江苏南通市2025-2026学年高一下学期物理期末模拟练习

**基本信息** 南通市高一物理期末模拟卷，以人教版必修二、三核心内容为载体，融合“鹊桥”卫星、天问一号等科技情境与静电除尘等生活应用，注重物理观念与科学态度的考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11/44|机械能守恒、电场性质、天体运动等|结合科技情境（如“鹊桥”卫星），考查概念辨析与科学推理| |解答题|5/56|实验验证（机械能守恒）、天体计算、电场与圆周运动综合等|注重综合应用，如带电小球在电场轨道中的运动（题15）、平抛与板块模型（题16），体现模型建构与问题解决能力|

南通市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11小题44分，注意每题只有一个正确选项。） 1．某同学把两块金属片固定在塑料瓶中制作了一个简易静电除尘器，如图所示。搅动起电机，左侧金属片带正电，右侧带负电，强电场电离空气，使悬浮在空气中的烟雾颗粒带上静电。带电颗粒在静电力作用下运动的过程中。下列说法正确的是（　　） A．带正电的烟雾颗粒电势能增大 B．带负电的烟雾颗粒电势能减小 C．电场力对带正电的烟雾颗粒做负功 D．电场力对带负电的烟雾颗粒做负功 2．如图所示，一小球沿光滑斜面向下运动，先后经过A、B两点。下列说法正确的是（　　） A．小球在A点的动能大于B点的动能 B．小球在A点的动能小于B点的动能 C．小球在下滑过程中机械能减小 D．小球在下滑过程中机械能增加 3．给一个额定电压为25V的固定电容器充电，这个电容器在充电过程中电压和电容之间的关系图像正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   4．2018年6月14日，承担“嫦娥四号”中继通信任务的“鹊桥”中继卫星抵达绕地月第二拉格朗日点的轨道（如图）。第二拉格朗日点是地月连线延长线上的一点，处于该位置上的卫星与月球同步绕地球公转。下列叙述正确的是（　　） A．向心力仅来自于地球的引力 B．线速度小于月球的线速度 C．角速度小于月球的角速度 D．向心加速度大于月球的加速度 5．地球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为F1， 向心加速度为a1， 线速度为v1， 角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2， 向心加速度为a2， 线速度为v2， 角速度为ω2；地球的静止卫星所受的向心力为F3， 向心加速度为a3， 线速度为v3， 角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（　　） A．F1=F2>F3 B．a1=a2=g>a3 C．v1=v2=v>v3 D．ω1=ω3＜ω2 6．如图，一质量为M、半径为R的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内。有一个质量为m的光滑小环（可视为质点）套在大环上，由于微小的扰动从大环的最高处由静止滑下。已知重力加速度大小为g，则小环下滑到大环最低点的过程中（   ） A．小环重力的瞬时功率一直增大 B．小环对大圆环的作用力一直增大 C．小环运动到最低点时，轻杆对大环的作用力为 D．大环对轻杆拉力的大小不可能为Mg 7．如图，方向竖直向上的匀强电场中，将两个带等量异种电荷且质量相同的小球A、B，从同一高度以不同速度水平向右抛出，最终以相同速率落到水平地面上，运动轨迹如图。两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，以地面为参考平面，且电势为零，则（　　） A．A小球带负电，B小球带正电 B．在运动过程中，两小球的加速度大小相等 C．在运动过程中，两小球的机械能均守恒 D．两小球抛出的瞬间，两小球的机械能和电势能之和相等 8．以P点为圆心，半径为R的部分圆或整个圆周上有电荷分布。如图所示，甲图为电荷均匀分布在四分之一的圆周；乙图为电荷均匀分布在半圆周；丙图为电荷均匀分布在四分之三的圆周；丁图为电荷均匀分布在整个圆周。四种情境中，电荷在P点产生的场强分别为、、和，关于电场强度大小排列正确的是（　　）    A． B． C． D． 9．如图所示，哈雷彗星的轨道是一个非常扁的椭圆。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为，为椭圆的短轴，则哈雷彗星（　　） A．在点与点加速度的大小之比为 B．轨道半长轴的三次方与周期平方的比值与哈雷彗星的质量有关 C．从第一次运动到和从第一次运动到所用的时间相等 D．在点与点的机械能相等 10．