江苏徐州市2025-2026学年度第二学期期中考试高一物理试题（含解析）

这是一份江苏徐州市2025-2026学年度第二学期期中考试高一物理试题（含解析），共6页。
1．本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷；
2．本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分；
3．答题前务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上。
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 万有引力常量的大小是由牛顿测出来的
B. 万有引力定律只适用于天体之间
C. 行星绕太阳运动的轨道不一定是椭圆
D. 海王星被称为“笔尖下发现的行星”
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．万有引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的，牛顿仅提出了万有引力定律，并未测出引力常量，故A错误；
B．万有引力定律是普适定律，适用于自然界中任意两个有质量的物体之间，并非仅适用于天体，故B错误；
C．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道一定是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，故C错误；
D．海王星是科学家先通过万有引力定律计算出其运行轨道和位置，再通过观测发现的，因此被称为“笔尖下发现的行星”，故D正确。
故选D。
2. 两均匀球体之间的万有引力大小为F，若保持其中一个质量不变，另一个质量减半，同时球心间距也减半，则它们之间的万有引力大小为（ ）
A. 0.5FB. FC. 2FD. 4F
【答案】C
【解析】
【详解】根据万有引力定律，初始时两均匀球体间的万有引力为，如果保持不变，，球心间距，变化后万有引力
故选C。
3. 我国“北斗导航系统”中有多颗地球静止卫星，下列关于它们的说法中正确的是（ ）
A. 它们的质量一定相同B. 它们的速率可能不同
C. 它们一定在赤道的正上方D. 它们的向心加速度大小可能不同
【答案】C
【解析】
【详解】A．同步卫星的轨道参数与卫星自身质量无关，不同卫星的质量可以不相同，故A错误；
B．由推导得，同步卫星轨道半径为固定值，因此所有同步卫星的速率一定相同，故B错误；
C．同步卫星要保持相对地面静止，轨道必须处于赤道平面内，因此一定在赤道正上方，故C正确；
D．由推导得，同步卫星轨道半径为固定值，因此所有同步卫星的向心加速度大小一定相同，故D错误。
故选C。
4. 2025年4月24日，“神舟二十号”载人飞船成功发射。如图所示，若飞船升空后先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P点、Q点。下列说法错误的是（ ）
A. 飞船在轨道2的运行周期小于其在轨道3的运行周期
B. 飞船在轨道1和轨道2上经过P点时的加速度相等
C. 飞船在轨道2上机械能小于它在轨道3上的机械能
D. 在各轨道上，飞船与地心的连线在相等时间内扫过的面积都相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据开普勒第三定律
轨道2椭圆的半长轴小于轨道3圆的半径​，因此轨道2的运行周期小于轨道3的周期，A正确；
B．加速度由万有引力决定，根据
可得
P点到地心距离相同，因此不管在哪个轨道经过P点，加速度都相等，B正确；
C．飞船从轨道2变轨到轨道3，需要在Q点点火加速，外力做功，机械能增加，因此轨道2的机械能小于轨道3的机械能，C正确；
D．开普勒第二定律“地心连线相等时间扫过面积相等”是同一轨道的规律，不同轨道该规律不成立，D错误。
本题选说法错误项，故选D。
5. 汽车、火车等交通工具爬坡时需要增大牵引力，若发动机输出功率P一定，应采取的措施是（ ）
A. 提高行驶速度B. 保持速度不变C. 降低行驶速度D. 提高发动机的转速
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．机车输出功率公式，一定，若要增大牵引力，需减小行驶速度 ，故AB错误，C正确；
D．题干限定发动机输出功率一定，提高转速会使行驶速度升高，反而导致牵引力减小，故D错误。
故选C。
6. 解放军战士进行投弹训练，将质量为m的手雷从离地高h的A位置以速度v0斜向上抛出，恰好击中地面上的B点。若以抛出点为零势能面，重力加速度大小为g，且不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 手雷在B点的重力势能为-mgh
B. 手雷运动到最高点时的动能为0
C. 从A到B的过程中重力对手雷做的功为-mgh
D. 手雷在A位置的机械能为
【答案】A
【解析】
【详解】A．以抛出点为零势能面，B点在抛出点A下方处，因此B点重力势能，A正确；
B．斜抛运动的最高点，手雷有水平方向的分速度，因此动能不为0，B错误；
C．从A到B手雷下落为，重力做正功，大小为，C错误；
D．以A为零势能面，A点重力势能为0，因此A点机械能，D错误。
故选A。
7. 如图所示的装置是库仑扭秤，下列说法正确的是（ ）
A. 该装置是用来测量电流大小的仪器
B. 该装置通过悬丝的扭转角度来反映库仑力的大小
C. 该装置只能研究同种电荷之间的相互作用
D. 该装置测定的电荷间的作用力与距离成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A．库仑扭秤是用来研究电荷间相互作用、探究静电力规律的装置，不是测量电流大小的仪器，A错误；
B．该装置利用转换放大法，电荷间的库仑力会使悬挂的横杆转动，悬丝的扭转角度可以间接反映库仑力的大小，B正确；
C．库仑扭秤既可以研究同种电荷的相互排斥，也可以研究异种电荷的相互吸引，C错误；
D．库仑通过该装置得到电荷间的静电力与距离的平方成反比，D错误。
故选B。
8. 关于电场，下列说法正确的是（ ）
A. 电场是想象出来的，实际不存在
B. 若电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为0
C. 公式表明在电场中某点的电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比
D. 公式表明在点电荷的电场中，某点的电场强度的大小与电荷量Q成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场是客观存在的特殊物质，并非人为想象的模型，故A错误；
B．电场强度是电场本身的固有属性，与是否放置试探电荷无关，不放试探电荷时该点场强仍保持原有大小，故B错误；
C．是电场强度的定义式，电场中某点的场强由电场本身决定，与试探电荷电荷量、试探电荷受到的电场力均无比例关系，故C错误；
D．是点电荷电场强度的决定式，为场源电荷的电荷量，当到场源电荷的距离确定时，某点场强大小与成正比，故D正确。
故选D。
9. 关于静电的防止和利用，下列说法正确的是（ ）
A. 油罐车尾部拖一条铁链是利用摩擦起电
B. 飞机起落架轮胎用绝缘橡胶是防止电荷传入大地
C. 静电屏蔽是利用静电感应使内部电场为零
D. 静电除尘是利用同种电荷相互排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A．油罐车尾部拖铁链是为了将油与罐体摩擦产生的静电导入大地，避免静电积累引发爆炸，属于静电的防止，并非利用摩擦生电，故A错误；
B．飞机飞行时机身与空气摩擦会积累大量静电，起落架轮胎需用导电橡胶，目的是将静电导入大地，避免放电危害，若用绝缘橡胶会导致电荷无法导走，故B错误；
C．静电屏蔽的原理是导体处于外电场中时发生静电感应，静电平衡后导体内部（含空腔内部）感应电荷的电场与外电场抵消，合电场强度为零，从而隔绝外电场对内部的影响，故C正确；
D．静电除尘是使尘粒带电后，在电场力作用下向带异种电荷的电极运动并被吸附，利用的是异种电荷相互吸引，故D错误。
故选C。
10. 如图甲所示，电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。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。如图乙，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. 将正电荷由B点移动到O点，电势能增大
D. 将正电荷由B点移动到O点，电场力做正功
【答案】D
【解析】
【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线分布规律，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；
CD．结合上述，图乙中头部与尾部连线的电场方向向左，正电荷在该连线上所受电场力方向向左，可知将正电荷由B点移动到O点，电场力做正功，电势能减小，故C错误、D正确；
故选D。
二、非选择题：共5题，共60分，其中12题-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学实验步骤如下：
A．用天平准确测出重锤的质量；
B．竖直固定打点计时器，并接上直流电源；
C．将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，使重锤靠近打点计时器；
D．先释放重锤，后接通电源；
E．更换纸带，再重复实验3次；
F．选择点迹清晰的纸带，测量纸带上某些点间的距离；
G．根据测量结果计算重力势能变化和动能变化，验证机械能是否守恒。
（1）实验步骤中多余的步骤是________，错误的步骤是________（填序号）；
（2）打点计时器所用电源频率为f，当地重力加速度的值为g，重物的质量为m。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得相邻三点A、B、C到打点计时器所打下的第一个点O的距离如图所示，从起点O到计时点B的过程中重力势能减少量是________，此过程中物体动能的增加量________（用题目所给字母表示）。若，则原因可能是________；
