江苏无锡市2025-2026学年高一下学期物理期末模拟练习

**基本信息** 以《流浪地球2》太空电梯、海洋水色观测卫星等科技情境为载体，覆盖电场、万有引力、机械能等核心模块，通过实验探究与多过程问题设计，考查科学思维与模型建构能力。 **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|元电荷、点电荷电场、卫星运动、功与功率|结合“场离子显微镜”“星下点轨迹”等科技情境，辨析概念与规律| |解答题|5题56分|实验探究（加速度与力关系）、天体运动、带电粒子运动、轨道车多过程问题|实验题考查数据处理与误差分析，综合题融合动能定理与牛顿定律，体现真实问题解决|

无锡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11小题44分，注意每题只有一个正确选项。） 1．下列说法不正确的是（　　） A．密立根最早测得元电荷的数值 B．牛顿发现了点电荷间的相互作用规律 C．法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法 D．用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法 2．“场离子显微镜”的金属钨针尖处于球形真空玻璃泡的球心O，玻璃泡内壁有一层均匀导电膜，在钨针和导电膜间加上高电压后，玻璃泡上半部分的电场可视为位于O点处点电荷形成的电场，如图所示。a、b、c、d、O为同一平面上的5个点，是一段以0为圆心的圆弧，d为 的中点。下面说法正确的是（    ） A．三点场强相同 B．d点电势小于a点电势 C．Oa间电势差是Od间电势差的2倍 D．电中性的粒子在O点附近更容易被电离 3．如图所示，在某个恒星Q的上空有一颗卫星P绕其做匀速圆周运动，利用探测器可测出卫星P的公转周期。若已知Q的质量为，引力常量为。利用上述已知信息可求出的物理量有（　　）    A．恒星Q的密度 B．卫星P的公转角速度 C．恒星Q的自转周期 D．卫星P离恒星Q表面的高度 4．在电影《流浪地球2》里，人类在赤道某地修建了一座太空电梯，电梯轿厢能将人货竖直送达太空（如图）。轿厢在地面静止时，搭载的植物种子重25N，当轿厢达到一某高度时，轿厢处于匀速运动状态，种子的重力“变成”了16N。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯的轿厢距地面的高度为（　　） A． B． C． D． 5．2023年11月16日，我国成功发射新一代海洋水色观测卫星01星。人造卫星是目前发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。如图所示，假设两颗人造卫星A、B都在绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．卫星A的向心加速度大小大于卫星B的向心加速度大小 B．卫星A的速度大小小于卫星B的速度大小 C．卫星A的速度大于地球的第一宇宙速度 D．卫星A、B受到地球的万有引力大小一定不相等 6．如图所示，质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知F与水平方向的夹角，重力加速度g取，则（　　） A．推力F做的功为 B．推力F的功率为 C．物体克服摩擦力做功为 D．物体与水平面间的动摩擦因数为 7．如图所示，计算机键盘由活动金属片和固定金属片组成的。若开始时两金属片间的P点有一静止的带电尘埃，按下按键A，两金属片的间距减小，则（　　） A．该尘埃带正电 B．此过程中电容器放电 C．两金属片间电压变大 D．尘埃将向上做加速运动 8．如图，在直角坐标系xOy中有a、b、c三点，a点坐标为（0，2），b点坐标为（2，2），c点坐标为（2，0）。现加上一平行于xOy平面的匀强电场，已知、、，则匀强电场的场强大小为（　　） A．125V/m B．250V/m C．500V/m D．1000V/m 9．如图所示，空间存在三个相邻的水平面、和，水平面、之间的距离为，其间区域存在水平向右的匀强电场，水平面、之间区域存在大小相等、方向水平向左的匀强电场。质量为、电荷量为的带正电小球从电场上边界的点由静止释放，经过电场中边界，最终从电场下边界离开。已知小球到达电场下边界时的速度方向恰好竖直向下，且此时动能为其经过电场中边界时动能的2.56倍。不计空气阻力，重力加速度大小为。下列说法正确提（　　）    A．水平面、之间的距离为 B．匀强电场的电场强度大小为 C．小球在、之间区域做平抛运动 D．小球在、间减小电势能小于在、间增加电势能 10．图甲是水上乐园里的“波浪滑梯”，图乙是它的简化模型。它由四段长度相同的光滑斜面组合而成，其中ab平行于cd，bc平行于de，设一物体从a点由静止开始下滑，到达e点，物体在经过各段连接处时速度大小不会突变。下列选项正确的是（　　）    A．物体在cd段的加速度大于在bc段的加速度 B．物体在cd段的速度增加量等于在ab段的速度增加量 C．物体的重力在cd段做的功等于在ab段做的功 D．物体在c点与e点的速度满足： 11．人造地球卫星和地心连线与地面的交点称作星下点，如图甲。人造地球卫星运动和地球自转使星下点在地球表面移动所形成的轨迹就是星下点轨迹。图乙中所示是一种近地卫星在麦卡托投影地图上的星下点轨迹图。图丙给出了几种常见卫星的轨迹，忽略轨道摄动，设本题涉及的卫星轨迹均为圆周运动。关于24小时在投影地图上的星下点轨迹，下列说法正确的是（    ） A．图①可能是某同步轨道卫星的“星下点轨迹” B．图①可能是某赤道轨道卫星的“星下点轨迹” C．图②可能是某极地轨道卫星的“星下点轨迹” D．“星下点轨迹”为图③的某倾斜轨道卫星的周期可能是6小时 二、解答题（本部分共5小题，共56分。） 12．某校物理兴趣小组用如图所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。气垫导轨上质量为的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为的钩码，滑块上遮光条宽度为。 （1）实验过程中________（选填“需要”或“不需要”）满足滑块的质量远大于钩码的总质量； （2）实验时，小组同学每次均从相同位置释放滑块，测得滑块处于静止释放位置时遮光条与光电门中心间的距离为； （3）释放滑块，记录下遮光条通过光电门的时间和拉力传感器的示数。可以得到滑块经过光电门时滑块的速度大小________（用，表示）；滑块加速度大小________（用，，表示）； （4）保持滑块质量不变，改变悬挂钩码个数，多次实验，根据多组、数据，以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，画出图像是一条过原点的倾斜直线，则可得到的实验结论为_________________________________________ （5）保持拉力传感器的示数不变，改变滑块的质量，多次实验，根据多组、M数据，以为纵轴、M为横轴建立直角坐标系，画出如图所示的图像，则_______________（填“可以”或“不可以”）得出合外力不变时，加速度与质量成反比。 （6）小组同学继续用上述装置“验证机械能守恒定律”，已知当地重力加速度为。若满足关系式_____________________时，则证明运动过程中系统机械能守恒。（用题目中的，，，，，表示） 13．（6分）天宫一号是中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器，也是中国第一个空间实验室，一些天文爱好者借助人造天体过境预报网站提供的数据用天文望远镜可以看到天宫一号，为了简化问题便于研究，将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动，已知“天宫一号”做匀速圆周运动的半径为r，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： (1)地球的质量M； (2)“天宫一号”运动的线速度v的大小。 14．（8分）有一竖直面内半径为的光滑绝缘圆弧轨道，两个质量相同的小球A、B（小球半径远小于）在轨道上保持静止，A、B小球带有电荷量均为的同种电荷，稳定时如图，其中，小球A、B和圆心的连线与竖直方向都成，静电力常量为，重力加速度为，求： (1)A、B小球间的库仑力大小； (2)小球A的质量。 15．（12分）(1)如图为平行板电容器，上下极板水平放置。两质量相等、电量分别为和的甲、乙粒子以相同的速率先后从右侧面的中心O点水平向左射入板间电场，并都打到上极板。若电容器的电量保持不变，粒子重力不计，带电粒子对板间电场无影响，则对甲、乙粒子在板间的运动过程，下列说法正确的是______ A．两个粒子的水平位移相等 B．电场力对甲、乙粒子做的功相等 C．若仅减小两板间的正对面积，则两粒子的加速度变小 D．若仅增大两板间的距离，则两粒子的加速度大小不变 (2)X射线在医学上可用于检查病人身体。如图是某种产生X射线的装置示意图，A、B之间是匀强加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转电场。电子束从A边界由静止开始沿带箭头的实线所示方向前进，打到水平靶上的中心点P，从而激发X射线。已知电子的质量为，电荷量为，A、B两端的电压大小为，偏转电场区域水平宽度为，竖直高度足够长，电场强度大小，方向沿竖直方向，P点距离偏转电场右边界的水平距离为，不计空气阻力、电子重力和电子间的相互作用。求： （i）电子束离开加速电场时的速度的大小，以及射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角； （ii）打在P点的电子束偏离原水平方向的竖直高度H。 16．（14分）如图甲所示为一款轨道车玩具，轨道造型可以自由调节，将轨道简化为图乙所示模型：竖直圆周轨道与水平直轨道AM相切（B、D两切点略微错开），两个半径均为的六分之一圆弧轨道在处平滑连接，它们的圆心、和在一条直线上，现将质量为的小车从点以一定初速度释放，它恰好能通过圆周轨道的最高点，且。轨道MNP段对小车有磁吸力，磁吸力大小为小车重力的0.5倍（磁吸力始终垂直轨道面），忽略一切摩擦阻力，小车可视为质点，重力加速度。求： (1)竖直圆周轨道的半径； (2)小车经过圆周轨道最低点时对轨道的压力； (3)其他条件不变，仅调节MNP段轨道半径，让小车上滑过程不脱离轨道，求应满足的条件；并计算判断该条件下小车是否能够滑到P点。 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 D B C B A D B B C 题号 11 答案 B 1．B 【知识点】电场线定义及其性质、库仑定律内容和表达式、元电荷、电荷量和比荷 【详解】A．密立根通过油滴实验最早精确测定了元电荷的数值，这是物理学史上的重要贡献，故A正确，不符合题意； B．点电荷间的相互作用规律由库仑于1785年发现（库仑定律），牛顿的主要贡献在力学领域（如万有引力定律），并未发现点电荷的相互作用规律，故B错误，符合题意； C．法拉第在19世纪首先提出用电场线来形象化地描述抽象的电场，这是一种重要的物理研究方法，故C正确，不符合题意； D．点电荷是忽略带电体大小和形状的理想化模型，用其代替实际带电体属于理想化物理模型方法（如质点模型），故D正确，不符合题意。 故选B。 2．D 【知识点】带电体周围的电势分布、点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强 【详解】A．a、b、c三点场强方向不同，故A错误； B．沿着电场线方向电势逐渐降低，可知d点电势高于a点电势，故B错误； C．越靠近O点场强越强，则od部分的场强均大于db部分的场强，则根据U=Ed，结合微元法可定性判别出Oa间电势差小于Od间电势差的2倍，故C错误； D．场强越大，电中性的粒子越容易被电离，O点附近场强最大，在O点附近更容易被电离，故D正确。 故选D。 3．B 【知识点】计算卫星的各个物理量、计算中心天体的密度 【详解】A．设恒星Q半径为，则，体积为 因为不知恒星半径，所以不能求出Q的密度，A错误； B．根据角速度与周期的关系 可求出卫星P的公转角速度，B正确； C．恒星Q的自转周期无法求出，C错误； D．设卫星P的轨道半径为，则 得到 因为不知恒星Q的半径，故不能求出卫星P离恒星Q表面的高度，D错误。 故选B。 4．C 【知识点】万有引力与重力的关系 【详解】根据 解得地球表面的重力加速度 太空电梯的轿厢处 解得太空电梯的轿厢处的重力加速度 由 ， 解得 故选C。 5．B 【知识点】比较不同轨道上的卫星物理量、计算卫星的各个物理量、第一宇宙速度 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 卫星A的轨道半径大于B的轨道半径，则卫星A的向心加速度小于B的向心加速度，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 可得 由于，则，故B正确； C．