江苏徐州市2025-2026学年高一物理下学期期末模拟练习

**基本信息** 徐州市高一物理期末模拟卷，覆盖必修二第七章至必修三第十章，以中国载人登月、轨道康复者航天器等科技情境为载体，融合物理观念与科学思维，注重基础与能力梯度。 **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、电场强度、万有引力、动能定理等|结合密立根油滴实验、电鲶放电等情境，考查模型建构与科学推理| |解答题|5/56|机械能守恒验证、天体运动、电场力平衡、板块模型等|阿特伍德机实验（科学探究）、火星探测器（科技前沿）、带电滑块圆周运动（综合应用），体现问题层次性|

徐州市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11小题44分，注意每题只有一个正确选项。） 1．物理学的发展离不开物理学家的研究发现，在物理学的发展中出现了多位里程碑式的科学家，下列关于物理学史描述符合事实的是（     ） A．伽利略被称为“运动学之父”，他认为重的物体比轻的物体下落得快 B．牛顿总结得到了万有引力定律，并通过扭秤实验测出了引力常量 C．美国科学家密立根最早测得元电荷e的数值 D．卡文迪什通过扭秤实验测出电荷间的相互作用力大小 2．如图所示，电荷量为的均匀带电圆盘B，固定在竖直面内，绝缘细线一端固定在A点，另一端连接电荷量为、质量为m的金属小球C。小球静止于圆盘的轴线上，到圆心O的距离为d，OC之间的电势差为U，细线与水平面的夹角为，重力加速度为g。则小球静止处的电场强度大小为（    ） A． B． C． D． 3．中国载人航天工程计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。若近月卫星的周期为T，月球的半径为R，忽略月球自转，则月球表面的重力加速度为（     ） A． B． C． D． 4．如图所示，固定在地面上的光滑斜面，其顶端固定一弹簧，一质量为m的小球向右滑行，并冲上斜面。设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，重力加速度为g，则小球从A到C的过程中弹簧弹力做的功为（　　） A． B． C． D． 5．图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（     ） A．在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9 km/s B．同步卫星的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度 C．在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍 D．在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，再过3h两卫星连线再次过地心 6．如图所示，、、是真空中边长为的等边三角形的三个顶点，点为该等边三角形的中心，在、两点分别固定一个带电荷量为的点电荷，在点固定一个带电荷量为的点电荷，静电力常量为，则点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 7．如图甲所示，电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。如图乙，若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，，下列说法正确的是（　　） A．A点电势高于B点电势 B．A点场强和B点场强大小相等、方向相反 C．将电子由B点移动到O点，电场力做正功 D．将电子由B点移动到O点，电势能增大 8．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 9．如图1所示，水平平行正对的两金属板M、N间加有如图2所示的电压。0~t0时间段内，一质量为m的带电油滴（可视为质点）静止在两板正中间P处。t=2.5t0时刻，该油滴恰好能到达某金属板。不计空气阻力，重力加速度为g，油滴的质量与电荷量保持不变，则M、N两板的间距为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，假设沿地轴凿通一条贯穿地球的光滑隧道。由于隧道极窄，地球仍可视作半径为R，质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零，地心在O点，不考虑地球的自转，一小球（可视为质点）由隧道上空距地球表面高度也为R的位置由静止释放，小球运动过程中加速度与释放位置加速度相同的点到地心的距离为（     ） A． B． C． D． 11．如图所示，半径为R的光滑大圆环用一细杆固定在竖直平面内，质量为m的小球A套在大圆环上。上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B连接，并一起套在杆上，小球A和滑块B之间用长为2R的轻杆分别通过铰链连接，当小球A位于圆环最高点时、弹簧处于原长；此时给A一个微小扰动（初速度视为0），使小球A沿环顺时针滑下，当杆与大圆环相切时小球A的速度为（g为重力加速度）。不计一切摩擦，A、B均可视为质点，则下列说法正确的是（    ） A．小球A、滑块B和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能守恒 B．当杆与大圆环相切时B的速度为 C．小球A从圆环最高点到达杆与大圆环相切的过程中滑块B的重力势能减小 D．小球A从圆环最高点到达杆与大圆环相切的过程中弹簧的弹性势能增加了 二、解答题（本部分共5小题，共56分。） 12．图甲是英国物理学家阿特伍德创制的力学实验装置——阿特伍德机。同学将其改装成如图乙所示装置用于验证机械能守恒定律，滑轮和细线的质量可忽略不计，细线不可伸长，重力加速度g取9.8m/s2。部分实验步骤如下： （1）用细线跨过定滑轮将质量均为M的重物a、b连接，a和b组成的系统处于静止状态，a的上表面与O点等高。 （2）零时刻，将质量为m的砝码无初速度地放于b上表面，a、b和砝码组成的系统开始运动，用手机录像功能记录上述过程，从视频中获取数据。 （3）t时刻，a运动到上表面与P点等高，通过悬挂的竖直刻度尺测得O、P两点高度差为h，a运动到上表面与P点等高时，a的速度大小为。 （4）测得：M=0.85kg，m=0.10kg，h=60.00cm，t=1.5s，a从上表面与O点等高运动到上表面与P点等高的过程中，a、b和砝码组成的系统的重力势能减少量∆Ep=________J，动能增加量∆Ek=________J，在误差允许范围内，∆Ep≈∆Ek，系统机械能守恒。（计算结果均保留2位有效数字） （5）实验小组仅改变P点的位置，多次重复实验，得到多组h和t的数据。在坐标纸上作出h-t2图像，若图像为过原点且斜率为________的直线，也可验证系统机械能守恒。（用字母M、m、g表示） 13．（6分）某火星探测器登陆火星后，在火星表面以速度v竖直向上抛出一小球，经时间t落地，已知火星半径为R，引力常量为G。求： (1)火星表面的重力加速度； (2)火星的质量； 14．（8分）如图所示，有两个相同的带正电小球A、B（视为点电荷），小球A固定在竖直绝缘墙上，轻质绝缘丝线一端连接小球B，另一端悬挂在墙上C点，两球保持静止状态，此时丝线与竖直方向的夹角，A、B连线与竖直方向的夹角也为30°，已知两球带电荷量均为q，A、B间距离为x，重力加速度大小为g，静电力常量为k。 (1)求每个小球的质量m； (2)若突然剪断丝线，求此瞬间小球B的加速度大小a。 15．（12分）如图所示，空间存在竖直向上、电场强度大小的匀强电场，一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径，N为半圆形轨道的最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电、质量的小滑块位于N点右侧的M处，小滑块从M点以一定的初速度向左运动，恰好能通过半圆形轨道的最高点Q，之后落在水平绝缘轨道上的D点（图中未画出），已知滑块所带的电荷量，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，M、N两点间的距离，取重力加速度大小，求： (1)小滑块的初速度大小； (2)N、D两点间的距离L； (3)小滑块通过P点时对轨道的压力大小。 16．（14分）如图所示，固定的光滑圆弧轨道A的半径，质量、长的木板B紧靠A放置在水平地面上，B与地面间的动摩擦因数，水平向右的恒力始终作用在B上。质量的小滑块C从A顶端由静止滑下，B、C间的动摩擦因数。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： (1)C滑到A的底端时的速度大小； (2)C滑上B后，当B、C速度刚好相等时，C在B上滑行的距离； (3)整个过程中，C对B的摩擦力和地面对B摩擦力分别做了多少功？ 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 C B D A B A D D C B 题号 11 答案 D 1．C 【知识点】元电荷、电荷量和比荷、物理学史 【详解】A．亚里士多德提出重的物体比轻的物体下落得快，伽利略通过实验和逻辑推理反驳了该观点，故A错误； B．牛顿总结得到了万有引力定律，但引力常量是卡文迪什通过扭秤实验测出的，故B错误； C．美国科学家密立根通过油滴实验最早测得元电荷的数值，故C正确； D．卡文迪什通过扭秤实验测出的是万有引力常量，电荷间相互作用力的规律是库仑通过扭秤实验总结得到的，故D错误。 故选C。 2．B 【知识点】电场强度的定义和单位、带电物体（计重力）在电场中的平衡问题 【详解】根据平衡条件可知，小球受到的电场力为 则小球静止处的电场强度大小为 故选B。 3．D 【知识点】计算卫星的各个物理量 【详解】近月卫星的线速度 又由重力提供向心力 联立两式可得 故选D。 4．A 【知识点】动能定理的初步应用 【详解】小球A到C由动能定理有 解得 故选A。 5．B 【知识点】第一宇宙速度、比较不同轨道上的卫星物理量、卫星的追及相遇问题 【详解】A．7.9km/s是第一宇宙速度，从地面发射卫星的速度不小于第一宇宙速度，卫星绕地球做圆周运动的速度不大于第一宇宙速度，A错误； B．由万有引力提供向心加速度得 设地球半径为,地球上物体质量为，由万有引力等于重力有 地球表面重力加速度 同步卫星轨道半径，因此其向心加速度小于地表重力加速度，B正确； C．万有引力提供向心力有 解得加速度 因两者的轨道半径之比为，所以加速度比为，C错误； D．根据开普勒第三定律有 由题意有， 联立解得 在题图中状态之后，当“轨道康复者”转过的弧度与地球同步卫星转过的弧度差为时，两卫星连线再次过地心。经3h，地球同步卫星转过的弧度为 “轨道康复者”转过的弧度为 弧度差为 因此再过3h两卫星连线不会过地心，D错误。 