2025-2026学年高一下学期必修二物理综合提升卷（四）

**基本信息** 覆盖必修二全本，以选择、实验、解答题构建知识网络，突出运动与相互作用、能量观念的综合应用，注重科学思维中的模型建构与推理。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题|含单选（1-7）、多选（8-10），考查曲线运动、圆周运动、万有引力等|从概念辨析（如曲线运动条件）到模型应用（如三星系统、圆锥摆），体现运动与力的因果关系| |实验题|2题|验证机械能守恒、探究平抛运动，含误差分析|从实验原理（打点计时器、平抛分运动）到数据处理，培养科学探究能力| |解答题|3题|场地自行车圆周运动、地球自转与公转、多轨道能量综合|综合应用牛顿定律、能量守恒、万有引力定律，构建“运动-力-能量”逻辑链条|

2025-2026高一物理下学期必修二综合提升卷（四） 考试范围：必修二全本；考试时间：100分钟； 一、选择题（本题共10小题，共46分。(在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 1．曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．做曲线运动的物体，速度大小一定发生变化 B．物体在恒力作用下一定做曲线运动 C．做曲线运动的物体，加速度一定发生变化 D．物体在恒力作用下可能做曲线运动 2．甲图为某一款发动机机械传动装置的示意图，可简化为乙图，连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使活塞在水平横杆上左右滑动。已知AB杆长为L，OB杆长为r，B点绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω，下列说法正确的是（　　） A．活塞做的是匀速直线运动 B．L越大，活塞运动的范围越大 C．当OB⊥AB时，活塞速度大小为Lω D．当OB⊥OA时，活塞速度大小为rω 3．2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如下图。已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，引力常量为G，则有（　　） A．主舱室在半径为r的轨道上稳定运行的速度应大于7.9km/s B．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中一直处于失重状态 C．根据题给条件可求出地球质量为 D．由题给条件可求出地球密度为 4．在恒星形成后的演化过程中，一颗恒星可能在运动中接近并捕获另外两颗恒星，逐渐形成稳定的三星系统。如图所示是由三颗星体构成的系统，星体B、C的质量均为，星体A的质量是星体B的4倍，忽略其他星体对它们的作用，三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心在三角形所在的平面内做圆周运动。星体A、B、C的向心加速度大小之比为（　　） A． B． C． D． 5．电动方程式（FormulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为 ，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是（　　） A．赛车在s末的瞬时功率 B．赛车在加速过程中牵引力保持不变 C．该赛车的最大速度是m/s D．当速度 时，其加速度为 6．如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，轻质细绳一端与滑块a相连，另一端穿过固定光滑圆环与完全相同的小球b、c相连，小球b、c在同一水平面内做圆锥摆运动。由于阻力影响，两小球的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止，圆环左侧细绳与斜面平行。下列说法正确的是（    ） A．右侧绳子对小球b的拉力缓慢变大 B．斜面体对地面的压力缓慢变小 C．斜面体对地面的摩擦力保持不变 D．斜面体对滑块a的摩擦力缓慢变大 7．如图所示，光滑足够长斜面底端固定一个挡板，物块A、B用轻弹簧连接，一不可伸长的细线一端连接物块B，另一端绕过固定在天花板的两个光滑定滑轮被地面处的某同学用手牵住，此时绳子拉直但无弹力，人与定滑轮的高度差为。现该同学向左运动到点，该过程人拉力做功为，此时物块A对挡板的压力刚好为零。已知物块A、B的质量均为，斜面倾角为，弹簧的劲度系数为，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的初始压缩量为 B．该过程弹簧弹性势能一直减小 C．该过程物块B重力势能的增量为 D．人在点时的速度大小为 8．如图所示，物体P、Q经无摩擦的定滑轮用细绳连在一起，此时Q竖直匀速上升，P物体在水平力F作用下沿水平粗糙地面向右运动，则下列说法正确的是（　　）    A．P做减速运动 B．细绳对P的作用力逐渐增大 C．P所受摩擦力逐渐减小 D．细绳对滑轮的作用力大小减小 9．在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如图乙所示。