湖南衡阳市衡阳县第一中学2025-2026学年高一下学期综合测评物理卷【卷3】

**基本信息** 高一物理综合测评卷（必修二全册+必修三前两章），以汽车过弯、链球运动等真实情境为载体，通过选择、实验、计算题型考查运动与相互作用、能量等物理观念及科学推理能力，适配月考诊断需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/48分|曲线运动、万有引力、电场、机械能守恒|汽车过弯题结合轨迹方向分析，链球运动题关联匀速圆周运动半径与线速度关系，体现模型建构| |非选择题|5题/52分|实验（机械能守恒、电容器）、综合计算（轨道模型）|15题轨道模型综合动能定理与圆周运动临界条件，11题实验题通过图像法验证守恒，突出科学探究与综合应用|

卷3 高一综合测评卷 物理·卷3·答案及解析 1.答案：D 解析:A.曲线运动的速度方向始终沿运动轨迹的切线方向，合力才指向轨迹凹侧，故A错误； B.曲线运动的合力一定指向轨迹凹侧，若合力与轨迹相切则合力与速度共线，汽车将做直线运动，无法完成过弯，故B错误； C.匀速过弯时合力为向心力，与速度方向垂直；加速过弯时合力存在沿速度方向的切向分量，合力与速度方向不垂直，故C错误； D.汽车加速过弯时速度大小增大，说明合力在速度方向的分量与速度同向，因此合力与速度方向的夹角一定为锐角，故D正确。 故选D。 2.答案：B 解析：A.曲线运动物体所受的合力指向轨迹的凹侧，正电荷所受电场力方向与电场线方向相同，根据图像可知该粒子所受的电场力沿着电场线方向，所以该粒子带正电，故A错误； B.沿着电场线方向电势逐渐降低，所以N点电势高于M点的电势，故B正确； CD.因为不确定粒子是从M点运动到N点还是N点运动到M点，故无法判断电场力做正功还是负功，也无法判断电势能的变化情况，故CD错误。 故选B。 3.答案：A 解析：AC.在B点变轨后进入圆形轨道，经历了加速过程，即在椭圆轨道上经过B点的速度小于在圆形轨道上经过B点的速度，动能增大，可知机械能增大，故在椭圆轨道上的机械能小于圆形轨道上的机械能，故A正确，C错误； B.在椭圆轨道上运行的半长轴小于圆轨道的半径，根据开普勒第三定律可得在椭圆轨道上运行的周期小于圆轨道上运行的周期，故B错误； D.经过B点时有 解得 可知在椭圆轨道上经过B点时的加速度与在圆形轨道上B点时的加速度相等，故D错误。 故选A。 4.答案：B 解析:A.因A点和B点是同一个皮带传动的两轮边缘上的点，故A点线速度的大小等于B点线速度的大小，故A错误； B.因又故，即A点角速度大小大于B点角速度的大小，故B正确； C.因，A点向心加速度的大小大于B点向心加速度的大小，故C错误； D.因，又故A点运动周期小于B点运动周期，故D错误。 故选B。 5.答案：C 解析:A.运动员此时松手，由于初速度处于水平方向，所以，链球将做平抛运动，故A错误； B.以链球为对象，竖直方向根据平衡条件可得 可得 由于为定值，所以链球做匀速圆周运动的半径越大，钢链上的拉力保持不变，故B错误； C.以链球为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 可知链球做匀速圆周运动的半径越大，链球的线速度越大，故C正确； D.以链球为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 由于为定值，所以链球做匀速圆周运动的半径越大，链球的向心加速度不变，故D错误。 故选C。 6.答案：B 解析:A.在整个过程中物体受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力做功为零，因此木板对物体做功为，A不符合题意； B.由题意可知，摩擦力对物体做负功，B符合题意； C.在抬高过程中，由动能定理可知支持力做功等于物体克服重力做功，大小为，C不符合题意； D.以下滑过程为研究对象，应用动能定理可知，滑动摩擦力对小物块做功为，D不符合题意。故选B。 7.答案：AC 解析:A.小船的渡河时间为，A正确； B.小船不能到达A点的正对岸B点，到达B点下游，B错误 CD.船过河时间与河水流速无关，则若河水流速增大，小船的渡河时间不变，C正确，D错误。 故选AC。 8.答案：AC 解析:AC.物体在空中做平抛运动，竖直方向有 由于第一次运动下落高度较大，所以物体第一次运动的时间大于第二次运动的时间；水平方向有 由于第一次运动的水平位移较小，所以物体第一次被抛出时的速度小于第二次被抛出时的速度，故AC正确； B.物体在空中只受重力作用，加速度为重力加速度，故B错误； D.物体落点与竖直方向的夹角正切值为 由于落在甲点时的初速度较小，运动时间较长，可知物体落在甲点时速度方向与竖直方向的夹角小于落在乙点时速度方向与竖直方向的夹角，故D错误。 故选AC。 9.答案：BC 解析：M和N点电势相等，所以匀强电场方向垂直MN连线；粒子在M点的速度方向与加速度方向垂直，则粒子在M点的受力如图所示，F为电场力和重力的合力。 A.从M点运动到N点的过程中，F与速度方向夹角为锐角，合力对粒子做正功，粒子速率增大，故A错误； B.从M点运动到P点的过程中，电场力与速度方向的夹角为锐角，对粒子做正功，则粒子电势能减小，故B正确； C.从M点运动到N点的过程中，电场力与速度方向的夹角先是锐角，后是钝角，所以先做正功，再做负功，故C正确； D.粒子从P到N，电场力做的总功为负功，所以机械能减小，故D错误。 故选BC。 10.答案：ACD 解析：A.甲图中，从粗糙的滑梯上下滑的小朋友受到的摩擦力对其做负功，可知其机械能不守恒，故A错误； B.乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客动能不变，重力势能不断变化，可知机械能不守恒，故B正确； C.丙图中，物块A在向下运动过程中弹力对其做负功，可知物块A机械能减小，不守恒，故C错误； D.丁图中，不计任何阻力和细绳质量时，B物块上升，绳子拉力对B物块做正功，可知B物块的机械能增加，不守恒，故D错误。 本题选错误的，故选ACD。 11.答案：（1）①.②. （2） 解析:（1）滑块经过光电门的瞬时速度为 故在滑块由静止释放至运动到光电门的过程中，滑块（含遮光条）和托盘与砝码构成的系统的动能增加量为 系统的重力势能减少量为 （2）若机械能守恒定律，则有 整理得 故若机械能守恒定律，则图像为过原点的直线。 12.答案：(1)从a到b (2) ； (3)大于 解析：（1）将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电，上极板与电源正极相连，所以上极板带正电，将单刀双掷开关S置于2，正电荷从上极板经过电阻R到下极板，所以电流方向为从a到b。 （2）由电容定义式 代入数据可得。 由图知80ms时的电流300微安，得此时电容电压为 代入值为4.2V，由知，电容器放出的电荷量和剩余的电荷量之比为。 （3）由于图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示电容器极板所带电荷量，电流的最大值增大，面积不变，时间变短。则要求电阻变小，因为根据可知放电电流的最大值才能增大。 13.答案：(1) (2)2 解析：（1）对地球，绕地球表面运行的卫星的速度为地球的第一宇宙速度，有 解得 对星球A，有，， 解得星球A的第一宇宙速度为 （2）对地球，有， 联立可得 同理可得星球A的密度 可得星球A的密度与地球的密度的比值 14.答案：（1）；（2）；（3） 解析：（1）A、B两点间的电势差为 根据可得，粒子所带电荷量为 （2）B、C两点沿电场线方向的距离为 则B、C两点间的电势差为 粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功为 （3）A、C两点的电势差为 15.答案：(1)，方向竖直向下(2)3.3m(3)或或 解析：(1)由动能定理 解得 由牛顿第二定律 得 由牛顿第三定律 得小球对轨道的压力，方向竖直向下 (2)若小球恰好过轨道1最高点，由牛顿第二定律 得 由动能定理 得 若小球恰好过轨道2最高点，由牛顿第二定律 得 由动能定理 得 所以L的最小值为3.3m (3)①若小球恰好过轨道1圆心等高点，由动能定理 得 ②若小球过轨道1最高点，且恰好到轨道2圆心等高点，由动能定理 解得 所以 ③若小球能过轨道EF，由得，最大速度 由动能定理 解得 综上得或或 物理·卷1答案 第 1 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 卷三 高一综合测评卷 物理·卷3 分值：100 分 时间：75 分钟 考试范围：必修二全册+必修三第一、二章 一、选择题，本大题共10小题，共48分。