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2025-2026学年贵州省贵阳市修文中学高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，质量为的同学在做仰卧起坐运动若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在内做了个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为，取，则她在内克服重力做的功和相应的功率约为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
2.真空中、两个点电荷，相距为时，它们之间的库仑力为，改变两点电荷间的距离为，并改变两点电荷的电量，使两点电荷间的库仑力仍为，则关于改变后两点电荷的带电量，下列说法正确的是( )
A. 的带电量一定是原来倍 B. 的带电量一定是原来倍
C. A、带电量之和一定是原来倍 D. A、带电量之积一定是原来倍
3.北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的倍，则该地球静止轨道卫星( )
A. 其发射速度可能大于
B. 在轨道上运动的线速度一定小于
C. 做圆周运动的周期约为
D. 可能经过贵州贵阳的上空
4.运动员把质量为的足球踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，测量出其上升的最大高度是，在最高点的速度为。不考虑空气阻力，重力加速度取。运动员踢球时对足球做的功为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，一负电荷仅在电场力作用下从点运动到点，在点的速度大小为，方向与电场方向相同。该电荷从点到点的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图示，在匀强电场中有边长为的等边三角形，已知电场线的方向平行于所在平面，、、三点的电势分别为、和，则匀强电场的场强大小为( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，在两等量异种点电荷连线上有、、三点，且。、、分别为过、、三点的等势面。一不计重力的带电粒子从点射入电场，运动轨迹如图中带箭头的实线所示，以、分别表示该粒子从点到点、点到点电场力做功的数值，则下列说法正确的是( )
A.
B. 点的电势比点的电势高
C. 点电场强度比点电场强度小
D. 粒子由点到点，电场力做负功，电势能增加
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.据英国每日邮报报道，科学家们的最新研究发现，在太阳系的早期可能存在过另外一颗行星，后来它可能在与海王星的碰撞中离开了太阳系，海王星也由于撞击，自身绕太阳做圆周运动的轨道半径变大。下列说法正确的是( )
A. 被撞击后离开太阳系的行星受到太阳的引力越来越小
B. 如果知道行星被撞击前的轨道半径和周期，就可以求出该行星的质量
C. 海王星变轨到新的轨道上，其运行线速度变大
D. 海王星变轨到新的轨道上，其运行周期变大
9.如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A. 甲图中，物体将弹簧压缩的过程中，机械能守恒
B. 乙图中，置于光滑水平面，物体沿光滑斜面下滑，组成的系统机械能守恒
C. 丙图中，不计任何阻力时加速下落，加速上升过程中，的机械能减小
D. 丁图中，小球沿水平面做速率不变的圆周运动时，绳的拉力对小球做正功
10.一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取则( )
A. 物块下滑过程中机械能不守恒 B. 物块与斜面间的动摩擦因数为
C. 物块下滑时加速度的大小为 D. 当物块下滑时机械能损失了
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.如图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 选填“水平”或“竖直”。为了保证同一次实验中小球平抛的初速度相同，因此必须让小球从 选填“相同”或“不同”位置由静止释放。
图乙是正确实验取得的数据，其中为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 。取
在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为 。取
12.利用图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
