江苏南通市2025-2026学年高一下学期四月期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高一年级物理学测试卷注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。2．答题前，请务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号和本人是否相符。4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。5．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。1.2026年3月13日试验三十号卫星从西昌发射后绕地球做顺时针方向椭圆轨道运动，其轨迹如图所示。其中A是近地点，B是远地点，C是轨迹AB的中点。卫星从A运动至C的时间为，从C运动至B的时间为。则（）A. B.C. D.无法比较【答案】B【解析】设卫星运行的周期为T，根据开普勒第二定律可知，卫星从A运动至C的时间，从C运动至B的时间，故选B。2.如图所示，一质量为m的小球，用长为l不可伸长的细线悬挂于O点正下方的P点。小球在水平向右的拉力的作用下从P点运动到Q点，与竖直方向夹角。已知重力加速度为g。则该过程中拉力做功为（）A.0 B. C. D.【答案】B【解析】画出小球的位移如图所示设位移矢量S与力F的夹角为，因为力F为恒力，F做功为根据几何关系知故F做功为故选B。3.某电场区域的电场线分布如图所示，A、B、C为电场中的三个点，以下关于各点电场强度大小E、电势判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AB．电场线越密集场强越大，则A、B、C三点的电场强度大小关系为，选项AB错误；CD．沿电场线电势降低，则A、B、C三点的电势关系为，选项C正确，D错误。故选C。4.如图所示，一小球在液体中由静止开始变加速下落。在小球下落过程中（）A.小球重力势能增大B.小球机械能增大C.液体重力势能减小D.小球和液体组成的系统机械能减小【答案】D【解析】A．下落过程中，重力对小球做正功，小球重力势能不断减小，A错误；B．下落过程中，浮力对小球做负功，小球机械能不断减小，B错误；C．液体重心升高，液体重力势能增大，C错误；D．小球和液体间的相互作用力对系统做负功，系统机械能减小，D正确。故选D。5.如图所示，上方开有小口不带电的金属球壳与带正电的点电荷固定在不同位置，A点位于点电荷与球壳之间，B点位于球壳的内表面，C点为球心。把一电子从A移至B、B移至C电场力做功分别为、，电子在A、B、C三点的电势能分别为、、。则（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AC．沿电场线方向电势不断降低，则一电子从A移至B，电场力对电子做负功，电势能不断增大，则，故A错误，C正确；BD．金属球壳处于静电平衡状态，球壳内部是等势体，内部电场强度为零，因此B点和C点电势相等，即根据则，，故BD错误。故选C。6.如图所示，虚线是真空中一固定点电荷Q周围的等势面，一个带正电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B、C、D为轨迹上的四个不同位置。则（）A.Q带负电B.粒子经过A处时的动能大于B处C.粒子经过C处时的电势能小于D处D.粒子的运动轨迹是抛物线【答案】B【解析】A．由图可知，带正电粒子轨迹向外弯曲，带电粒子所受的电场力方向向外，则带电粒子受到了排斥力作用，Q带正电，故A错误；B．从A到B过程中，电场力做负功，粒子动能减小，则粒子经过A处时的动能大于B处，故B正确；C．从C到D过程中，电场力做正功，电势能减小，则粒子经过C处时的电势能大于D处，故C错误；D．粒子受到的电场力为变力，则粒子的运动轨迹不是抛物线，故D错误。故选B。7.2022年9月，DART航天器撞击迪迪莫斯小行星双星系统，使双星之间的距离减小，双星系统绕太阳公转的半径增大，不考虑双星质量的变化。与撞击之前相比（）A.双星互绕周期变短 B.双星互绕周期变长C.双星绕太阳公转周期不变 D.双星绕太阳公转周期变短【答案】A【解析】设双星质量为m1、m2，两星间距为，互绕角速度为，轨道半径满足两星由彼此的万有引力提供向心力，对m1有对m2有整理得根据可得互绕周期撞击后减小、m1+m2不变，所以互绕周期变短，故A正确，B错误；将双星视为总质量为的质点，太阳质量为M日，公转半径为r，太阳对双星的万有引力提供公转向心力解得撞击后公转半径增大，所以公转周期变长，故CD错误。故选A。8.静电场中某电场线与x轴重合，x轴上各点电势随x变化的规律如图所示。、处是图线的最低点和最高点，则（）A.处电场沿x轴正方向B.处电场强度小于处C.电子的电势能在处小于处D.电子从移至比从移至电场力做功少【答案】A【解析】A．在处，沿x轴正方向电势不断降低，则处电场沿x轴正方向，故A正确；B．根据图像斜率表示电场强度，则处和处的电场强度均为0，故B错误；C．电子的电势能，处的电势更低，则电子在处的电势能大于处，故C错误；D．电子从移至电场力做的功从移至电场力做的功，故D错误。故选A。9.如图所示，两带等量异种电荷的圆环水平放置，圆环上电荷分布均匀。两圆心、及三点在同一竖直线上，是的中点。下列说法中正确的是（）A.处电场强度为零B.处电场强度方向向上C.、处电场强度大小相等D.、处电场强度方向相反【答案】C【解析】A．若上面的圆环带正电，下面的圆环带负电，则上下两个圆环在O点处产生的电场强度均向下，反之若上面的圆环带负电，下面的圆环带正电，则两个圆环在O点处产生的电场强度均向上，不可能抵消，故A错误；B．因为两个圆环电性未知，故无法判断O点电场强度方向，故B错误；C．将圆环分成很多小段，每一条直径两端的小段可以视为点电荷，它们在点产生的场强可以相互抵消，故上面的圆环在处产生的场强为0，下面圆环也分成小段，每一个小段视为点电荷，则它们在点处产生的场强相互叠加，水平分量可以抵消，合场强的方向为竖直向下或者竖直向上（取决于圆环带电的电性），同理下面圆环在点处产生的场强为0，上面圆环产生的场强也在竖直方向。根据对称性，这两个场强大小相等，故C正确；D．两个圆环带异种电荷，故、处电场强度方向相同，故D错误；故选C。10.如图所示，水平绝缘面上固定两等量正点电荷A、B，O为A、B连线的中点，C为A、B连线垂直平分线上一点。一带正电的光滑小球从C点以一定速度沿CO方向运动，则小球的速度随时间t变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】在两等量正点电荷形成的电场中，中点O的电场强度为0，从C向O运动时，电场强度先增大后减小（存在一个场强最大值点），方向沿背离O点，小球带正电，受到的电场力方向与电场方向相同，因此从C向O运动时，电场力方向与运动方向相反，小球做减速运动，加速度大小先增大后减小，到达O点时，电场强度为0，加速度为0，速度最小；经过O点后，电场力方向背离O点向外，小球反向加速，加速度大小同样先增大后减小。故选D。11.如图所示，细线绕过定滑轮连接质量相等的小球a和b，小球a固定在长度为l的轻质细杆一端，杆可绕自由转动。、等高且水平距离为，不计一切摩擦，细线足够长。将轻杆从水平位置由静止释放，杆向下转动时，小球a速度最大。重力加速度为g。在轻杆下摆过程中（）A.a不能运动至的正下方B.细线拉力先变小后变大C.b机械能先增大后减小D.a速度最大时轻杆上作用力大小为【答案】A【解析】A．若小球a运动到点的正下方，则小球a减少的重力势能为，小球b上升的高度为则小球b增加的重力势能为，两个小球的动能大于等于0，总能量增加，违反能量守恒定律，故A正确；B．释放瞬间细线上的拉力为，轻杆下摆过程中，小球b先加速上升，再减速上升，小球b先处于超重状态，后处于失重状态，故细线上的拉力先增大后减小，故B错误；C．细线拉力一直做正功，故小球b的机械能一直增大，故C错误；D．小球a速度最大时其切向加速度为0，仅有向心加速度，故小球a所受合力指向，若轻杆上的作用力大小为，将其与重力合成，合力方向沿细线方向，再与细线上的拉力合成，三个力的合力方向不可能指向，故杆上拉力不可能为，故D错误。故选A。二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.某小组用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系，实验装置如图甲所示。实验步骤如下：（1）将气垫导轨固定在水平桌面上，在气垫导轨上安装光电门1、2。接通气源，将滑块放在气垫导轨左侧。向右轻推滑块，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，为使气垫导轨水平，应调节右端旋钮，使气垫导轨右端________（选填“升高”或“降低”）；（2）实验中有两根弹簧甲和乙。先将弹簧甲左端固定，右端与滑块相连。将滑块向右拉动少许后松手，滑块连续两次通过光电门1的时间相差较大。再将弹簧甲换成弹簧乙，重复上述实验，滑块连续两次通过光电门1的时间近似相等。应选择弹簧________（选填“甲”或“乙”）完成后续实验；（3）选择合适弹簧后，按图甲安装实验器材。弹簧原长、滑块静止时的位置标记为O点，光电门1、2分别安装在关于O点对称的点A、B。将滑块拉至B点右侧某处由静止释放，滑块通过光电门1、2的时间近似相等。多次改变对称点位置，重复上述实验，通过光电门1、2的时间总是近似相等。由此可知弹簧弹性势能与其形变量的关系可描述为________；（4）取下光电门2。将光电门1安装在O点，将滑块向右拉至M处由静止释放，测出OM的距离x，光电门遮光时间t。改变M的位置，收集数据画出图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧的弹性势能与弹簧形变量x的关系是：________；（5）关闭气垫导轨气源，将滑块向左推至某处由静止释放，滑块向右运动后静止在气垫导轨上，测出滑块始、末位置弹簧的形变量、，滑块运动的位移d。滑块质量m，已知重力加速度g。能否用以上实验数据测出滑块与气垫导轨的动摩擦因数？请判断并写出原因________。【答案】（1）降低（2）乙（3）弹簧形变量相等，弹性势能相等（4）与成正比（5）不能，弹簧劲度系数未知【解析】【小问1解析】滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，说明滑块速度减小，应调节右端旋钮，使气垫导轨右端降低。【小问2解析】连续两次通过光电门1时间近似相等，说明滑块往返速度近似相等，弹簧弹性势能的损耗很小，实验误差小，因此选乙。【小问3解析】光电门1、2关于原长位置O对称，即A点压缩形变量和B点拉伸形变量大小相等；滑块通过两个光电门时间近似相等，说明速度、动能近似相等，因此可得：弹簧弹性势能大小仅和形变量大小有关，弹簧形变量相同时弹性势能大小相等。【小问4解析】弹性势能全部转化为滑块动能，即滑块过光电门的速度（d为遮光条宽度，恒定）因此由图乙得因此即弹性势能与成正比。【小问5解析】根据能量守恒：初末弹性势能差等于摩擦力做功，即滑块初始压缩、末态伸长，总位移解得由于弹簧劲度系数k未知，因此不能测出，原因是表达式中含有未知的劲度系数，无法得到动摩擦因数。13.如图所示，真空中固定的点电荷Q的上方轻放一质量为m、带电量为q的小球，小球恰好处于静止状态。已知重力加速度为g，静电力常量为k。求：（1）小球所处位置的电场强度大小E；（2）小球距点电荷的距离h。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】小球处于平衡，则解得【小问2解析】由解得14.在火星表面做如图所示实验：长为l不可伸长的细线一端固定在O点，另一端拴一小球，将小球拉至距最低点高为h处由静止释放，小球下摆至最低点时速度大小为v。已知火星的半径为R，万有引力常量为G，不考虑火星的自转。求：（1）火星表面的重力加速度大小g；（2）火星的质量M；（3）火星第一宇宙速度大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】对小球由动能定理解得【小问2解析】根据万有引力与重力的关系有解得【小问3解析】由万有引力提供向心力有解得15.2026年春晚机器人双截棍表演前，机器人手持双截棍保持不变的姿势，以恒定功率从静止开始加速直线运动，当机器人位移为时达最大速度。已知机器人和双截棍的总质量，运动过程中机器人所受地面阻力恒定，不计空气阻力，重力加速度。（1）求机器人受到地面阻力大小f；（2）当双截棍下端与竖直方向的夹角时，求机器人的速度大小v；（3）求机器人由静止运动至最大速度的时间t。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】根据解得【小问2解析】对双截棍受力分析，可得对机器人整体受力分析又解得【小问3解析】对机器人整体由动能定理解得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1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1左侧中点滑上传送带2