力定律，但卡文迪什通过扭秤实验测出引力常量后，才能计算地球质量，因此卡文迪什被称为“称出地球质量的人”，故D错误。 故选B。 2．A 【知识点】机械能守恒定律的初步应用 【详解】以起始下落点所在高度为零势能面，则小球初态的机械能为0，由于小球下落时只有重力做功，机械能守恒，可知小球落到地面前瞬间的机械能为0。 故选A。 3．B 【知识点】万有引力定律的内容、推导及适用范围 【详解】根据牛顿第二定律有， 解得 故选B。 4．C 【知识点】匀强电场的电场线分布、正负点电荷的电场线分布、异种等量点电荷电场线分布 【详解】A．电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小，电场强度方向为电场线该点的切线方向，图中A、B两点场强大小相等，方向不同，故A错误； B．图中A、B两个点分布在以点电荷为圆心的圆周上，故场强大小相等，方向不同，故B错误； C．匀强电场的电场强度大小相等，方向相同，故C正确； D．过A、B两点的电场线是一条直线，A点附近的电场线比B点附近的电场线密，故A、B两点场强大小不相等，方向相同，故D错误。 故选C 。 5．B 【知识点】电势和电场线的关系、匀强电场中电势的计算、静电力做功与电势差的关系、匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】A．由匀强电场的特点可知 解得，故A错误； C．如图所示 连线ad为等势线，又电场线与等势线垂直，过b点作ad的垂线，垂足为f，则bf连线为电场线，且电场方向由b指向f，故C错误； B．由几何关系可知 该匀强电场的电场强度大小为 代入数据解得，故B正确； D．c点的电势为 则bc两点的电势差为 电子从b到c静电力做的功为，故D错误。 故选B。 6．C 【知识点】电场强度的叠加法则、比较电势能的大小、等量异种电荷周围电势的分布 【详解】A．根据对称性可知，a、c两点的场强大小相等，方向相同，故A错误； B．由图可知，电场方向为从左至右，根据沿电场方向，电势降低，因此a点电势比c点电势高，故B错误； C．根据对称性可知，b、d两点的场强大小相等，方向相同，故C正确； D．b、d所在的竖直对称轴上场强方向始终水平向右，电场方向与垂直，因此是等势线，、电势相等，正电荷在两点电势能相等，从到电势能不变，故D错误。 故选C 。 7．C 【知识点】电场强度的叠加法则、点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强 【详解】假设在六边形A、B、D、E四个顶点处再放置一电荷量为的点电荷，由对称关系可知，不会影响O点的电场。 A、B、E处的电荷被中和，相当于只有两处有电荷，C点电荷量为，D点电荷量为 CD两电荷在O点的电场大小相同，夹角为 O点的合场强 故选C。 8．B 【知识点】比较不同轨道上的卫星物理量 【详解】A．AC角速度ω相同，根据v=ωr，又rA<rC，所以卫星C的运行速度大于物体A的速度，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，卫星BC周期相等，则卫星B的轨道半长轴一定与卫星C的轨道半径相等，故B正确； C．根据牛顿第二定律 可得，所以卫星B在P点的加速度等于卫星C在该点加速度，故C错误； D．因AC的角速度相同，根据a=ω2r，所以卫星C的运行加速度大于物体A的加速度，故D错误。 故选B。 9．A 【知识点】绳连接体问题、动能定理的初步应用 【详解】a球向右运动0.1m时，由几何关系得，b上升距离为 此时细绳与水平方向夹角的正切值为 可知， 由运动的合成与分解知识可知 可得 以b球为研究对象，由动能定理得 代入数据解得 故选A。 10．A 【知识点】牛顿运动定律与图像结合、弹性势能的变化和弹力做功的关系 【详解】A．在阶段，小球做初速度为零的匀加速直线运动，图像为过原点的直线；在阶段，小球受重力与逐渐增大的弹力作用，加速度先减小后反向增大，速度随时间呈曲线变化，并在时刻减为零，故A正确； B．在阶段，加速度为恒定量，图像应为水平直线；在阶段，由牛顿第二定律得加速度 加速度与位移呈线性关系，图像为倾斜直线，到达最低点时重力势能的减少量全部转化为弹性势能，根据能量守恒 可解得加速度，故B错误； C．根据动能定理，在阶段，动能，图像应为过原点的直线，斜率为；在阶段，动能，当时动能达到最大，故C错误； D．在阶段，仅有重力做功，守恒，图像应为水平直线；在阶段，弹力做负功，，图像应为曲线，故D错误。 故选A。 11．D 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动、带电物体（计重力）在电场中的平衡问题 【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球进行受力分析，如图所示 由平衡关系可得 解得，故A错误； B．小球静止时细线与竖直方向成角，则点为小球绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动的等效最高点，如图所示 点时小球的速度最小，动能最小，由牛顿第二定律可得 最小动能为，故B错误； C．由功能关系可知，小球机械能的变化量等于除重力之外的电场力做的功。由题意可知，当小球运动到最左边与点等高时，电场力做负功最多，机械能最小，故C错误； D．小球从初始位置开始，在竖直平面内沿逆时针方向运动一周的过程中，电场力先做正功，再做负功，再做正功，所以电势能先减小，再增大，再减小，故D正确。 故选D。 12．(1)电磁打点计时器的工作电源为交流电源，题图中接直流电池组 (2)AC (3) (4)系统受到摩擦、空气阻力等阻力作用 【知识点】验证机械能守恒定律 【详解】（1）电磁打点计时器的工作电源为交流电源，题图中接直流电池组，是错误的。 （2）A．选择密度大、体积小的物块，可以减小空气阻力对实验的影响，故A正确； B．系统机械能守恒的表达式为 M、m无法约去，因此必须用天平测量物块质量，故B错误； C．安装时让限位孔在同一竖直线上，可以减小纸带与限位孔的摩擦，故C正确； D．实验应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放物块，故D错误。 故选AC。 （3）电磁打点计时器工作频率为f，打点周期为 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于平均速度，得F点速度为 系统从O到F过程，根据机械能守恒定律有 解得 （4）实验过程中系统受到摩擦、空气阻力等阻力作用，计算得到的加速度偏小，因此测得的重力加速度测量值小于真实值。 13．(1) (2) 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系、电势能的概念及计算 【详解】（1）电势差 （2）如果点为零电势，则b点的电势为 则电荷量为的正电荷在点具有的电势能 14．(1) (2) (3) 【知识点】计算中心天体的质量、计算卫星的各个物理量、万有引力与重力的关系 【详解】（1）在火星两极处表面有，解得 （2）在火星表面赤道处有，解得 （3）设火卫一的质量为 由万有引力提供向心力有，其中 解得 15．(1) (2) (3) 【知识点】平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算、应用动能定理解决多段过程问题 【详解】（1）小物块离开平台后做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，则有 又因为小物块水平方向做的是匀速直线运动，则有 联立解得小物块运动到平台末端的速度大小为 （2）小物块运动到点时，设其竖直方向的分速度为，则根据自由落体运动的规律有 解得 根据几何关系有 所以圆弧所对的圆心角为 （3）小物块运动到点时的速度为 、两点的高度差为 若小物块恰能与墙壁相碰，则根据动能定理有 解得该情况下小物块与轨道之间的动摩擦因数为 若小物块恰不从飞出，则根据动能定理有 解得该情况下小物块与轨道之间的动摩擦因数为 若小物块恰不从飞出后，再次从滑回恰好不与墙壁发生二次碰撞，则根据动能定理有 解得 综上所述可知，若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道间，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足。 16．(1) (2)a、见解析；b见解析， 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】（1）只要紧靠上板的颗粒能落到金属板下板最右侧，颗粒就能全部被收集，水平方向有 竖直方向有 又， 解得 （2）a、当板间距离为d0 时收集率为81%，设距下板x处的尘埃到达下板的右端边缘，此时有 根据题意，当U0不变时，收集率为    当U0不变时，距离为d时， 收集率为 联立得         由题意可得出结论：①当时完全被收集，收集率 ②当时部分被收集，收集率    b、稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量=    当时，，因此  =                 当时，，因此=    绘出的图线如下 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $