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2025-2026学年江苏省南京十三中、九中、镇江中学等高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.在人类历史发展的长河中，围绕万有引力的研究，物理学家们经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是( )
A. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律
B. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点
C. 卡文迪什通过实验推算出来引力常量的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
D. 伽利略利用“地月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用
2.某同学做自由落体实验。他将石块从高处由静止释放，石块的落地时间不到。该同学可能是在以下哪个地方做实验？已知北京的重力加速度为( )
A. 北极 B. 赤道 C. 广州 D. 上海
3.天宫空间站是继国际空间站之后，人类正在轨运行的第二座空间站，天舟货运飞船被人们称为太空快递，它往返于天宫空间站和地球之间，定期向天宫空间站运送物资。其轨道示意图如图中虚线所示，下列说法正确的是( )
A. 天舟飞船在点的运行速度等于
B. 天舟飞船在点时，与天宫号受到地球引力大小相等
C. 天舟飞船运动的周期比天宫号运动的周期小
D. 天舟飞船在运动到点时需减速才能和天宫号进行对接
4.如图所示，汽车在足够长的平直路面上匀速行驶，通过路面处后由于所受阻力变小，速度发生变化并最终仍匀速行驶，整个过程中汽车的输出功率保持不变，能够描述这一过程的图像是( )
A. B. C. D.
5.如图为古代一种投掷石头的装置，投掷石头时，在端挂质量较大的重物，释放重物后，重物在其重力作用下向下转动，长臂带动端石头向上快速转动，当长臂转到高处某一位置时，石头被抛出。在石头抛出
前( )
A. 短臂对重物做的总功为负功 B. 石头的动能增量等于重物重力势能减少量
C. 石头的机械能守恒 D. 石头的动能大于重物的动能
6.如图所示，取一对用绝缘支柱支持的金属导体和，使它们彼此接触。起初它们不带电，此时它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的导体球移近导体，可以看到、上的金属箔都张开了。下列说法正确的是( )
A. 导体的正电荷被排斥到导体上
B. 导体的电荷量小于导体的电荷量
C. 若用手摸一下导体，再移走导体球，导体带负电
D. 若先移走导体球，再分开导体和导体，导体带正电
7.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的大小。如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是场中的一些点：是电荷连线的中点，、是连线中垂线上相对对称的两点，、和、也相对对称。则( )
A. B、两点场强大小和方向都相同
B. A、两点电势相等
C. E、、三点比较，点场强最小
D. B、、三点比较，电子放在点电势能最大
8.如图所示，为半径为的绝缘球壳的中心，球壳上均匀分布着正电荷。已知均匀带电球壳在内部产生电场的场强处处为零。现在球壳上点处取下一面积足够小、带电荷量为的曲面，将其沿连线的延长线移到点，。若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，静电力常量为，则球心点处场强为( )
A. ，方向由指向 B. ，方向由指向
C. ，方向由指向 D. ，方向由指向
9.某同学学习了静电的相关知识后，用矿泉水瓶自制了如图所示的静电除尘器。矿泉水瓶去底，在其中心轴安装一根直导线，水瓶外绕有多圈细铁丝，将直导线一端与线圈的一端分别与电源两极相连。在瓶里放一盘点燃的蚊香，整个瓶里烟雾缭绕，接通合适的电源后，瓶内很快变得清澈透明。关于该静电除尘器，下列说法正确的是( )
A. 烟尘主要吸附在瓶壁 B. 越靠近瓶壁，电场强度越大
C. 电源接通后烟尘被电离成正负离子 D. 必须接交变电源才能达到除尘效果
10.打篮球是很多同学喜欢的运动，同学们经常通过观察篮球自由下落后的反弹高度检测篮球的性能。某同学将一质量为的篮球自距地面高处自由下落，反弹后的高度为。已知该篮球每次与地面碰撞前后的动能比值不变。若该同学在篮球下落的同时向下拍一下球，球落地后反弹仍能回到原高度处。重力加速度大小取，不计空气阻力，则该同学拍球过程中对篮球做的功为( )