第1~6题，每小题4分，只有一项符合题目要求，第7~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，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.汽车过弯是驾驶技术中的关键，过弯的基础原则是“慢进快出”，即在进入弯道前完成减速，入弯后稳住车速，出弯时再逐渐加速，但有些驾驶技能好的驾驶员喜欢在弯道中就开始加速，整个过弯过程汽车做曲线运动。下列说法正确的是( ) A.汽车过弯过程中速度方向指向运动轨迹的凹侧 B.汽车不管是匀速过弯还是加速过弯，其所受合力方向均与运动轨迹相切 C.汽车不管是匀速过弯还是加速过弯，其所受合力方向均与速度方向垂直 D.汽车加速过弯过程中，其所受合力方向与速度方向的夹角一定为锐角 2.如图，一个仅受静电力作用的带电粒子在静电场中运动，其轨迹用虚线表示。下列说法正确的是( ) A.粒子可能带负电 B.N点的电势一定高于M点的电势 C.电场力一定做正功 D.粒子的电势能一定增加 3.如图所示，探测器在椭圆轨道上绕地球飞行，A为近地点，B为远地点，在B点变轨后进入圆形轨道。关于探测器，下列说法正确的是( ) A.在椭圆轨道上的机械能小于圆形轨道上的机械能 B.在椭圆轨道上运行的周期大于圆轨道上运行的周期 C.在椭圆轨道上经过B点的速度与在圆形轨道上经过B点的速度相等 D.在椭圆轨道上经过B点时的加速度与在圆形轨道上B点时的加速度不相等 4.如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，A点和B点分别位于电动机皮带轮和机器皮带轮的边缘上，皮带与两轮之间不发生滑动，电动机皮带轮的半径小于机器皮带轮的半径。下列说法正确的是( ) A.A点线速度的大小小于B点线速度的大小 B.A点角速度大小大于B点角速度的大小 C.A点向心加速度的大小等于B点向心加速度的大小 D.A点运动周期大于B点运动周期 5.链球是奥运会的一个比赛项目，运动员双手握住连接着金属球的钢链，通过旋转加速，最后将链球抛出，以投掷距离决定胜负。如图所示，在链球抛出前某一小段时间内，可认为链球在水平面内做匀速圆周运动，此时钢链与竖直方向的夹角为（为定值），链球（视为质点）的质量为m，重力加速度大小为g，不计空气阻力，忽略钢链的自重，下列说法正确的是( ) A.若运动员此时松手，链球将做斜抛运动 B.链球做匀速圆周运动的半径越大，钢链上的拉力越大 C.链球做匀速圆周运动的半径越大，链球的线速度越大 D.链球做匀速圆周运动的半径越大，链球的向心加速度越大 6.如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中，下列说法不正确的是( ) A.木板对小物块做功为 B.摩擦力对小物块做功为mgLsinα C.支持力对小物块做功为mgLsinα D.滑动摩擦力对小物块做功为 7.（多选）如图所示，若小船从A点出发到达河的对岸，河宽，河水流速，小船在静水中的航行速度，当船头与河岸垂直，下列说法正确的是( ) A.小船的渡河时间为20s B.小船到达A点的正对岸B点 C.若河水流速增大，小船的渡河时间不变 D.若河水流速增大，小船的渡河时间变长 8.（多选）如图所示，某同学在同一位置先后水平抛出一物体，物体第一次落在甲点，第二次落在乙点，不计空气阻力，下列说法正确的是( ) A.物体第一次运动的时间大于第二次运动的时间 B.物体第一次运动的加速度小于第二次运动的加速度 C.物体第一次被抛出时的速度小于第二次被抛出时的速度 D.物体落在甲点时速度方向与竖直方向的夹角大于落在乙点时速度方向与竖直方向的夹角 9.（多选）匀强电场中，一带电粒子受重力和电场力作用在竖直平面内的运动轨迹如图所示。若粒子在M点的速度方向与加速度方向垂直，P点的速度方向与重力方向垂直，M和N点电势相等，则( ) A.从M点运动到N点的过程中，粒子速率先减小后增大 B.