在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成的匀强电场，电场中有一质量为，电量为的带电小球，用长为的不可伸长的绝缘细线悬挂于点，如图所示。开始小球静止于点，这时细线恰好为水平，现用外力将小球拉到最低点，然后由静止释放，下列判断正确的是（　　） A．小球到达点时速度为零 B．小球由到点过程中，其机械能增加了 C．小球运动到点时绳的拉力大小为 D．如果小球运动到点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直线运动 11．如图所示，在匀强电场中，为边长的正六边形的顶点，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面。已知的电势分别为。则下列说法正确的是（　　） A．电子在点的电势能是5eV B．该匀强电场的场强大小 C．点电势比点电势高 D．一个质子从点以9eV的动能进入电场，调整入射方向，可使质子到达点 二、解答题（本部分共5小题，共56分。） 12．某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 (1)三个重物的形状、体积相同但质量关系为。为减小空气阻力对实验的影响，纸带下方悬挂的重物应选择___________。（填写选项字母） (2)正确实验操作后得到图乙所示的纸带。O点为打点计时器打下的第一个点，连续点A、B、C…与O点之间的距离分别为h1、h2、h3…，若打点计时器的打点周期为T，重物的质量为m，重力加速度为g，则从打O点到打B点的过程中，重物的动能增加量ΔEk=___________，重力势能减少量ΔEp=___________。（用题中字母表示） (3)用纵轴分别表示重物动能增加量ΔEk及重力势能减少量ΔEp，用横轴表示重物下落的高度h。某同学在同一坐标系中做出了和图像，如图丙所示。 由于重物下落过程中受阻力作用，可知图线___________（填“①”或“②”）表示图像。 13．（6分）据国家航天局消息，科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。天问一号靠近火星时，被火星引力捕获后绕火星做近似圆周运动，周期为T，轨道半径近似等于火星半径R，已知万有引力常量为G。求： (1)火星的平均密度； (2)离火星表面距离为R处的重力加速度g0。 14．（8分）如图所示，带正电的小球B用绝缘棒固定，系在轻质绝缘丝线上重为G、带电荷量为（q>0）的小球在静电力的作用下发生偏离，当两个带电小球在同一高度相距保持静止时，丝线与竖直方向成角，小球可视为点电荷，静电力常量为。 (1)求A球受到绝缘丝线拉力的大小； (2)求B球带电荷量。 15．（12分）如图所示，空间存在方向水平向右、足够大的匀强电场，半径为的光滑圆弧轨道固定在电场中的竖直平面内，为圆心，水平，与竖直方向的夹角为，点为轨道的最低点，在点由静止释放一个质量为、电荷量为的带正电的小球，小球从点无碰撞地进入圆弧轨道，点与点在同一高度，不计小球大小，重力加速度为，求： (1)匀强电场的电场强度的大小； (2)小球运动到点时对轨道的压力大小； (3)小球在轨道上运动时的最大速率。 16．（14分）如图所示，从点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至点时，恰好沿切线方向进入的固定光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道端的切线水平。已知长木板的质量，、两点距点的高度分别为、、，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，，，。求： (1)小物块在点时的速度大小； (2)小物块滑至点时的速度大小和圆弧轨道对小物块的支持力大小； (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。 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 B D D D C D C D C 题号 11 答案 B 1．B 【详解】A．带正电的烟雾颗粒在电场力的作用下，向负极移动时，电场力做正功，电势能减小，故A错误； B．带负电的烟雾颗粒在电场力的作用下，向正极移动时，电场力做正功，电势能减小，故B正确； CD．不管烟雾颗粒带正电还是负电，电场力都是做正功，故CD错误。 故选B。 2．B 【知识点】判断系统机械能是否守恒 【详解】CD．小球在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，故CD错误； AB．小球在下滑过程中，机械能守恒，重力做正功，重力势能减小，动能增大，小球在A点的动能比B点的小，故A错误，B正确。 故选B。 3．D 【知识点】电容的概念、定义式、单位和物理意义 【详解】电容的定义式为，但电容只由自身决定，与所带的电荷量和板间电压均无关，所以充电过程中图像为一条平行于横轴的直线。 故选D。 4．D 【知识点】计算卫星的各个物理量 【详解】A．卫星受地球和月球的共同作用的引力提供向心力，故A错误； BC．卫星与月球同步绕地球运动，角速度相等，“鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大，根据知“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球线速度大，故BC错误； D．“鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大，根据知“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故D正确。 故选D。 5．D 【知识点】比较不同轨道上的卫星物理量 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可得 赤道上随地球的自转的物体角速度与地球的静止卫星的角速度相同，根据 可得 故 故A错误； B．根据 且地球表面附近做圆周运动的人造卫星的向心加速度等于地球表面重力加速度，可得 故B错误； C．根据万有引力提供向心力 解得 且地球表面附近做圆周运动的人造卫星的线速度等于第一宇宙速度 赤道上随地球的自转的物体角速度与地球的静止卫星的角速度相同，根据 可得 故 故C错误； D．根据万有引力提供向心力 解得 且赤道上随地球的自转的物体角速度与地球的静止卫星的角速度相同，可得 故D正确。 故选D。 6．C 【知识点】机械能守恒定律在曲线运动中的应用、杆/管道模型 【详解】A．小环在下滑的过程中竖直方向速度先增大后减小，小环重力的瞬时功率 则小环重力的功率先增大后减小，故A错误； B．从大圆环顶端到最低点过程，一开始小环的速度较小，小环重力沿大圆环圆心方向的分力大于小环所需的向心力，所以大圆环对小环的弹力背离圆心，不断减小，之后小环速度变大，小环重力和大圆环对小环的弹力合力提供向心力，所以大圆环对小环的弹力逐渐变大，根据牛顿第三定律可知，小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大，故B错误； C．小环从最高点到最低点，由动能定理 小环在最低点时，根据牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知，此时小环对大环的作用力为 对大环受力分析，有 故C正确； D．当大环对小环的作用力为零时，小环只受重力，小环重力沿大圆环圆心方向的分力提供向心力，则有 此时小环对大环的作用力也为零，则大环对轻杆的拉力大小可能为Mg，故D错误。 故选C。 7．D 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动 【详解】A．以相同的速率落到水平地面上，A球水平位移大于B球水平位移，只有A小球带正电，B小球带负电，落地时A球的水平速度大于B球水平速度，A球的竖直速度小于B球的竖直速度一种可能，故A错误； B．由于A小球带正电，B小球带负电，在运动过程中，A球加速度小于g，B球加速度大于g，两小球的加速度大小不相等，故B错误； C．因为有电场力做功，两小球的机械能不守恒，故C错误； D．由于A小球带正电，B小球带负电，在运动过程中，电场力对A小球做负功，对B小球做正功，落地前瞬间以相同速率落到水平地面上，所以两小球的机械能和电势能之和相等，从抛出点到地面，只有电场力和重力对小球做功，两小球的机械能和电势能之和不变，所以两小球抛出的瞬间，两小球的机械能和电势能之和相等，故D正确。 故选D。 8．C 【知识点】电场强度的叠加法则 【详解】由图甲可知，电荷均匀分布在四分之一的圆周上，设圆的半径为，根据电场的叠加原理知，在点所产生的电场强度的大小为 同理，图乙电荷均匀分布在半圆周上，根据电场的叠加原理知，在点所产生的电场强度的大小为 图丙电荷均匀分布在四分之三的圆周上，根据电场的叠加原理知，在点所产生的电场强度的大小为 图丁电荷均匀分布在整个圆周上，根据电场的叠加原理知，在点所产生的电场强度的大小为 综上所述，电场强度大小排列为 故选C。 9．D 【知识点】开普勒第三定律、万有引力的计算、天体运动中机械能的变化 【详解】A．根据，可知哈雷彗星在点与点加速度的大小之比为故A错误； B．轨道半长轴的三次方与周期平方的比值与太阳的质量有关，与自身质量无关，故B错误； C．从运动到的时间等于周期的一半，由于哈雷彗星在近日点的速度大，故从运动到所用的时间小于半个周期，故C错误； D．只有万有引力做功，因此只存在动能和势能的转化，在点与点的机械能相等，故D正确。 