A. B. C. D.
11.已知篮球在空中运动时所受空气阻力与速度大小成正比。从篮球与地面碰撞后竖直弹起到再次与地面碰撞的过程中，篮球的速度、动能随时间或高度变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共11分。
12.某同学用如图甲装置验证机械能守恒定律，上端固定在铁架台顶部，下端系一小球，小球自然下垂位置处固定一光电门，是可移动的夹子，已知当地重力加速度为。
用游标卡尺测得小球的直径如图乙，则；用毫米刻度尺测得夹子下端到小球上端的细线长度为。
将细线水平拉直，使小球从与夹子下端等高处由静止释放，记录小球通过光电门的遮光时间，则小球通过最低点时的速度大小 用所测物理量符号表示。
本实验中，满足关系式 ，则验证了机械能守恒用所测物理量符号表示。
移动的位置多次实验，将实验数据描绘在坐标平面上得到如图丙所示的图线。已知图线的纵截距为，当满足 时，则验证了机械能守恒。
实验中发现小球动能的增加量总是大于势能的减少量，可能的原因是 写出一个即可。
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
13.在一个点电荷的电场中，让轴与它的一条电场线重合，坐标轴上、两点的坐标分别为和图甲。在、两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线、所示。
求点和点的电场强度的大小；
点电荷所在位置的坐标是多少？
14.随着科技的发展，未来人类可以在宇宙中旅行。假如一名宇航员乘坐宇宙飞船到达某一颗宜居行星，在该行星“北极”地面以初速度竖直向上抛出一个小球引力视为恒力，阻力可忽略，经过时间落到地面。已知该行星半径为，自转周期为，引力常量为，求：
该行星的质量；
如果该行星有一颗同步卫星，求它的速度与该行星“赤道”上物体的速度的比值。
15.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物、轻质定滑轮下方悬挂重物，悬挂滑轮的轻质细线竖直。、从距地为的同一高度由静止释放，物体落地后不反弹，重物不会与滑轮碰撞。已知重力加速度为，的质量是，不计摩擦阻力和空气阻力。
若释放后、静止，求、的质量之比；
若，求：
刚落地前瞬间速度大小；
释放后上升的过程中增加的机械能。
16.快递公司自动分拣系统是由多个相同水平传送带组合而成。如图为该装置中一部分的俯视图，每个传送带上表面都是正方形，运行速度大小都为。可视为质点的一质量的快件沿与传送带速度垂直的方向滑上传送带，滑上的初速度大小，恰好从传送带左侧中点滑上传送带，滑上传送带的速度方向与传送带速度方向垂直，快件与传送带间动摩擦因数，重力加速度。求：
快件刚滑上传送带时受到的摩擦力大小；
传送带的边长；
该传送带系统因传送该快件多消耗的电能。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：、开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出行星的运动三大定律，牛顿发现了万有引力定律，故A错误；
B、哥白尼提出了“日心说”的观点，故B错误；
C、卡文迪什通过实验推算出来引力常量的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故C正确；
D、牛顿利用“地月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用，故D错误。
故选：。
根据物理学史和常识进行解答，记住著名物理学家如牛顿、卡文迪什、开普勒的物理学贡献即可。
本题考查物理学史，对于物理学上重大发现、发明、著名理论和实验要加强记忆，重视积累。
2.【答案】
【解析】解：石块做自由落体运动，将石块从高处由静止释放，有
石块的落地时间不到，可得当地的重力加速度为
根据纬度越高，重力加速度越大，故该同学可能是在北极做实验，故A正确，BCD错误。
故选：。
石块做自由落体运动，根据位移时间公式算出加速度大小，根据纬度越高，重力加速度越大分析。
本题考查自由落体运动的规律，解题关键是掌握自由落体运动规律，结合与纬度的关系分析。
3.【答案】
【解析】解：、由图示可知，如果天舟飞船绕过的圆周做匀速圆周运动，则飞船的速度为，飞船在圆轨道上的点要进入椭圆轨道需要加速，则天舟飞船在点沿椭圆轨道的速度大于，故A错误；
B、在点，“天舟”与“天宫号”运行半径半径相等，“天舟”与“天宫号”的质量不相等，由万有引力公式可知，天舟飞船与天宫号在点受到的地球引力大小不相等，故B错误；
C、由图示可知，天舟飞船的半长轴小于天宫号的半长轴，由开普勒第三定律可知，天舟飞船的周期比天宫号的运行周期小，故C正确；
D、天舟飞船在运动到点时需加速才能和天宫号进行对接，故D错误。
故选：。
在近地点飞船的速度最大，根据图示情景分析答题；
根据万有引力定律分析答题；
根据开普勒第三定律判断天舟与天宫号的周期关系；
根据卫星变轨原理分析答题。
掌握基础知识、理解卫星的变轨原理是解题的前提，根据题意应用万有引力定律与开普勒定律即可解题。
4.【答案】
【解析】解：当汽车受的阻力减小时，由，
发动机输出功率保持不变，速度不能瞬间突变，牵引力瞬间不变，则汽车产生向前的加速度，速度增加，随着速度得增加，牵引力减小，加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动，直至牵引力等于阻力，汽车再次匀速运动，故A正确，BCD错误。
故选：。
先分析汽车阻力变小后，结合恒定功率公式判断牵引力与加速度的变化，确定图像斜率逐渐减小、最终匀速的特征。
本题考查恒定功率下汽车的变加速运动，结合牛顿第二定律分析加速度变化，侧重图像斜率的物理意义与过程分析，难度适中。
5.【答案】
【解析】解：、该过程中，石头的动能和重力势能都增大，故石头的机械能增大；石头和重物的总机械能守恒，故重物的机械能减小，短臂对重物做的总功为负功，故A正确，C错误；
B、重物减少的重力势能转化为石头的动能、石头的重力势能、重物的动能，故石头的动能增量小于重物重力势能减少量，故B错误；
D、若石头的质量比重物质量小得多，则石头的动能有可能小于重物的动能，故D错误。
故选：。
结合受力情况，判断短臂对重物做功的正负，区分石头与重物的能量转化关系，依据机械能守恒条件判断系统及单个物体的机械能是否守恒，并通过线速度关系比较两者的动能大小。
本题以古代投石机为情境，综合考查功能关系、机械能守恒条件、重力势能与动能的关系等知识点，题目将力学核心规律与古代机械结合，能有效考查学生对功能关系、圆周运动规律的理解与应用能力。
6.【答案】
【解析】解：、带正电荷的球移近导体，在的左端感应出负电荷，在的右端出现正电荷，该过程中中带负电的电子被吸引到的左侧，体的电荷量等于导体的电荷量，故AB错误；
C、若先用手摸一下端时，导体、与人和大地组成的新导体，是靠近点电荷的一端，大地是远离电荷的一端，此时带负电荷，而不带电，此后再移走后，带负电，故C正确；
D、若先移走导体，导体中的电荷中和，则与都不带电，再分开导体和导体，导体不带电，故D错误。
故选：。
当导体、放在带正电的附近时，出现感应起电现象．电荷周围有电场存在，从而导体、处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布；而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面。
本题考查物体静电感应起电的实质，要注意明确感应起电的本质是电荷的移动，要能根据电荷间的相互作用分析导体中的电荷移动方向。
7.【答案】
【解析】解：、在等量异种电荷的连线上，关于中点对称的两点，场强大小相等、方向相同，因此、两点场强大小和方向都相同，故A正确；
B、连线上电势从正电荷到负电荷逐渐降低，中点电势为零，关于中点对称的两点电势大小相等、符号相反，故A、两点电势不相等，故B错误；
C、在中垂线上，场强方向均与连线平行，根据电场线的疏密程度与电场强度之间的关系可知，从点向两侧场强逐渐减小，因此点场强最大，故C错误；
D、连线上电势关系为，电子带负电，根据电势能定义式可知，电势能，故在电势最低的点电势能最大，故D错误。
故选：。
利用等量异种点电荷的电场分布的对称性，结合电场线的疏密判断场强大小，方向判断场强方向；利用电势沿电场线方向降低的规律判断电势高低；结合电势能公式，注意电子带负电，分析电势能的变化。
本题考查等量异种点电荷的电场分布特性，关键在于掌握电场线的对称性、场强的方向与大小判断，电势的变化规律，以及电势能与电势的关系注意电荷的正负对电势能的影响。
8.【答案】
【解析】解：在球壳上点处取下一面积足够小、电荷量为的曲面，等效于在点处叠放等面积、等电荷密度的带正、负电荷的曲面。由于球壳内的场强处处为零，故球壳内的电场可视为点处带电荷量为与点处带电荷量为的两个点电荷电场的叠加，故球心点处场强的大小，方向由指向，故B正确，ACD错误。
故选：。
利用均匀带电球壳内部场强为零的结论，先得出球壳剩余部分在点的场强与原点在点的场强等大反向，再计算移到点的在点的场强，最后将两者叠加得到点总场强。
本题以带电球壳取走电荷再移动为情境，结合场强叠加原理和点电荷场强公式，考查学生对补偿法的应用能力，题目设计新颖，能有效检验学生对电场核心规律的掌握程度。
9.【答案】
【解析】解：、烟尘颗粒被电离后，会吸附电子带负电，在电场力作用下向带正电的瓶壁运动并附着，所以烟尘主要吸附在瓶壁，故A正确；
B、越靠近瓶壁，电场线稀疏，电场强度较小，故B错误；
C、电源接通后，是空气分子被强电场电离成正负离子，而非烟尘本身被电离。烟尘颗粒是吸附了离子而带电，故C错误；
D、静电除尘用的是直流电源，交变电源会让电场方向不断变化，无法稳定吸附带电烟尘，从而达不到除尘效果，故D错误。
故选：。
根据烟尘颗粒被电离后会吸附电子分析判断；根据瓶壁附近的电场线和电场强度进行判断；根据空气分子的电离情况进行分析解答；根据直流电源和交流电源的区别进行分析解答。
考查静电的防止和利用，理解静电的产生原理，属于基础题。
10.【答案】
【解析】解：根据题意可得篮球与地面碰撞前后动能的比值
在同学拍球的情景中，令篮球碰撞前后的速度分别为、，则
其中
代入数据解得
球下落过程，由动能定理
代入数据解得
故ABD错误，C正确。
故选：。
先根据动能表达式求篮球与地面碰撞前后动能的比值，结合动能定理求该同学拍球过程中对篮球做的功。
本题考查动能定理的应用，根据题意分析清楚篮球的运动过程是解题的前提，应用动能定理是注意分析各个力做功情况。
11.【答案】
【解析】解：、图像的斜率表示加速度，根据牛顿第二定律得：
上升过程有：
下降过程有：
又有
可得：
则上升过程中，随着的减小，减小；
则下降过程中，随速度的增大而减小。故图像的斜率是一直减小的，故AB错误；
、由动能定理得：
上升过程有：
减小，图像随着的增加应是斜率的绝对值逐渐减小的曲线，即图像为向上弯曲的曲线；
下降过程有：
增大，图像随着的减小应是斜率逐渐减小的曲线，即图像为向下弯曲的曲线，故C正确，D错误。
故选：。
图像的斜率表示加速度，而加速度可根据牛顿第二定律分析；根据动能定理分析图像的斜率如何变化，从而判断各个图像的对错。
本题用到牛顿第二定律、动能定理以及图像斜率的物理意义等知识点，难度一般。
12.【答案】
可能是光电门放置的位置偏低，根据公式可知，圆周运动时离圆心越远，线速度越大，会使得光电门测得的速度偏大，动能偏大

【解析】小球通过光电门的时间极短，极短时间内的平均速度等于瞬时速度，则小球通过最低点时的速度大小
小球由静止释放到通过最低点的过程，重心下降的高度为
则重力势能的减小量
动能的增加量
若机械能守恒，则满足
化简可得，满足此关系式则验证了机械能守恒。
由可知，在坐标平面上得到一条直线，时该直线的纵截距
因此当满足时，验证了机械能守恒。
实验中发现小球动能的增加量总是大于势能的减少量，说明测得的速度偏大。可能是光电门放置的位置偏低，根据公式，圆周运动时离圆心越远，线速度越大，这会使得光电门测得的挡光部分速度大于球心的实际速度，从而导致计算出的动能偏大。
故答案为：；；；可能是光电门放置的位置偏低，根据公式可知，圆周运动时离圆心越远，线速度越大，会使得光电门测得的速度偏大，动能偏大。
