2025-2026学年高一下学期期末综合素养物理测试题

**基本信息** 以科技前沿（神舟十五号、无人机表演）与文化传承（红旗渠精神）为情境载体，覆盖机械能守恒、曲线运动、天体运动等核心知识，梯度化设计考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8题/32分|机械能守恒（题1）、运动合成（题2）|结合生活场景（滑草、撑杆跳高）| |多选题|4题/24分|圆周运动（题9）、恒定功率启动（题10）|融入社会热点（新能源汽车、航天工程）| |实验题|2题/12分|向心力探究（题13）、机械能损失测量（题14）|注重实验原理与误差分析| |解答题|3题/32分|天体运动（题15）、平抛与圆周综合（题16）、弹簧系统能量（题17）|多过程问题考查模型建构与科学推理|

2025-2026学年高一下学期物理期末综合素养测试题 一、单选题（每题4分，共32分） 1．关于下列运动过程（忽略空气阻力），说法正确的是（   ）    A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒 B．图2中投出去的铅球在运动过程中机械能守恒 C．图3中体验滑草运动中的游客在下滑过程中机械能守恒 D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒 2．如图所示，工厂生产流水线上的玻璃以某一速度连续不断地随流水线向右匀速运动，在切割工序的P处有一玻璃割刀。为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，关于割刀相对地的速度方向，图中画出了割刀相对地的速度方向的四条大致的方向，其中1与玻璃运动方向垂直。下列说法正确的是（　　） A．割刀相对地的速度方向一定沿方向1 B．割刀相对地的速度方向可能沿方向2 C．割刀相对地的速度方向可能沿方向3 D．割刀相对地的速度方向可能沿方向4 3．2021年4月6日，爱国华侨领袖陈嘉庚先生创立的厦门大学迎来了百年校庆。当晚，百架无人机在夜空中排列出“厦门大学100周年校庆”的字样。若分别以水平向右、竖直向上为x、y的正方向，某架参演的无人机在x、y方向的图像分别如图甲、乙所示，则时间内，该无人机的运行轨迹为（　　） A．B．C． D． 4．在太阳系中，八大行星几乎在同一平面上，以相同方向沿椭圆轨道绕着太阳做周期性运动，在火星和木星轨道之间存在着一个小行星带。假设该行星带中的小行星只受太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动，下列说法正确的是（   ）    A．小行星带内的小行星都围绕太阳旋转属于同轴转动。都具有相同的角速度 B．小行星带内侧小行星的向心加速度小于外侧小行星的向心加速度 C．若从地球向该区域发射探测器，发射速度应介于地球第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D．各小行星绕太阳运行的周期均大于一年 5．如图所示，水平圆盘上放置A、B两物体（可看作质点），质量分别为m和M，A放在圆盘中心轴处，且A、B用一根长为L的轻绳相连，轻绳刚好被拉直。两物体与圆盘间的动摩擦因数为μ，现让圆盘转速从零开始逐渐增大，要使A、B与圆盘均不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过（　　）   A． B． C． D． 6．某同学玩掷飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度va < vb，不计空气阻力，则两只飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是（   ） A．   B．   C．   D．   7．如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个 质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时，对轨道的压力大小等于小球的重力。已知，重力加速度为，则小球从到的运动过程中（　　） A．机械能减少 B．克服摩擦力做功 C．动能增加 D．合外力做功 8．如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是 A．两小球到达底端时速度相同 B．两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同 C．两小球到达底端时动能相同 D．两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率 二、多选题（每题6分，共24分） 9．红旗渠是20世纪60年代林县人民在极其艰难的条件下，从太行山腰修建的引漳入林的水利工程，全长1500公里，参与修建人数近10万，耗时近10年的伟大工程。被誉为“世界第八大奇迹”，孕育并形成了“自力更生、艰苦创业、团结协作。无私奉献”的红旗渠精神。如图甲所示为林县人民穿山凿路贯通的一段山路，乙图为俯视图，一辆汽车欲安全通过此弯道公路，下列说法正确的是（   ）    A．若汽车以大小不变的角速度转弯，选择内侧较为安全 B．若汽车以大小不变的线速度转弯，选择内侧较为安全 C．为增大转弯的安全性，修建时可以使外侧路面稍高于内侧路面 D．汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 10．发展新能源汽车是当前一项国家战略，更是世界发展的潮流。河南宇通客车作为中国驰名品牌目前已累计出口客车超68000辆。在卡塔尔、沙特、乌兹别克斯坦、波兰等多个国家，宇通客车均成为了该国唯一的或最大的新能源客车供应商，助力当地公共交通发展绿色转型。假设有一辆纯电动客车质量，汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F与速度的关系，加速过程在图中的B点结束，所用的时间t=10s，10s后汽车做匀速运动。若汽车所受阻力始终不变，下列说法正确的是（　　）    A．汽车的功率P=64kW B．图中A点对应的时刻为5s C．图中A点对应时刻汽车的加速度大小为4m/s2 D．0~10s汽车通过的路程为128m 11．2022年11月29日23时08分，搭载着神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心升空，11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船与天和核心舱成功完成自主交会对接。如图为神舟十五号的发射与交会对接过程示意图，图中①为近地圆轨道，②为椭圆转移轨道，③为天和核心舱所在轨道，飞船在三个轨道上运行的周期分别为、、，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。根据上述信息，下列说法正确的是（　　） A．飞船在②轨道的Q点需要减速才能进入③轨道 B．飞船从P到Q的过程中，速度逐渐减小 C．周期大小关系为 D．飞船在圆轨道3上运行时机械能小于在轨道1上运行的机械能 12．如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为，则    A．a减少的重力势能等于b增加的动能 B．轻杆对b一直做正功，b的速度一直增大 C．当a运动到与竖直墙面夹角为θ时，a、b的瞬时速度之比为tanθ D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共12分） 13．某实验小组按如图装置进行探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。滑块中心固定遮光片，宽度为d，滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直轴做匀速圆周运动，固定在转轴上的力传感器通过轻绳连接滑块，水平杆的转速可以控制，滑块每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组拉力F和挡光时间Δt的数据。 （1）若滑块中心到转轴的距离为L，由光电门测得挡光时间Δt，则滑块转动的角速度ω的表达式是 。 （2）按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示以力传感器读数F为纵轴，以 为横轴（选填“”、“”、“”或“” ），可得到如图所示的一条直线，图线不过坐标原点的原因可能是 。 14．某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图所示的装置，实验过程如下： （1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门； （2）测量时，应 （选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和； （3）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失 （用字母m、d、和表示）； （4）若适当调高光电门的高度，将会 （选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。 四、解答题 15．（本题9分）一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验，用不可伸长的长为l的轻绳系一质量为m的小球，上端固定在O点，如图所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直平面内做圆周运动，通过最高点速度为时，绳子恰好无弹力。引力常量为G，忽略各种阻力，求； （1）该行星表面的重力加速度g； （2）该行星的第一宇宙速度v； （3）该行星的平均密度。（球的体积公式） 16．（本题9分）极限运动深受大家喜爱，但是过于危险，为了模拟极限运动的情况，物理小组进行了如图所示的实验，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成角的斜面，B端在O的正上方，一个质量的小球在A点正上方3m处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并恰好能沿圆形轨道到达B点，最后落到斜面上C点，（忽略空气阻力，重力加速度g取）。求： （1）小球进入圆轨道A点的瞬间，对轨道的压力大小； （2）小球从B点运动到C点所用的时间t； （3）小球平抛过程中距离BC边最远的距离。 17．（本题14分）如图，一劲度系数k=100N/m的轻弹簧竖直放置，一端固定在地面上，另一端与质量m1=3.5kg的物体连接；物体通过轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后与质量m2=1.6kg的小球连接：小球中心开孔，穿在长度L=0.8m的固定直杆AD上，直杆AD与水平面夹角θ=37°。初始时在外力作用下使小球静止不动并处于直杆AD顶端A处，绳子保持水平，此时绳中张力F=45N。已知AO1=0.5m，直线CO1与杆垂直，重力加速度取g=10m/s2，小球与物块均视为质点，绳子不可伸长。将小球A由静止释放，求： （1）释放小球之前弹簧的形变量； （2）小球运动到C点时弹簧的形变量； （3）小球运动到C点的动能大小； （4）小球从A运动到D处的过程中，绳子对小球所做的功。 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 2025-2026学年高一下学期物理期末综合素养测试题 参考答案： 1．B【详解】A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中，重力势能不断减小，动能不变。所以机械能不守恒，故A错误；B．图2中投出去的铅球在运动过程中只受重力，机械能守恒，故B正确； C．图3中体验滑草运动中的游客在下滑过程中，由于游客受到地面阻力的作用，机械能不守恒，故C错误； D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中，撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误。故选B。 2．C【详解】依题意，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，则割刀相对于玻璃的运动速度应垂直玻璃，即当割刀沿玻璃运动方向移动的分速度等于玻璃移动的速度时，则每次割下玻璃板都成规定尺寸的矩形，根据题图可知割刀相对地的速度方向可能沿方向3，故选C。 3．A【详解】由图可知，在时间内，无人机在x方向上向右做匀减速运动，加速度沿x轴负向，在y方向上做初速度为0的匀加速运动，加速度沿y轴正向，则合力方向沿坐标平面的第三象限，根据合力方向位于轨迹的凹侧，可知无人机的轨迹向上偏转；在时间内，无人机在x方向上做匀速运动，在y方向上向上做匀减速运动，加速度沿y轴负向，合力方向沿y轴负向，可知无人机的轨迹向下偏转。 故选A。 4．D【详解】A．根据 可知不在同一轨道上的小行星的角速度不同，故A错误；B．根据 小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度，故B错误；C．要从地球发射卫星探测小行星带，发射速度应大于地球的第二宇宙速度，故C错误；D．根据 各小行星的轨道半径比地球公转的半径大，所以各小行星绕太阳运动的周期均大于一年，故D正确。故选D。 5．C【详解】A、B与圆盘恰好不发生相对滑动，设此时绳子拉力T，则有 联立解得即要使A、B与圆盘均不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过。故选C。 6．A【详解】两只飞镖由同一位置水平投出，即两只飞镖的水平位移x相同，则运动时间分别为 由于va < vb，所以ta > tb；其竖直位移分别为 则ya > yb，即飞镖b插在竖直靶上的位置较高。飞镖的速度方向与水平方向夹角的正切值分别为由于va < vb，所以tana > tanb，即飞镖a插在竖直靶上时飞镖的速度方向与水平方向夹角较大。故选A。 7．A【详解】CD．小球沿轨道到达最高点时，根据牛顿第二定律可得 解得小球从到的运动过程中，根据动能定理可得 可知动能增加，合外力做功，CD错误；AB．小球从到的运动过程中，根据动能定理可得解得可知克服摩擦力做功，机械能减少，A正确，B错误。 故选A。 8．C【详解】A．根据动能定理得知两物块达到底端时的速度大小相等，但是速度的方向不同，速度不同。故A错误；B．两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，由WG=mgh=mgR 由于质量m相同，则重力做功相同，故B错误；C．两小球到达底端时动能 m相同，重力做功相同，则动能相同，故C正确；D．两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，则甲球重力做功的瞬时功率小于乙球重力做功的瞬时功率，故D错误。故选C。 9．AC【详解】D．汽车做的是匀速圆周运动，是侧向静摩擦力提供向心力，重力和支持力平衡，所以汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用，向心力是效果力不是物体实际受到的力，故D错误；A．如果汽车以恒定的角速度转弯，根据Fn= mω2r可知在内圈时转弯半径小，所以在内圈时向心力小，则静摩擦力小，不容易打滑，安全，故A正确；B．若汽车以恒定的线速度大小转弯，根据在外圈是转弯半径大，在外圈时向心力小，此时静摩擦力小，不容易打滑，安全，故B错误；C．若路面修成水平的，仅靠静摩擦力作为向心力，易发生交通事故，路面应修成外侧高内侧低，利用车辆受到的支持力的分力补充作为向心力，可减少交通事故的发生，故C正确。故选AC。 10．ACD【详解】A．汽车以恒定功率P运动，由图可得故A正确；C．汽车10s后汽车做匀速运动，此时汽车牵引力与阻力大小相等，故图中A点根据牛顿第二定律可得故C正确；B．汽车以额定功率启动，作出其v-t图像如下图曲线所示  如果汽车是做初速度为零的匀加速直线运动，则v-t图像如图中的直线所示，当速度为8m/s时斜线对于的时间刚好是5s，而曲线对于的时间小于5s，故B错误；D．设0~10s汽车通过的路程为s，根据动能定理可得 代入数据解得故D正确。故选ACD。 11．BC【详解】A．飞船在②轨道的Q点需要点火加速才能进入③轨道，A错误；B．飞船从P到Q的过程中，万有引力做负功，飞船的速度逐渐减小，B正确；C．根据开普勒第三定律，有 可知C正确；D．飞船在各自轨道上运行机械能守恒，变轨点势能不变动能增加，从圆轨道①上的P点第一次点火加速进入椭圆轨道②，再在椭圆轨道②上的Q点进行第二次点火加速进入圆轨道③，所以飞船在圆轨道③上运行时机械能大于在轨道①上运行的机械能，D错误。故选BC。 12．CD【详解】ab构成的系统机械能守恒，a减少的重力势能大于b增加的动能．当a落到地面时，b的速度为零，故b先加速后减速．轻杆对b先做正功，后做负功．由于沿杆方向的速度大小相等，则故当a的机械能最小时，b动能最大，此时杆对b作用力为零，故b对地面的压力大小为mg．综上分析，CD正确，AB错误；故选CD． 13． 滑块与杆之间有摩擦 【详解】（1）[1]滑块通过光电门时的线速度滑块通过光电门时的角速度联立解得 （2）[2]根据代入角速度表达式，得故图线应以为横轴； [3]图线不过坐标原点的原因可能是滑块与杆之间有摩擦。 14． B 增大 【详解】（2）[1]在测量时，因小球下落时间很短，如果先释放小球，有可能会出现时间记录不完整，所以应先接通数字计时器，再释放小球，故选B。 （3）[2]依题意，小球向下、向上先后通过光电门时的速度分别为、，则有 则小球与硅胶材料碰撞过程中机械能的损失量为 （4）[3]若调高光电门的高度，较调整之前小球会经历较大的空中距离，所以将会增大因空气阻力引起的测量误差。 15．（1）（2）；（3） 【详解】（1）设行星表面的重力加速度为g，对小球最高点，有解得 （2）对行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m，由牛顿第二定律有解得 （3）对行星表面的物体m，有解得故行星的密度 16．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意，小球从静止自由下落到A点，由机械能守恒定律有 设小球进入圆轨道A点的瞬间，轨道对小球的支持力为，则有联立解得 由牛顿第三定律可得，小球进入圆轨道A点的瞬间，对轨道的压力为 （2）根据题意可知，小球恰好能沿圆形轨道到达B点，在B点有解得 小球从B点运动到C点做平抛运动，则有，，解得 （3）小球离开B后，当垂直于斜面方向的速度为零时离斜面最远，分解，如图所示则有又有小球平抛过程中距离BC边最远的距离 17．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）小球被释放前，对物体受力分析可知，绳的拉力大于物体的重力，弹簧被拉长，设其形变量为，则有代入解得 （2）由题可知所以物体下落的高度为由于弹簧刚开始被拉长，所以此时弹簧应被压缩了 （3）小球从A到C的过程中，与小球释放前弹簧的弹性势能相同，对整个系统，机械能守恒其中由于CO1与杆垂直，故物体的动能为0，即 所以此时小球的动能 （4）根据上述分析可知所以而杆长为，故为的中点，CO1与杆垂直，故整个系统回复到最初状态，设此时物体的速度为，小球的速度为，将小球的速度沿平行绳子和垂直绳子的方向进行分解，其平行绳子方向上的速度大小即为物体此时的速度大小整个系统在下降的过程中机械能守恒对小球而言，设绳子拉力对小球做的功为，由动能定理可知联立上式解得 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 $