故选D。 10．C 【知识点】已知运动求受力、功能关系的理解、带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动 【详解】AB．根据题述，开始时小球静止于点，细线恰好水平，由平衡条件可知， 则 小球再次到点时，切向加速度为零，速度最大，从到，由几何关系可得两点间沿电场线方向的距离为 该过程中重力做负功，电场力做正功，故合力做功为 化简得 由动能定理可知此时小球的动能为 速度不为零，机械能增加了 ，故AB错误； C．小球在点，在合力的作用下做圆周运动，合力提供向心力 解得 ，故C正确； D．当小球运动到点时，其速度方向竖直向上，若此时细线突然断裂，细线拉力瞬间变为零，此时由几何关系可知，重力与电场力的合力方向水平向右，故小球将做类平抛运动，故D错误。 故选C。 11．B 【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、匀强电场中电势差与电场强度的关系、等势面和电场线的关系、比较电势能的大小 【详解】A．因，故 可得 则电子在点的电势能是 故A错误； B．由以上分析得两点连线为等势线，则场强方向垂直于向上，如图所示 该匀强电场的场强大小 故B正确； C．由B选项中图所示，因，则为等势面，点电势等于点电势，故C错误； D．因为 假设质子从点进入电场后能到达点，根据动能定理得 解得 质子到达点需要有水平方向的初速度，电场强度的方向为方向，故质子受到竖直向上的电场力，水平方向的速度不变，故若质子能到达点，则速度不会为0，假设错误，故质子不能到达点，故D错误。 故选B。 12．(1) (2) (3)① 【知识点】验证机械能守恒定律 【详解】（1）验证机械能守恒实验中，空气阻力及摩擦阻力的影响越小越好，所以尽量选择密度大、体积小的金属重锤，因三个重物的形状、体积相同，但质量关系为，所以选择质量大的重物a。 故选a。 （2）[1]由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为，则打B点时重物的速度大小为 重物的动能的增加量 [2]由题可知，从O点到B点的过程中，重物的重力势能的减少量 （3）在重物下落的过程中，由于受到一定阻力的影响，重力势能的减少量会略大于动能的增加量，可知图线表示① 13．(1) (2) 【知识点】其他星球表面的重力加速度、计算中心天体的密度 【详解】（1）设卫星质量为m，火星质量为M，对卫星 解得 则火星密度 得火星密度 （2）设离火星表面距离为R处的物体质量为m'，由 解得 14．(1) (2) 【知识点】共线的自由电荷的平衡问题 【详解】（1）带负电的小球A处于平衡状态，竖直方向： 水平方向： 解得球受到绝缘丝线的拉力： （2）根据库仑定律受到库仑力的大小： 又： 解得B球带电荷量： 15．(1) (2) (3) 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动、带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动、应用动能定理解决多段过程问题、杆/管道模型 【详解】（1）小球由静止释放后先做初速度为零的匀加速直线运动，由于能无碰撞地进入圆弧轨道，因此合力沿方向且与垂直则有 解得 （2）根据几何关系，有 由于、在同一高度，设小球到点时的速度大小为，根据动能定理有 在点，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，小球在点对轨道的压力大小 （3）设小球运动到轨道上点时速度最大，则与平行，即与水平方向的夹角为，设最大速度为， 根据动能定理有 解得 16．(1) (2)， (3) 【知识点】平抛运动速度的计算、向心力的计算、应用动能定理解决多段过程问题、无外力接触面粗糙的板块模型 【详解】（1）从A点到B点，小物块做平抛运动，竖直方向有 解得 则小物块到达B点时竖直分速度为 物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道，则有 解得 小物块在B点时的速度大小 （2）小物块从A点至C点，由动能定理可得 解得 在C点，根据牛顿第二定律得 解得 （3）小物块与长木板间的滑动摩擦力 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，为 由于，可知小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，小物块在长木板上做减速运动，加速度大小为 根据运动学公式可得 为了保证小物块不滑出长木板，长木板的长度至少为 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 $