地球的第一宇宙速度，即近地卫星的环绕速度，也是最大的环绕速度，则卫星A的速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D．万有引力，卫星A、B的质量未知，卫星A、B受到地球的万有引力大小也不一定不相等，故D错误。 故选B。 6．A 【知识点】平均功率、功的定义（式）、正交分解法解共点力平衡问题 【详解】A．推力F做的功为 选项A正确； B．推力F的功率为 选项B错误； C．物体受摩擦力 物体克服摩擦力做功为 选项C错误； D．根据 可得物体与水平面间的动摩擦因数为 选项D错误。 故选A。 7．D 【知识点】带电物体（计重力）在电场中的平衡问题、带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动、电容器的动态分析(U不变）、电容器的充放电与储能 【详解】A．活动金属片与电源正极相连，电场强度方向向下，带电尘埃受重力和电场力处于平衡状态，由平衡条件可知，尘埃所受电场力向上，与电场强度方向相反，故该尘埃带负电，故A错误； C．两金属片与电源相连，两金属片间电压不变，故C错误； B．两金属片间距d减小，根据，可知C增大，根据，可知Q增大，此过程中电容器充电，故B错误； D．不变，d减小，根据可知，金属片之间的电场强度增大，可知尘埃所受电场力大于重力而向上加速运动，故D正确。 故选D。 8．B 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】已知，过a和c两点的直线是一条等势线，过b点做ac的垂线bd，如图所示。根据几何关系可得 匀强电场的场强大小，故选B。 9．B 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动 【详解】A．质量为、电荷量为的带正电小球从电场上边界的点由静止释放，在电场中运动时，小球受重力和电场力，小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向在M、N区域做初速度是零的匀加速直线运动，设、之间运动时间为t1，在、之间运动时间为t2，则有 水平方向位移 因小球在两电场区域内受电场力大小相等，且小球到达电场下边界时的速度方向恰好竖直向下，说明此时小球在水平方向的速度是零，则有 解得 小球在、之间，设下落高度为h＇，则有 可得 A错误； B．由题意可得 则有 解得 由 可得 则有 B正确； C．小球在电场、之间运动时，小球受重力和电场力，小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做初速度是零的匀加速直线运动，可知小球在、之间区域做匀加速直线运动，C错误； D．小球在、间与在、间受电场力大小相等，方向相反，在、间做初速度是零匀加速直线运动，在、间做匀减速直线运动末速度是零，即小球在电场方向的动能变化是零，因此小球在、间减小电势能等于在、间增加电势能，D错误。 故选B。 10．C 【知识点】应用动能定理解决多段过程问题、重力做功、牛顿第二定律的初步应用 【详解】A．根据牛顿第二定律可知 解得 可知bc段倾斜角度大于cd段，cd段的加速度小于在bc段的加速度，故A错误； B．设ab对应的高度为h1，ac对应高度为h2，ad对应高度为h3，ab、cd与水平方向夹角为，bc、ed与水平方向夹角为，每个斜面长度均为l根据动能定理可知 解得 根据几何关系可知 联立上式可得 可知物体在cd段的速度增加量不等于在ab段的速度增加量，故B错误； C．根据重力做功表达式 可知物体的重力在cd段做的功等于在ab段做的功，故C正确； D．根据动能定理可知 解得 根据几何关系可知 联立上式可得 可知 故D错误。 故选C。 【点睛】本题考查动能定理解决多段运动以及重力做功的特点。 11．B 【知识点】比较不同轨道上的卫星物理量 【详解】A．同步卫星相对于地面静止，星下点轨迹为一个点，因此图①不可能是同步轨道卫星的轨迹，故A错误； B．赤道轨道卫星的轨道在赤道平面，若其周期与地球自转周期不同（非同步），星下点会沿赤道移动；若周期为24小时（同步），星下点固定。图①轨迹沿赤道，因此可能是赤道轨道卫星的轨迹，故B正确； C．极地轨道卫星轨道过南北两极，星下点轨迹会覆盖全球（南北极之间），而图②轨迹未体现这一特点，故C错误； D．倾斜轨道卫星的周期为6小时，24小时运行四个周期，而地球仅自转一周，故星下点轨迹应能覆盖所有经度，故D错误。 故选B。 12． 不需要 滑块质量不变时，加速度与合外力成正比 不可以 【知识点】验证机械能守恒定律、验证加速度与质量成反比的实验、验证加速度与力成正比的实验 【详解】（1）因为实验中通过拉力传感器可以直接测量拉力的大小，所以不需要满足小车的质量远大于钩码的总质量。 （3）[1]测得遮光条通过光电门的时间，则滑块经光电门时的速度为 [2]由公式，可得 （4）若不计一切阻力，由牛顿第二定律，可得 可得到的实验结论为滑块质量不变时，加速度与合外力成正比。 （5）不能根据图像准确判断是否满足反比例函数关系，所以不可以。 （6）设滑块的速度为v，由题可知钩码的速度大小始终等于滑块速度大小的一半，因此钩码下降的高度为 根据系统机械能守恒可得 又因为 联立可得 如果满足 就可以证明运动过程中系统机械能守恒。 13．(1) (2) 【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）地球表面质量为的物体，所受重力等于地球对物体的万有引力，有 得地球质量 （2）天宫一号绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设天宫一号质量为，轨道半径为，有 整理得 14．(1) (2) 【知识点】共线的自由电荷的平衡问题、库仑定律内容和表达式 【详解】（1）根据库仑定律，A、B小球间的库仑力大小 （2）对A分析可知 解得 15．(1)D (2)（i），；（ii） 【知识点】电容器的动态分析(Q不变）、带电粒子在匀强电场中做直线运动、带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 【详解】（1）A．两粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向上加速度满足 其中为粒子的带电量，则竖直方向的位移 两粒子都打在上极板上，竖直位移相等，由于粒子的电荷量不同，两粒子的运动时间不同。水平方向，根据可知，两粒子的水平位移不相等，故A错误； B．根据电场力做功可知，两粒子处于同一电场中，电势差相等，两粒子的电荷量不同，因此电场力对粒子做功不相等，故B错误； C．平行板电容器的电容 可知，减小电容器的正对面积，电容器的电容减小，结合 可知，当极板所带电荷量不变，减小时，两极板间的电势差增大，极板间电场强度满足 可知，极板间的电场强度增大，粒子受到的电场力增大，由牛顿第二定律可知，粒子的加速度增大，故C错误； D．同理可知，当仅增大两板间的距离时，则根据，， 整理可得 可见，极板间的电场强度不变，粒子受到的电场力不变，根据牛顿第二定律可知，粒子的加速度不变，故D正确。 故选D。 （2）（i）加速电场中，由动能定理可得 解得 在偏转电场中，水平方向，电子做匀速直线运动，则有 解得粒子在偏转电场区域运动的时间 竖直方向，根据牛顿第二定律可得 解得电子的加速度 故电子在竖直方向的速度 电子射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角； （ii）电子在电场中偏转的位移 代入， 解得 因电子射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角，将其速度反向延长，由几何关系可知，速度的反向延长线将交于水平位移的中点，由相似三角形可知 解得 16．(1) (2)，方向竖直向下 (3)，仅当时小车刚好能到达P点，时小车刚不能到达P点 【知识点】应用动能定理解决多段过程问题 【详解】（1）小车恰好通过最高点，由牛顿第二定律有     解得 （2）从点到点的过程中，只有重力做功，根据动能定理有     解得 在点由牛顿第二定律     解得 由牛顿第三定律得     方向竖直向下。 （3）小车在点时恰好不脱轨，则     小车由点到点，由动能定理有     其中 解得 所以小车不脱轨，的范围为     假设小车能从点到点，由动能定理得 因，解得 所以仅当时小车刚好能到达P点，时小车刚不能到达P点。 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 $