已知X星球的半径为R0，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（　　） A．X星球的第一宇宙速度 B．X星球的密度 C．X星球的质量 D．环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期 10．如图所示，水平圆盘上放置一个质量为的小物块，物块通过长的轻绳连接到竖直转轴上的定点，此时轻绳恰好伸直，与转轴成角。现使整个装置绕转轴缓慢加速转动（轻绳不会绕到转轴上，且不会被拉断），角速度从零开始缓慢增大。已知物块与圆盘间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（     ） A．当时，圆盘与物块间的摩擦力为 B．当时，圆盘对物块的支持力恰好为0 C．轻绳对物块的弹力随角速度的增大而增大 D．当时，轻绳对物块的弹力为 二、实验题（每空2分，共16分） 11．（本题10分）在用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作得到的纸带如图乙所示，其中点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量点到A、B、C各点的距离，并记录在图乙中（单位cm）。已知打点计时器所接交流电源的频率为，重锤的质量m=0.5kg，当地的重力加速度大小。 （1）图乙的三组数据中，不符合有效数字读数要求的是___________。 （2）该同学选取OB段来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减少量为__________，接着从打点计时器打下的第一个点O数起，数到图中B点是打点计时器打下的第11个点，他用计算与点对应的重锤的瞬时速度，得到重锤动能的增加量为___________。（结果均保留三位有效数字） （3）由（2）得重锤重力势能的减少量____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）动能的增加量，造成这一误差的原因是_____________________（任写一条即可）。 12．（本题6分）在“探究平抛运动的特点”实验中。 (1)用图1装置进行探究，下列说法正确的是（　　） A．只能探究平抛运动竖直分运动的特点 B．需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C．能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 (2)用图2装置进行实验，下列说法正确的是（　　） A．斜槽轨道M不必光滑但其末端必须水平 B．上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C．小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 (3)用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹O，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹O为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为、、、。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度为（　　） A． B． C． D． 三、解答题(共38分） 13．（本题10分）在2025年全国场地自行车锦标赛中，浙江队以46秒661的成绩收获青年男子团体竞速赛冠军。某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为，不考虑空气阻力，并将运动员与自行车视作质点处理。运动员A与自行车的总质量为m，圆周运动的轨道半径为R，自行车与赛道的最大摩擦力为两者间弹力的k倍，重力加速度为g。 (1)某时刻运动员A骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，且恰好不受摩擦力作用，则： ①赛道对自行车的作用力多大？ ②自行车的速度多大？ (2)为保持领先位置，领先的运动员A需要在原轨道上不停改变速度大小以打乱后方运动员的节奏。在不改变其运动轨道的前提下，求A速度的最大值。 14．（本题12分）万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为，自转周期为，引力常量为。将地球视为半径、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是。 (1)若在赤道地面称量，弹簧秤读数为，求比值的表达式； (2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径、太阳半径和地球半径三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？ 15．（本题16分）物理老师自制了一套游戏装置供同学们一起娱乐和研究，其装置可以简化为如图所示的模型。该模型由同一竖直平面内的光滑曲线轨道、半径为的半圆单轨道、半径为的半圆圆管轨道、光滑水平面、长度的水平传送带、长度的粗糙水平面、光滑水平面组成，且各段各处平滑连接。轨道的右端固定一轻质弹簧，弹簧自然伸长时其自由端的位置在点。现将一质量为的小滑块（可视为质点）从轨道高处静止释放。已知传送带的速度，小滑块与传送带动摩擦因数为，与间的动摩擦因数为，重力加速度。 (1)若，求小滑块运动到点时对轨道的压力大小； (2)要保证小滑块能够到达点，求的最小值； (3)若，求： ①小滑块第一次到达传送带点因与传送带摩擦产生的热量； ②小滑块最终停止的位置距点的距离。 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高一物理下学期必修二综合提升卷（四）》 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C A A C D AD AD ABD 1．D 【详解】A．做曲线运动的物体，速度方向一定变化，速度大小不一定发生变化，故A错误； BCD．物体受恒力作用时，如果该力方向与初速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动，且加速度不变；如果该力方向与初速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，故BC错误，D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．当B处于水平杆O点右侧时，B点速度垂直杆OB向上，活塞速度为零，所以活塞做变速运动，故A错误； B．活塞运动到最远点时，此时B点位于水平直径左端距离O为r的地方，活塞运动到最近点时，此时B点位于水平直径右端距O为r的位置上，由几何关系可知，当OB距离不变时，活塞运动范围为2r，与杆的长度L无关，故B错误； C．当OB⊥AB时，此时B点的速度沿杆方向，大小为 设此时与之间的夹角为，则 活塞沿水平方向运动，将速度分解为沿杆方向和垂直杆方向，则沿杆方向的速度与B点沿杆方向的速度等大，则 联立，解得 故C错误； D．当OB⊥OA时，设此时与之间的夹角为，根据沿杆方向的分速度相等，可知 解得 故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，当主舱室在半径为r的轨道上稳定运行时，其轨道半径大于地球半径，则速度应小于7.9km/s，故A错误； B．打开降落伞后，返回器靠近地面过程中做减速运动，加速度向上，一直处于超重状态，故B错误； CD．根据万有引力提供向心力，可得 解得 地球密度可表示为 由此可知，地球质量可求，但由于地球半径未知，故不可求地球密度，故C正确；D错误。 故选C。 4．A 【详解】由几何关系知 设B、A间的距离为，则 A所受的合力 联立可得 由几何对称性可知星体B、C受力大小相等，根据牛顿第三定律 又 设星体B所受的合力为，正交分解，有， 则 则 故选A。 5．A 【详解】A．赛车在前2s内的加速度 牵引力 时的瞬时功率，选项A正确； B．赛车达到最大功率时，随速度的增加，牵引力逐渐减小，选项B错误； C．该赛车的最大速度是，选项C错误； D．当速度时，其加速度为，选项D错误。 故选A。 6．C 【详解】A．小球做圆锥摆运动，设轻绳与竖直方向的夹角为β，竖直方向根据平衡条件得 Tcosβ=mg 解得绳子拉力为 两小球的线速度缓慢减小，β逐渐减小，则cosβ逐渐增大，所以绳对小球b的拉力缓慢变小，故A错误； B．设滑块a和斜面体整体的总重为G总，以滑块a和斜面体整体为研究对象，斜面倾角设为 ，竖直方向根据平衡条件可得 FN=G总-Fsinα 对bc整体分析，竖直方向 则与a相连的绳中拉力F不变，由于F不变，则地面对斜面体的支持力不变，根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的压力不变，故B错误； C．以滑块a和斜面体整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得斜面体对地面的摩擦力 f=Fcosα 由于F不变，则f不变，根据牛顿第三定律可得斜面体对地面的摩擦力不变，故C正确； D．由于开始不知道a受到的摩擦力大小和方向，无法判断斜面体对滑块a的摩擦力的变化情况，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．初始细线无拉力，对物块B分析，解得，A错误； B．当物块A对挡板的弹力为零时，弹簧处于伸长状态，对物块A分析可知，弹力大小不变，此时弹簧的伸长量为，故物块B移动的距离为，此时左侧绳长为，绳与地面的夹角为，该过程弹簧弹性势能先减小再增大，B错误； C．物块B重力势能的增加量为，C错误； D．对物块B由动能定理，解得 在点，由关联速度可知人的速度大小为，故D正确。 故选D。 8．AD 【详解】A．将P物体的运动，沿绳方向和垂直绳的方向进行分解，如图所示    沿绳方向速度即为Q的速度，即保持不变，设绳与地面之间的夹角为，则有 减小，则减小，即P做减速运动，故A正确； B．因Q匀速上升，则绳子的拉力始终等于Q的重力，细绳对P的作用力保持不变，故B错误； C．P所受摩擦力为 减小，则增大，则P所受摩擦力增大，故C错误； D．细绳对滑轮的作用力等于两侧绳子拉力的合力，绳子拉力大小不变，夹角增大，则细绳对滑轮的作用力大小减小，故D正确。 故选AD。 9．AD 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据 可得 小球在最高点时，根据牛顿第二定律有 变形得 由F-v2图像可知，当时， 当时， 此时 则 X星球的第一宇宙速度，A正确； BC．由 又 化简可得 星球密度，B错误，C错误； D．卫星轨道半径 根据万有引力提供向心力 结合 解得，D正确。 故选AD。 10．ABD 【详解】A．初始状态时轻绳恰好伸直，此时拉力为零，随着角速度增大，由静摩擦力提供向心力，达到最大静摩擦力时设此时角速度为，则 圆周运动半径 最大静摩擦力 代入数据解得临界角速度 当时，此时静摩擦力提供向心力，圆盘与物块间的摩擦力，故A正确； B．随着继续增大，轻绳的拉力开始参与提供向心力，当圆盘对物块的支持力时，物块即将离开圆盘，此时和的合力提供向心力，设此时角速度为 对拉力正交分解可得， 解得，故B正确； C．当角速度时，随着角速度的增大，轻绳对物块的弹力始终为零，故C错误； D．，物块已离开圆盘，设此时轻绳与竖直方向夹角为，轻绳对物块的弹力为 竖直方向受力平衡 水平方向 解得，故D正确。 故选ABD。 11． 15.8 0.956 0.960 小于 实际测得的高度小于重锤自由落体下落的高度 【详解】(1)[1]用毫米刻度尺读数时，应该估读到毫米0.1毫米，所以不符合有效读数要求的是15.8cm； (2)[2] 重力势能的减少量为 [3] 点对应的重锤的瞬时速度 重锤动能的增加量 (3)[4] 由（2）得重锤重力势能的减少量小于动能的增加量； [5] 造成这一误差的原因是实际测得的高度小于重锤自由落体下落的高度。 12．(1)AB (2)AC (3)D 【详解】（1）A．用图1装置进行探究，两小球一个是自由落体运动，一个是平抛运动，两小球同时落地，因此只能探究平抛运动竖直方向上的运动特点，即竖直方向是自由落体运动，A正确； B．为了使小钢球的水平速度不同，需改变小锤击打的力度，多次重复实验，结果相同，B正确， C．由以上解析可知，不能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点，C错误。 故选AB。 （2）用图2装置进行实验，则： A．为使小钢球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道不一定要光滑，但末端要水平，故A正确； B．上下调节挡板N时不需要保证等间距移动，故B错误； C．为了保证小钢球的初速度相同，则需要让小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下，故C正确。 故选AC。 （3）由题意可知，小钢球从O点开始做平抛运动，根据平抛运动的特点可知，小钢球在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 故选D。 13．(1)， (2) 【详解】（1）① 竖直方向受力平衡，设赛道对自行车的支持力（即作用力，无摩擦力）为： 解得： ②水平方向合力提供向心力： 代入 整理得： （2）速度越大需要的向心力越大，最大速度时自行车有沿斜面上滑趋势，摩擦力沿斜面向下，且达到最大静摩擦力 对其受力分析：竖直方向合力为0： 整理得： 水平方向合力提供向心力： 代入和的表达式，整理得最大速度： 14．(1) (2)1年 【详解】（1）设小物体质量为m，在北极地面有 在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，则有 联立解得 （2）地球绕太阳做匀速圆周运动，受太阳得万有引力。设太阳的质量为，太阳密度为，地球的质量为M，地球公转周期为，根据万有引力提供向心力，则有 太阳的质量为 联立解得 可知，地球公转周期仅与太阳的密度、地球公转轨道半径与太阳半径之比有关。因此“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相同。 15．(1)5N (2)1.5m (3)①0.05J    ②0.4m 【详解】（1）小滑块从初始位置到A点，只有重力做功，根据机械能守恒 在A点，根据牛顿第二定律可得 解得FN=5N 根据牛顿第三定律，小滑块运动到A点时对轨道的压力大小为5N （2）小滑块恰好能到达C点时，根据牛顿第二定律可得 可得 从初始位置到C点，根据机械能守恒定律可得 解得 （3）①小滑块到达F点的速度为vF。从初始位置到F点，根据机械能守恒定律可得 解得vF=3m/s 小滑块在传送带上运动的加速度大小为 小滑块在传送带上做匀减速直线运动，有 位移为 由此可知，小滑块在传送带上先做匀减速直线运动，共速后做匀速直线运动，所以小滑块与传送带摩擦产生的热量为 ②因为小滑块在传送带上先减速后匀速，所以小滑块到达G点的速度为2m/s，小滑块在GH段做匀减速直线运动的加速度大小为 根据速度位移关系可得 解得 说明小滑块会压缩弹簧，设小滑块从G点开始到最终停止运动，在GH段运动的总路程为s则 解得s=2m 由于s=2m=2L2+0.4m 所以小滑块最终停止的位置距H点的距离为0.4m。 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 $