从M点运动到P点的过程中，粒子电势能减小 C.从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功，再做负功 D.粒子在P、N两点的机械能相等 10.（多选）如图所示，下列判断不正确的是( ) A.甲图中，从粗糙的滑梯上下滑的小朋友机械能守恒 B.乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能不守恒 C.丙图中，物块A在向下运动过程中机械能守恒 D.丁图中，不计任何阻力和细绳质量时，B物块的机械能守恒 二、非选择题，共5小题，共52分。 11.（6分）某实验小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，分别测出遮光条的宽度d、滑块与遮光条的总质量M及托盘与砝码的总质量m。滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l，由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间t。请回答下列问题： （1）已知当地的重力加速度大小为g，在滑块由静止释放至运动到光电门的过程中，滑块（含遮光条）和托盘与砝码构成的系统的动能增加量为_______，系统的重力势能减少量为_______，若在误差允许的范围内二者相等，则可以验证机械能守恒定律。（均用题中给定的物理量的符号表示） （2）改变遮光条到光电门的距离，重复由静止释放滑块，测出多组l和t。以l为纵坐标，以_______（填“”“”或“”）为横坐标作图，若图像为过原点的直线，则也可验证机械能守恒定律。 12.（8分）某学习小组同学利用DIS系统研究某电容器的充电和放电过程，实验电路原理如图甲所示，电源为输出电压恒为6V的学生直流稳压电源，实验前电容器已充分放电。 (1)先将单刀双掷开关S置于1，给电容器进行充分的充电。然后将单刀双掷开关S置于2，通过电阻R的电流方向________（填“从a到b”或“从b到a”）。 (2)将单刀双掷开关S置于2时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的图像。可以算出电容器放出的电荷量为，则电容器的电容为________F。若已知电阻R为，则在时，电容器放出的电荷量和剩余的电荷量之比为________。 (3)若将R换成另一个电阻，其余条件不变，进行实验，发现电容器的放电时间变短了，则R________（填“大于”、“等于”或“小于”）。 13.（10分）星球A的半径是地球半径的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，不计其它星球的影响，求： (1)星球A的第一宇宙速度； (2)星球A的密度与地球的密度的比值。 14.（12分）空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小，一带电粒子从A点移动到B点时，电场力做功，平行于电场线且A、B间的距离为，之后粒子又从B点移动到C点，B、C间的距离为且BC与电场线方向的夹角为，求： （1）粒子所带电荷量q； （2）粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功； （3）A、C两点的电势差。 15.（16分）如图所示为某同学设计的轨道模型，1和2为竖直平面内圆形轨道，其半径分别为，，C、、D、均为轨道最低点且略微错开，倾角的足够长的倾斜直轨道与圆轨道1相切于B点，、为水平直轨道，其长度分别为，，EF为半圆形水平弯道，其半径，所能承受最大的侧向压力为。先将一小球从倾斜轨道上距B点L处的A点静止释放，已知小球的质量，小球与所有直轨道上的动摩擦因数，所有圆轨道对小球的阻力可忽略不计，重力加速度g取，，。 (1)若，求小球从A点运动到C点时对轨道的压力； (2)若小球能通过两个竖直圆轨道，求L的最小值； (3)若要求小球在运动过程中始终不脱离轨道，求L的取值范围。 ( 物理·卷1 第 1 页 共 16 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $