2025--2026年高一下学期物理人教版【2019】必修第一册全部第二册5-6章 综合素质测试练习卷（含解析）

综合素质测试练习卷----2025--2026年高一下学期物理人教版【2019】必修第一册全部第二册5-6章
考试范围：选择性必修一全部必修二5-6章 总分：100分 考试时间：75分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
第一部分（选择题 共43分）
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．[4分]滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰好离开水龙头．从第1次听到水击盘声时开始计时，测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度．设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，声速为340m/s，则(　　)
A．水龙头距人耳的距离至少为34m
B．水龙头距盘子的距离至少为34m
C．重力加速度的计算式为
D．重力加速度的计算式为
2．[4分]如图所示的传动装置中，两轮固定在一起绕同一轴转动，两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是,若皮带不打滑，则下列有关三轮边缘上的三点的角速度之比和线速度大小之比正确的是（ ）
A．角速度大小之比
B．角速度大小之比
C．线速度大小之比
D．线速度大小之比
3．[4分]如图所示，质量为m的均匀钢管，一端被竖直绳悬挂，另一端支在粗糙水平地面上，处于静止状态，重力加速度大小为g。下列关于钢管受力的说法正确的是（　　）
A．钢管受到的重力方向垂直于钢管向下
B．水平地面对钢管的支持力方向与钢管垂直
C．地面对钢管左端的支持力大小为mg
D．地面对钢管左端摩擦力为零
4．[4分]如图所示，人用轻绳通过光滑轻质定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块，人以恒定速度向左匀速拉绳，某一时刻，定滑轮右侧绳与竖直杆的夹角为 ，左侧绳与水平面的夹角为 ，此时物块的速度为，则人拉绳的速度为（ ）
A． B． C． D．
5．[4分]一着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹变化如图所示，着陆器先在轨道Ⅰ上运动，经过P点时启动变轨发动机切换到圆轨道Ⅱ上运动，经过一段时间后，再次经过P点时启动变轨发动机切换到椭圆轨道Ⅲ上运动。轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点，且。除了变轨瞬间，着陆器在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是（　　）
A．若着陆器在轨道Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为和，则
B．着陆器在轨道Ⅲ上从P点无动力运动到Q点的过程中机械能逐渐变大
C．若着陆器在轨道Ⅱ上运行的速度大小为v，则加速度大小为
D．着陆器在轨道Ⅱ上经过S点的速度大于在轨道Ⅲ上经过Q点的速度
6．[4分]随着科技的发展，人类必将揭开火星的神秘面纱．如图所示，火星的人造卫星在火星赤道的正上方距离火星表面高度为R处环绕火星做匀速圆周运动，已知卫星的运行方向与火星的自转方向相同，a点为火星赤道上的点，该点有一接收器，可接收到卫星发出信号。已知火星的半径为R，火星静止卫星的周期为T，近火卫星的线速度为v，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）
A．火星的人造卫星的质量为， B．卫星的环绕周期为
C．a点连续收到信号的最长时间为 D．火星静止卫星到火星表面的高度为
7．[4分]国际空间站将在2030年左右退役，届时中国天宫空间站将成为世界上唯一的空间站，继续承载着人类的太空梦想。天宫空间站在距地面约400km高的近圆轨道上运行，大约每90min绕地球运动一周。下列关于天宫空间站说法正确的是（　　）
A．空间站运行的角速度小于地球自转的角速度
B．空间站的运行速度小于同步卫星的运行速度
C．在空间站内进行科学实验时托盘天平可正常使用
D．空间站内的航天员在24小时内大约可以观测到16次日出和日落