故选B。 6．A 【知识点】电场强度的叠加法则 【详解】几何关系可知 根据场强叠加法则及场强公式可知，O点的电场强度大小 联立解得 故选A。 7．D 【知识点】异种等量点电荷电场线分布、电场力做功和电势能变化的关系、等量异种电荷周围电势的分布 【详解】A．正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，则电场线方向整体上由头部指向尾部，由于沿电场线电势降低，可知，A点电势低于B点电势，故A错误； B．由于，根据等量异种点电荷电场分布规律，结合对称性可知，A点场强和B点场强大小相等、方向相同，故B错误； C．结合上述，图乙中头部与尾部连线的电场方向向左，电子在该连线上所受电场力方向向右，可知，将电子由B点移动到O点，电场力做负功，故C错误； D．结合上述，将电子由B点移动到O点，电场力做负功，电势能增大，故D正确。 故选D。 8．D 【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析、根据电场线的疏密比较电场强弱 【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。 9．C 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的直线运动 【详解】油滴静止，重力与电场力平衡 油滴从两板正中间开始运动，总位移为时到达金属板，分两段分析。阶段：板间电压为，电场力，方向向上 合力 加速度，运动时间，位移 末速度 阶段：板间电压为，电场力反向向下，大小仍为，合力 加速度（向下） 运动时间，取向上为正方向，位移 总位移等于，即 整理得 故选C。 【点睛】 10．B 【知识点】空壳内及地表下的万有引力 【详解】设地球质量为，小球质量为。小球释放位置距地球表面高度为，则距地心距离 此时小球在地球外部，根据万有引力定律，小球受到的万有引力 由牛顿第二定律得释放时的加速度 当小球运动到地球内部距地心距离为() 的位置时，根据题意“质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零”，小球受到的引力仅由半径为的内部球体产生。设地球密度为，则内部球体质量 而地球总质量 故 此时小球受到的引力 加速度 题目要求找加速度与释放位置加速度相同的点，即令 有 解得 故选B。 11．D 【知识点】机械能守恒定律在杆连接系统中的应用 【详解】A．轻质弹簧对滑块B做功，小球A、滑块B和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能不守恒，故A错误； B．当轻杆与大圆环相切时，设此时轻杆与竖直方向的夹角为，将B的速度沿轻杆和垂直轻杆方向分解，可得 根据几何关系有 联立解得，故B错误； C．开始时滑块B距离圆环最高点的距离为 小球A从圆环最高点到达与大圆环相切时，滑块B距离圆环最高点的距离为 滑块B下降的距离为 可得滑块B重力势能减小量为，故C错误； D．A到达杆与大圆环相切的过程中，由能量守恒定律可得弹簧的弹性势能增加量为 根据几何关系可知整个过程A重力势能的减小量为 联立解得，故D正确。 故选D。 12． 【知识点】动能、重力势能的变化和重力做功的关系、验证机械能守恒定律 【详解】[1]a从上表面与O点等高运动到上表面与P点等高的过程中，a、b和砝码组成的系统的重力势能减少量 [2]a、b和砝码组成的系统的动能增加量为 [3]根据系统机械能守恒可得 整理可得 若图像为过原点且斜率为的直线，也可验证系统机械能守恒。 13．(1) (2) 【知识点】计算中心天体的质量、竖直上抛运动的规律及应用 【详解】（1）由竖直上抛的对称性可知，小球上升到最高点的时间为，根据竖直上抛公式 解得 （2）在星球表面万有引力定律，又已知 解得火星质量 14．(1) (2) 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、牛顿第二定律求瞬时加速度问题、共线的自由电荷的平衡问题 【详解】（1）根据库仑定律有 对小球B受力分析，由平衡条件得， 解得 （2）剪断丝线瞬间，小球B所受的合外力大小等于T，有 由牛顿第二定律有 解得 15．(1) (2) (3) 【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的圆周运动 【详解】（1）设滑块到达Q点时的速度为v，根据牛顿第二定律，有 从M到Q点，根据动能定理，有 联立解得 （2）滑块离开Q点后做类平抛运动，在水平方向，有 在竖直方向，有 根据牛顿第二定律，有 联立解得 （3）设滑块到达P点时的速度为，则对滑块从开始运动至到达P点的过程，根据动能定理有 在P点，根据牛顿第二定律，有 根据牛顿第三定律，有 联立解得 16．(1)6m/s (2)3m (3)， 【知识点】动能定理的初步应用、摩擦力做功、有外力接触面粗糙的板块模型 【详解】（1）对物块C列动能定理，有 代入数据后解得 （2）C滑上B后，C受到滑动摩擦力的作用做减速运动，有 所以 对B列牛二定律，有 所以 设BC共速需要的时间为t，有 解得 这段时间内B与C各自运动的位移为， 所以C在B上滑行的距离为 （3）BC共速时的速度为 接下来BC一起做减速运动，有 此时的加速度大小为 BC之间是静摩擦力，大小为 BC从共速到停下运动的位移为 全程C对B的摩擦力做功为 地面对B的摩擦力一直做负功，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 $