根据光电门测速原理：极短时间内的平均速度等于瞬时速度分析求解；
根据重力势能的减小量与动能的增加量关系分析求解；
根据机械能守恒式，结合图像的截距分析求解；
根据实验中发现小球动能的增加量总是大于势能的减少量，说明测得的速度偏大分析求解。
本题考查了验证机械能守恒定律相关实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。
13.【答案】点场强大小是，点的电场强度的大小是 点电荷所在位置的坐标是或
【解析】解：由图像可知，点的电场强度
点的电场强度
设点电荷的位置坐标为，则点场强
点场强
代入数据可得或
答：点场强大小是，点的电场强度的大小是；
点电荷所在位置的坐标是或。
根据电场强度的定义，图像的斜率为电场强度，由此求、两点的电场强度大小；
利用点电荷电场强度公式，结合、两点的电场强度与位置关系，列方程求解点电荷的位置坐标。
本题以图像为载体，考查电场强度的定义与点电荷电场的特点，既检验了图像信息的读取能力，也强化了对点电荷电场规律的理解与应用。
14.【答案】该行星的质量为 如果该行星有一颗同步卫星，它的速度与该行星“赤道”上物体的速度的比值为
【解析】解：对小球的运动分析，利用对称性可得，解得，对行星表面的物体，有，故行星质量；
同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为，设同步卫星的质量为，同步卫星的轨道半径为。由万有引力提供向心力有，联立解得同步卫星轨道半径，同步卫星和该行星“赤道”上物体一起转动，角速度相同，由，可得：：，解得。
答：该行星的质量为；
如果该行星有一颗同步卫星，它的速度与该行星“赤道”上物体的速度的比值为。
根据竖直上抛运动速度规律结合黄金代换式列式求解；
根据万有引力提供向心力和共轴转动的线速度与角速度的关系列式解答。
考查竖直上抛运动规律和万有引力定律的应用，知道同步卫星的特点，属于中等难度考题。
15.【答案】A、的质量之比为 刚落地前瞬间速度大小为；释放后上升的过程中增加的机械能为
【解析】解：若释放后、静止，由平衡条件，
解得；
释放瞬间的加速度为，则的加速度为，则对有，
对有，
其中，
联立解得释放瞬间的加速度大小为，
的加速度为，
则当落地时的速度；
落地时，的速度，
以后做竖直上抛运动，则还能上升的高度，
则释放后的最大高度为，故B增加的机械能为。
答：、的质量之比为；
刚落地前瞬间速度大小为；
释放后上升的过程中增加的机械能为。
利用静止平衡条件，结合滑轮受力关系，推导出、的质量比；
根据绳端加速度关系和牛顿第二定律，联立方程求解释放瞬间、的加速度，再用运动学公式算出落地时的速度；
分析落地后的竖直上抛运动，计算其后续上升高度，最终得到的最大高度与机械能增量。
本题核心考点为连接体的牛顿第二定律应用、运动的合成与分解、机械能变化分析，易错点在于对滑轮系统中、的加速度关联关系理解不清，以及落地后的运动阶段划分和机械能增量的计算容易出错。
16.【答案】快件刚滑上传送带时受到的摩擦力大小为 传送带的边长为 该传送带系统因传送该快件多消耗的电能为
【解析】解：由
解得
以传送带为参考系，快件初速度
方向与水平方向成，摩擦力方向与相对运动方向相反，快件相对传送带做匀减速直线运动根据
解得
快件在竖直方向位移为
传送带的边长
解得
快件在传送带上产生热量
快件与传送带共速后，以滑上传送带，快件在传送带上的运动情况与在传送带上相同则快件在传送带上产生热量
故传送带多消耗的电能
解得
答：快件刚滑上传送带时受到的摩擦力大小为；
传送带的边长为；
该传送带系统因传送该快件多消耗的电能为。
根据求快件刚滑上传送带时受到的摩擦力大小；
根据运动学公式和牛顿第二定律求出传送带的边长；
根据结合能量守恒定律求该传送带系统因传送该快件多消耗的电能。
本题主要是考查了传送带问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
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