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．[5分]如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体。从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出某时刻小圆柱体运动到点（图中没有画出）时的、坐标值分别为和。则下列说法正确的是（ ）
A. 小圆柱体做匀变速直线运动
B. 小圆柱体做匀变速曲线运动
C. 小圆柱体运动到点时速度大小为
D. 小圆柱体运动到点时速度与轴正方向夹角的正切值等于
9．[5分]图甲为弹簧高跷，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
B．人向上弹起过程中，先处于超重状态后处于失重状态
C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
D．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动
10．[5分]人类在探测宇宙的过程中，测得某星球赤道表面上质量为m的物块受到该星球的引力为F，已知该星球的半径为R，自转周期为T，则该星球（　　）
A．赤道表面的重力加速度为
B．星球的质量为
C．第一宇宙速度为
D．静止卫星的高度为
三、非选择题（本大题共5小题，共57分）
11．[9分]在地面上，测量物体的质量我们可以利用天平，但是在太空中，物体处于完全失重，用天平无法测量质量。甲、乙两位宇航员分别设计了在完全失重环境下测量物体质量的方法。
（1）甲宇航员在静止的A、B两物体中间夹了一个质量不计的压力传感器（未画出），现对A、B整体施加一个恒力，记录传感器的示数，已知B物体的质量为，则A物体的质量为 （用、、表示）。
（2）乙宇航员用长度可以调整的细绳连接小球和拉力传感器（未画出），现给小球的初速度，如图乙所示，使小球做匀速圆周运动，记录此时传感器的示数F和对应细绳的长度l，多次改变绳长，每次都以相同的速率做匀速圆周运动，重复上述步骤。已知小球半径远小于绳长，细绳质量可忽略不计。乙宇航员以F为纵坐标，以 （选填“l”、“”或“”）为横坐标建立平面直角坐标系，描点作图得到一条直线，测得直线的斜率为k，则小球的质量为 （用k、表示）。若小球半径不可忽略，则小球质量的测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“不变”、“偏小”）。
12．[9分]（1）卡文迪什利用如图1所示的扭秤实验装置测量了引力常量，横梁一端固定有一质量为m、半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m、半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离为L，两球间的万有引力大小为F。则可以表示出引力常量G=________。
（2）在下列的实验中，与“卡文迪什扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是（　　）
A．探究力的合成规律
B．通过平面镜观察桌面的微小形变
C．探究加速度与力、质量的关系
D．探究小车速度随时间变化的规律
（3）2050年，我国宇航员登上某一未知天体，已知某天体半径为R、现要测得该天体质量，宇航员用如图2甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图2乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔为0.10s，照片中坐标为物体运动的实际距离，已知引力常量为G，则：
①由以实验数据，可推算出该星球表面的重力加速度g为________m/s2；（保留两位有效数字）
②该星球质量为________。（用G、R、g表示）
13．[12分]物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。请回答下列问题：
（1）小球在斜面上运动的加速度大小为多少？
（2）小球在顶端O处的速度大小为多少？
（3）固定斜面的长度为多少？
14．[12分]如图，光滑水平面上有一长木板，质量，长度。紧靠木板左端点有一固定的圆心角，半径的光滑竖直圆轨道，最低点与木板等高。现将一质量的滑块（可视为质点），以初速度从离木板上表面的高度水平向右抛出，恰能从点切入圆弧轨道左端。滑块与木板间动摩擦因数，重力加速度。
（1）求滑块抛出的初速度的大小；
（2）滑块到达圆弧轨道最低点时，求轨道对滑块的支持力的大小；
（3）只改变抛出点的位置和初速度大小，使滑块也能从点切入圆弧轨道左端，且最终恰好到达木板右端。求该抛出点离木板上表面的高度。
15．[15分]如图所示，在足够大的水平地面上有一质量M=2kg 的静止长木板，木板的左端放置一质量m =1kg 的物体A，距木板的右端=3m处放置质量与物体A 相等的另一物体B（物体B底面光滑）。在t=0时刻对物体A施加一水平向右的推力F=6N，物体A开始相对长木板滑动，同时给物体B一向右的瞬时初速度=2m/s，木板与水平地面间的动摩擦因数=0.05，物体A与木板间的动摩擦因数=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，物体A、B均可视为质点。求:
（1）t=0时刻长木板的加速度大小；
（2）若=3s时物体A、B在木板上相撞，木板的长度L；
（3）若在=2.4s 时撤去推力F，试分析物体A、B能否相撞？若能，求A、B两物体从撤去推力F到相撞所用的时间t；若不能，求A、B两物体从撤去推力F到A、B之间距离达到最小时所用的时间t。
参考答案
1．【答案】D
【详解】人耳能区分两个声音的最小时间间隔为0.1s，所以两次声音传到人耳的时间差最小为0.1s，因人耳的位置固定不变，所以人耳听到两个声音的时间间隔就等于滴水的时间间隔，所以人耳能区别两个声音的条件与水龙头距人耳的距离无关，只与滴水的时间间隔有关，A错误；根据上述分析可知滴水的最小时间间隔为0.1s，水龙头到盘子的距离至少为，B错误；设听到两次声音的时间间隔为，此即每滴水下落的运动时间，又因为，则，C错误D正确。
2．【答案】B
【详解】点和，点是同缘传动边缘点，线速度相等，故;点和点是同轴传动，角速度相等，故;故正确，ACD错误。
3．【答案】D
【详解】钢管受到的重力方向竖直向下，A错误；水平地面对钢管的支持力方向与地面垂直，B错误；如图所示
可知地面对钢管左端的支持力大小小于mg，C错误；如图所示，钢管水平方向不受力，没有摩擦力，D正确。
4．【答案】D
【详解】人拉绳向左运动的速度为，由题意可知，沿绳方向的速度相等，如图所示，将物块的速度进行分解，有，将人的速度进行分解，有，联立可得，正确.
5．【答案】C
【详解】根据开普勒第三定律，着陆器在轨道Ⅱ、Ⅲ运行的周期，A错误；着陆器在轨道Ⅲ上从P点运动到Q点的过程中，只有万有引力做正功，机械能守恒，故B错误；在轨道Ⅱ上，由于轨道半径为0.75l，根据向心力公式，解得，故C正确；根据可知，轨道Ⅱ上经过S点的速度小于经过Q点圆轨道的速度，而从经过Q点圆轨道进入轨道Ⅲ需要在Q点加速，所以着陆器在轨道Ⅱ上经过S点的速度小于在轨道Ⅲ上经过Q点的速度，故D错误。
6．【答案】C
【详解】对于近火卫星，由，解得火星的质量是，A错误；由万有引力提供向心力可得，结合，可解得卫星围绕火星做圆周运动的周期，B错误；以火星为参考系，则卫星围绕火星做圆周运动的角速度为，a点能够连续接收到的卫星信号范围如图所示
由几何关系可知圆弧所对应的圆心角为，a点能够连续接收到卫星信号的最长时间为，解得，C正确；由于静止卫星的周期与火星自转的周期相同，设静止卫星的轨道半径为r，则有，又，解得，D错误。
7．【答案】D
【详解】地球自转周期为24 h（86400 s），角速度，空间站运行周期为5400 s，角速度 ，比较得 ，故空间站角速度大于地球自转角速度，A错误。同步卫星轨道高度约36000 km，周期24 h。由万有引力提供向心力，可得，因，故，即空间站速度大于同步卫星速度，B错误。空间站处于失重状态（重力提供向心力，内部为微重力环境），托盘天平依赖重力平衡测量质量，在失重条件下无法正常工作，故C错误。空间站运行周期为90 min，24h（1440 min）内绕地球圈数。每绕地球一圈，航天员经历一次日出和一次日落（因轨道运动穿越昼夜区域），故24 h内可观测到约16次日出和16次日落，D正确。
8．【答案】BD
【详解】小圆柱体水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，由运动的合成与分解知，合力大小不变且方向水平向右，合速度与合力方向不在同一条直线上，故小圆柱体做匀变速曲线运动，错误，正确；小圆柱体运动到点的时间，，解得，速度大小为（关键：选项中问的速度，指的是合速度），方向与轴正方向夹角的正切值，错误,正确。
9．【答案】BC
【详解】踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等，方向相反，A错误；当人开始向上弹起时，高跷对人向上的支持力大于人的重力，人处于超重状态；当人向上运动并减速时，高跷对人向上的支持力小于人的重力，人处于失重状态，B正确；当弹簧压缩到最低点时，人的速度已经为0，并要开始向上做加速运动，则高跷对人的作用力大于人的重力，C正确；当人从最高点开始下落时，人处于完全失重状态，人做自由落体运动；当弹簧触地时，弹簧会向上产生弹力，并且弹力随着压缩量的增加而增大，所以人会先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，D错误。
10．【答案】BD
【详解】由，得星球的质量，B正确；由，求得，A错误；根据，得第一宇宙速度，C错误；根据，得，D正确。
【关键点拨】本题关键是要知道赤道上物体做圆周运动的向心力由星球的引力与星球表面对星球的支持力来提供，星球对物体的支持力大小就等于物体的重力。
11．【答案】（1）；（2）；；偏小
【详解】（1）由于处于完全失重状态，在恒力的作用下，物体A、B一起匀加速运动，加速度均为。对物体A、B整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得，对物体A进行受力分析，根据牛顿第二定律得，联立得。
（2） 由于处于完全失重状态，小球做匀速圆周运动，拉力充当向心力，列式得，所以，为使图像为一条直线，横坐标为，由于，图像斜率为，解得， 若小球半径不可忽略,则实际半径，测量值，真实值，联立得，所以测量值与真实值相比偏小。
12．【答案】（1）
（2）B
（3）8.0；
【详解】（1）根据万有引力计算公式
所以
（2）A．“卡文迪什扭秤实验”中测量微小量的思想方法为放大法，而探究力的合成规律的实验中，运用的科学思想方法为等效替代法，故A错误；通过平面镜观察桌面的微小形变，采用放大法，故B正确；探究加速度与力、质量的关系采用控制变量法，故C错误；探究小车速度随时间变化的规律中采用归纳法，故D错误。
（3）由图可知，小球做平抛运动竖直方向有
代入数据解得
根据万有引力与重力的关系
可得
13．【答案】（1）4m/s2
（2）6m/s
（3）8m
【详解】（1）根据位移时间关系
根据速度时间关系可得
变形可得
结合图线可得，
所以
（2）当A传感器放置在O点时，传感器所测时间最长，对应图像上横坐标的最小值，即
所以
根据速度时间关系可得
代入数据解得
（3）固定斜面的长度为
14．【答案】（1）
（2）
（3）
【详解】（1）滑块从抛出到点的高度为
到达点时，竖直方向的速度满足
滑块做平抛运动到点，速度偏转角为，
得
（2）滑块从抛出点到B，由动能定理
在B点,轨道对滑块的支持力可由牛顿第二定律求得，满足
得
（3）设高度为H，滑块抛出速度大小为，滑块从抛出到点的高度为
到达点时，竖直方向的速度满足
速度偏转角仍为，
滑块从抛出到B点，由动能定理
以滑块和木板作为整体，从B点出发到木板右端，系统动量守恒，满足
由能量守恒
联立解得
15．【答案】（1）；（2）；（3）物体A、B不能相撞，A、B两物体从撤去推力F到A、B之间距离达到最小时所用的时间为1.8s；
【详解】（1）设时长木板的加速度大小为，则对木板，根据牛顿第二定律有，解得
（2）设内，物体A的加速度大小为，位移大小为x1，物体B的位移大小为x2，根据牛顿第二定律有，，物体A的位移大小为，物体B的位移大小为，，解得
（3）时，物块A的速度为，物体A的位移为，长木板的速度为，长木板的位移为，物体B的位移为时，物体B相对长木板的位移恰好满足，即B离长木板的最右端的距离为，物体A相对长木板的位移，可知A离长木板右端距离，设撤去推力F后物体A的加速度大小为，根据牛顿第二定律得，解得，物体A与木板的共同速度设为 ，则，解得，，故在时物体A和长木板达到共同的速度 ，在时间内，物体A相对长木板的位移为，此时B距离长木板右端距离为，此时物体A到B的距离为，由于，此后A与长木板一起开始做匀减速直线运动，加速度大小为，设经过时间木板与物体B达到共同速度，则，解得，故在内A相对物体B位移，此时A与B距离为，此后B做匀速运动，A与长木板一起做减速运动，不会相撞。A、B两物体从撤去推力F到A、B之间距离达到最小时所用的时间
第 page number 页，共 number of pages 页
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