为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.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
除带夹子的重物、纸带、铁架台含铁夹、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。
A.交流电源 刻度尺 天平含砝码
实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点，测得它们到起始点的距离分别为、、已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量 ，动能变化量 。
大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.年月日，我国文昌卫星发射中心成功将通信技术试验卫星十号发射升空。若卫星在距地球表面某高度处绕地球做匀速圆周运动的周期为，已知地球表面的重力加速度为，地球可视为均匀球体，其半径为，引力常量为，忽略地球自转影响。求：
地球的质量；
卫星距地球表面的高度。
14.如图所示，一质量，电荷量的带电小球用长为的轻质绝缘细线悬挂于点，另一带电量未知的小球固定在点正下方绝缘柱上、均可视为点电荷。当小球平衡时，恰好与处在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角已知重力加速度，静电力常量，求：
小球受到的静电力大小；
小球所在位置的场强大小和方向；
小球的电荷量。
15.如图所示，粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道在点平滑相接，一质量的小滑块可视为质点将弹簧压缩至点后由静止释放，经过点后恰好能通过最高点作平抛运动。已知：导轨半径，小滑块的质量，小滑块与轨道间的动摩擦因数，的长度，重力加速度取。求：
小滑块对圆轨道最低处点的压力大小；
弹簧压缩至点时弹簧的弹性势能；
若仅改变的长度，其他不变，滑块在半圈轨道运动时不脱离轨道，求出的可能值。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：每次上半身重心上升的距离均为，该同学的质量为
则她每一次克服重力做的功：；
她在内克服重力做的功
相应的功率为：，故A正确，BCD错误。
故选：。
仰卧起坐的过程中该同学克服重力做功，由公式即可求出每一次克服重力做的功，然后求出她在内克服重力做的功，再由功与所用时间之比求功率。
解答本题时，要知道人不能看成质点，要根据重心上升的高度求克服重力做的功。
2.【答案】
【解析】解：真空中、两个点电荷，相距为时，它们之间的库仑力为，
根据库仑定律得，
改变两点电荷间的距离为，并改变两点电荷的电量，使两点电荷间的库仑力仍为，
根据库仑定律得，所以、带电量之积一定是原来倍，故ABC错误，D正确。
故选：。
两个点电荷间的库仑力大小遵守库仑定律，根据库仑定律分析求解。
本题的关键是根据库仑定律直接列式来分析，要注意库仑定律的适用条件。
3.【答案】
【解析】解：是地球的第二宇宙速度，是航天器挣脱地球引力束缚的最小发射速度。地球静止轨道卫星仍绕地球运行，并未脱离地球引力，所以其发射速度小于，故A错误。
B.是地球的第一宇宙速度，它既是近地圆轨道卫星的环绕速度，也是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度。因为地球静止轨道卫星的半径比地球半径大，所以地球静止轨道卫星的运行速度一定小于，故B正确。
C.地球静止卫星的周期与地球自转周期相等，为，故C错误。
D.地球静止轨道卫星的轨道只能位于赤道平面内，而贵州贵阳位于北半球，不在赤道上，所以卫星不可能经过贵州贵阳的上空，故D错误。
故选：。
本题围绕地球静止轨道卫星的特性展开，解题时先明确其轨道位于赤道平面内、周期与地球自转周期相同的核心特点；再结合第一宇宙速度、第二宇宙速度的物理定义，对各选项中关于发射速度、运行速度、周期及轨道位置的表述进行判断。
本题考查了地球同步卫星的轨道、周期、运行速度等核心特性，同时涉及第一宇宙速度、第二宇宙速度的物理意义辨析，检验了对卫星运动规律和宇宙速度概念的理解与应用能力。
4.【答案】
【解析】解：设人将足球踢出的过程中，人对足球做的功为，由动能定理可知，从人踢足球到足球上升至最大高度的过程有，解得：。故D错误，ABC正确。
故选：。
已知足球被踢出后作竖直上抛运动，上升最大高度和最高点速度已知，不计空气阻力。运动员踢球时对足球做的功等于足球获得的初动能。根据竖直上抛运动规律，最高点速度即为水平分速度，由此可求出足球的初动能。结合上升过程中重力做功导致动能减少，运用动能定理分析从踢出到最高点的过程，踢球时做的功减去重力做的功等于最高点动能，从而建立方程求解。
本题以足球运动为背景，综合考查了动能定理和机械能守恒定律的应用。题目涉及从运动员踢球到足球上升至最大高度的完整物理过程，需要学生准确分析不同阶段的能量转化关系。计算量适中，但关键在于理解运动员所做的功全部转化为足球的初动能，而足球在上升过程中仅重力做功，其机械能守恒。学生需将最高点的速度与初始动能通过能量关系联系起来，并注意单位的统一与换算。本题能有效锻炼学生运用动能定理处理多过程问题的能力，以及对功能关系理解的深度。
5.【答案】
【解析】解：粒子以初速度向右运动，电场线向右，故粒子受电场力向左，做减速运动；而由到过程中，电场线分布越来越密，则电场强度增大，所以负电荷所受电场力增大，根据牛顿第二定律，则电荷的加速度也增大，因为电荷仅在电场力作用下运动，则电荷做加速度不断增大的减速运动；因图象中图象的斜率表示加速度，故图象为速度减小，但斜率增大的曲线，故A正确，BCD错误。
故选：。
在速度时间图象中，图象的斜率表示加速度；电场线分布密集的地方电场强度大，分布稀疏的地方，电场强度小；对只受电场力作用的带点微粒，电场力越大，加速度越大，也就是电场强度越大，加速度越大。
本题考查了速度时间图象的应用和电场线的相关知识，要明确斜率的含义，要能根据图象判断物体的运动情况，进而分析受力情况能根据电场线的分布判断电场强度的大小。
6.【答案】
【解析】解：从点向作垂线，垂足为，则为的中点，如图所示：
则点的电势为
可知连线为等势线，则电场方向由指向，场强大小为，故D正确，ABC错误。
故选：。
在的连线上找出与点等电势的点，连接两点，连线为等势线，作出等势线的垂直，抓住电场线与等势线垂直，确定沿电场方向上的距离，从而根据求出匀强电场的大小。
解决本题的关键知道匀强电场的等势线为间距相等的平行直线，以及知道电场线与等势线垂直。
7.【答案】
【解析】解：、在两等量异种点电荷连线上，场强由到逐渐减小，由于
结合
故
结合
可得粒子从到和从到电场力做功的大小，故AC错误；
B、粒子做曲线运动，受到的电场力方向指向轨迹的凹侧，且垂直于等势面，但由于粒子的电性未知，无法判断电场线的方向，点的电势不一定比点的电势高，故B错误；
D、结合粒子受到的电场力方向可知，电场力对粒子做负功，电势能增加，故D正确。
故选：。
结合等量异种点电荷的电场分布，由粒子运动轨迹判断受力方向，分析电场强度、电势、电场力做功与电势能变化，判断选项正误。
本题考查等量异种点电荷的电场相关知识，侧重考查利用轨迹分析带电粒子受力、电势与电势能变化的能力。
8.【答案】
【解析】解：、结合万有引力定律
由于行星被撞击后离开太阳系，则其受到的引力越来越小，故A正确；
B、结合万有引力定律
可得
结合轨道半径和周期可以求出中心天体的质量，即太阳的质量，无法求出行星的质量，故B错误；
、结合
代入数据可得线速度，周期，海王星轨道半径变大，则其绕太阳运行的线速度变小，周期变大，故C错误，D正确。
故选：。
根据万有引力定律分析引力大小变化，结合中心天体质量的计算条件、线速度公式与开普勒第三定律，逐一判断选项。
本题以海王星轨道变化为背景，考查万有引力定律在天体运动中的应用，侧重对天体运动基本规律的理解与分析。
9.【答案】
【解析】解：、在物体压缩弹簧的过程中，弹簧和物体组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，对于物体，由于弹簧的弹性势能在增加，则物体的机械能减小，故A错误；
B、乙图中，置于光滑水平面，物体沿光滑斜面下滑，组成的系统只有重力和弹力做功，组成的系统机械能守恒，故B正确；
C、丙图中，不计任何阻力时加速下落，加速上升过程中，拉力对做负功，的机械能减小，故C正确；
D、丁图中，小球沿水平面做速率不变的圆周运动时，绳的拉力与位移方向垂直，绳的拉力对小球不做功，故D错误。
故选：。
根据机械能守恒的条件只有重力或系统内弹力做功，其他力不做功，对甲、乙、丙、丁四个场景逐一分析单个物体或系统的受力与做功情况，判断机械能是否守恒及相关力的做功情况。
本题通过不同物理模型考查机械能守恒的条件与应用，需区分单个物体和系统的机械能守恒，是机械能守恒部分的典型基础题。
10.【答案】
【解析】解：、物块在初位置其重力势能为，动能
则物块的质量，
此时物块具有的机械能为
当下滑距离为时，物块具有的机械能为，
所以下滑过程中物块的机械能减小，故A正确；
B、令斜面的倾角为，则，所以
物体下滑的距离为的过程中，根据功能关系有，
代入数据，故B正确；
C、根据牛顿第二定律可知，物块下滑时加速度的大小为，故C错误；
D、当物块下滑距离为时，物体克服滑动摩擦力做功为，
根据功能关系可知，机械能损失了，故D错误。
故选：。
分析初位置以及下滑时的机械能，从而判断机械能是否守恒；
根据功能关系分析求解物块与斜面间的动摩擦因数；
根据牛顿第二定律求解物块下滑时加速度的大小；
分析物块下滑时除重力以外其它力做功情况从而判断机械能的损失量。
解决该题需要掌握机械能的概念，知道势能和动能之和统称为机械能，掌握与机械能相关的功能关系。
11.【答案】水平
相同

【解析】解：为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。
为了每次平抛的初速度相同，小球必须从相同位置由静止释放。
分析图乙，点为抛出点，取坐标点，
在竖直方向上则有
水平方向上则有
代入数据可得小球平抛初速度。
分析图丙，由图可知，小球由到和由到在水平方向位移相等，均为，则运动时间相等，在竖直方向，由图示可知
由匀变速直线运动的推论
可得
初速度
代入数据可得
故答案为：水平，相同；；。
调节斜槽末端切线水平，让小球从相同位置静止释放以保证初速度相同；
利用为抛出点，结合竖直方向自由落体规律求时间，再由水平匀速运动求初速度；
根据竖直方向位移差求时间间隔，再由水平匀速运动求初速度。
本题考查平抛运动实验的操作与数据处理，涵盖实验装置调节、抛出点已知和未知两种情况的初速度计算，侧重考查平抛运动分运动规律的应用。
12.【答案】

【解析】解：验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，故选A。
电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度。实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选：。
从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量，
点的瞬时速度为：，
则动能的增加量为：。
大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力的影响，故选：。
故答案为：；；；；。
验证机械能守恒即验证重物动能增加量和重力势能的减小量是否相等。
根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定需要的器材。
根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于瞬时速度求出点的速度，从而得出动能的变化量。
根据功能关系可判断重力势能的减少量大于动能的增加量的原因。
解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，从而得出动能的增加量，会根据纸带下降的高度求解重力势能的减小量。
13.【答案】设地球质量为，在地球表面且忽略地球自转，有
解得
设卫星质量为，由牛顿第二定律得
联立解得卫星距地球表面的高度

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.【答案】解：小球受重力、绳子的拉力和球的斥力，根据平衡可知，球受到水平向右的静电力为：
。
根据电场强度定义式可知：
解得电场强度大小为：，方向水平向右。
根据库仑定律得：
解得小球的电荷量为：。
答：小球受到的静电力大小为。
小球所在位置的场强大小为，方向水平向右。
小球的电荷量为。
【解析】对小球受力分析，根据平衡分析小球所受的静电力大小和方向。
根据场强公式：求解小球所在位置的场强大小和方向；
对受力分析，根据库仑定律求解小球的电荷量。
本题考查带电粒子在复合场中的平衡，关键是做好受力分析，利用库仑定律和共点力平衡列式求解即可。
15.【答案】解：小滑块恰好能通过最高点，在点根据牛顿第二定律可得：
解得：
从到根据动能定理可得：
解得：
在点对小滑块根据牛顿第二定律可得：
解得：；
根据牛顿第三定律可得小滑块对圆轨道最低处点的压力大小为；
设弹簧压缩至点时弹簧的弹性势能为，根据能量守恒定律可得：
解得：；
当滑块运动到与圆心等高时速度为零，设此时之间的距离为，从到与圆心等高位置，根据能量守恒定律可得：
解得：；
当小滑块恰好能通过最高点作平抛运动时，的长度，
要使滑块在半圈轨道运动时不脱离轨道，则或。
答：小滑块对圆轨道最低处点的压力大小为；
弹簧压缩至点时弹簧的弹性势能为；
要使滑块在半圈轨道运动时不脱离轨道，则或。
【解析】小滑块恰好能通过最高点，在点根据牛顿第二定律求解小滑块在点速度大小；从到根据动能定理求解小滑块在点的动能大小，在点对小滑块根据牛顿第二定律、牛顿第三定律可得小滑块对圆轨道最低处点的压力大小；
根据能量守恒定律可得弹簧压缩至点时弹簧的弹性势能；
当滑块运动到与圆心等高时速度为零，从到与圆心等高位置，根据能量守恒定律求解的长度；当小滑块恰好能通过最高点作平抛运动时，根据题意可知的长度，由此分析要使滑块在半圈轨道运动时不脱离轨道的取值范围。
本题主要是考查了功能关系和能量守恒定律，首先要选取研究过程，分析运动过程中物体的受力情况和能量转化情况，然后分析运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据能量守恒定律列方程解答。
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