（3）根据实验的纸带算出相关各点的速度v，测量出下落的距离h；以为纵坐标，以h为横坐标画出的图线是图中的________就可以证明机械能是守恒的。
A. B.
C. D.
【答案】（1） ①. A ②. BD##DB
（2） ①. mgh2 ②. ③. 克服摩擦力做功导致能量损失 （3）B
【解析】
【小问1详解】
[1]在实验过程中要验证机械能守恒，满足公式
公式中重锤质量m可以约掉，故选A。
[2]实验中打点计时器应连接交流电源，且过程中应先接通电源再释放重锤。
故选BD。
【小问2详解】
[1]重力势能的变化量与重力做功有关，故
[2]打出B点时重锤的速度为
所以动能的增加量为
[3]实验过程中空气阻力、限位孔对纸带的摩擦力都会做功，使得动能的增加量减小。
【小问3详解】
在实验过程中要验证机械能守恒，满足公式
整理后即为
即满足一次函数，图像是一条过原点的直线。
故选B。
12. 人类计划在火星建立永久居住基地。已知火星半径为R，其表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略火星自转影响。
（1）求火星的质量M；
（2）若在火星表面发射一颗贴近火星表面做匀速圆周运动的卫星，求该卫星的运行速度v。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【分析】
【小问1详解】
忽略火星自转影响，火星表面任意物体的重力等于火星对物体的万有引力，设物体质量为，有
得火星质量 ​
【小问2详解】
贴近火星表面做匀速圆周运动的卫星，轨道半径等于火星半径，重力提供卫星圆周运动的向心力，有
得运行速度​
13. 用细线将质量的带电小球悬挂在O点，空间中存在方向水平向右、大小的匀强电场，小球静止时细线与竖直方向的夹角，如图所示。g取。求：
（1）小球受到的静电力；
（2）小球所带电荷量；
（3）若线长为1 m，则小球从最低点运动到P点电场力做的功。
【答案】（1）
（2）
（3）1.8×10-2J
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析，如图所示
由平衡条件得
【小问2详解】
根据
小球所带电荷量为
【小问3详解】
小球从最低点运动到P点电场力做的功
解得
14. 在汽车测试场测试某型号电动轿车的性能。已知该电动轿车的额定功率为160kW，车身质量为，行驶过程中所受空气和地面的总阻力为车重的0.2倍。若电动轿车以额定功率由静止开始运动，经时间30s速度达到最大，g取。求：
（1）电动轿车所能达到的最大速度；
（2）电动轿车速度为20m/s时的加速度；
（3）电动轿车在加速运动过程中通过的位移大小。
【答案】（1）40m/s
（2）2m/s2 （3）800m
【解析】
【小问1详解】
当牵引力等于阻力时，电动轿车速度达到最大；则有
其中
解得电动轿车所能达到的最大速度为
【小问2详解】
电动轿车速度为20m/s时，此时牵引力大小为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得加速度为
【小问3详解】
电动轿车以额定功率由静止开始运动，经时间30s速度达到最大，电动轿车在加速运动过程中，根据动能定理可得
代入数据解得
15. 如图所示，竖直面内光滑圆弧轨道最低点C与水平面平滑连接，圆弧轨道半径为R，圆心角，水平面上B点左侧光滑，右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上，其左端连接在固定挡板上，右端自由伸长到B点。现将质量为m的物块放在水平面上，并向左压缩弹簧到位置A，由静止释放物块，物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道，物块与BC段间的动摩擦因数为0.5，BC段的长度也为R，重力加速度为g，物体视为质点。求：
（1）物块运动到圆弧轨道C点时，轨道对物块的支持力大小；
（2）物块在A位置时弹簧的弹性势能；
（3）调整弹簧的压缩量，物块由静止释放，其轨迹的最高点恰好与O点等高（图中未画出），则在时物块的动能为多大？
【答案】（1）
（2）mgR （3）
【解析】
【小问1详解】
设物块第一次到达C点时的速度为，物块刚好能到达D点时速度为零，物块从C点运动到D点的过程，由机械能守恒定律得
解得
物块在C点时，由牛顿第二定律得
解得轨道对物块的支持力大小
【小问2详解】
物块从A点运动到C点的过程，根据能量守恒定律得
解得
【小问3详解】
设物块运动到D点的速度为，物块离开D点后做斜抛运动，在D点竖直方向的分速度为，从D点到最高点的过程，由运动学得
则得
对D点速度分解可知水平方向速度
在时物块的动能
解得