陕西省西安市高新第一中学2025-2026学年高二上学期开学物理试题

高一物理 第 1 页 共 4 页 2027 届物理试题 一、单项选择题：本题共 9小题，每小题 4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合 题目要求。 1．我国计划在 2030年前实现载人登陆月球，其后将建造月球科研试验站，开展系统、连续 的月球探测和相关技术试验。已知月球质量为 M、半径为 R，引力常量为 G，若质量为 m的 月球探测器围绕月球做半径为 r的匀速圆周运动，则探测器的（ ） A．向心加速度为 2 GM R B．角速度为 3 Gm r C．周期为 3 2 r GM  D．动能为 2 GMm R 2．如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个电子 通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是运动轨迹上的两点，若带电粒 子只受电场力作用，根据此图可知（ ） A．无法判断电场的方向 B．a点电势低于 b点电势 C．电子在 a点的电势能较大 D．电子在 a点的动能较大 3．如图，轻质弹簧的一端固定，另一端与套在光滑竖直固定杆上的圆环相 连。初始时，圆环位于 A处，弹簧水平且处于压缩状态。圆环由静止释放， 到达 C处时的速度刚好减为 0，弹簧始终在弹性限度内，以 C处所在的水 平面为参考面。在圆环下滑过程中，圆环的重力势能和动能之和（ ） A．一直减小 B．一直增加 C．先增加后减小 D．先减小后增加 4．如图所示，在电场强度大小为 E的匀强电场中，A、B两点 固定有带等量异种电荷的点电荷。A、B点的连线与电场强度 方向平行，C点为 A、B点连线中垂线上的一点，D点为 A、B 点连线延长线上的一点，AB=AC=BC=AD。已知 C点处的电场 强度大小为 2E，则 D点处的电场强度大小为（ ） A．2E B． 14 E C． 3 4 E D．E 5．如图是我国首次进行立式风洞跳伞实验的情景，风洞喷出竖直向上的 气流使几个实验者悬在空中，若气流密度、气流速度大小均保持不变， 气流吹到人身上后速度均变为零，其中甲、乙两人的质量分别为 m1、m2， 受风面积分别为 S1、S2，下列关系式正确的是（ ） A． 1 2 1 2 m m S S  B． 1 2 1 2 m m S S  C． 1 1 2 2m S m S D． 222211 SmSm  6．如图所示，带电的平行板电容器的极板 N与一静电计相接，极板 M和静电计外壳均接地， 此时静电计指针张开一定角度。下列操作中可使静电计指针 张角变小的是（ ） A．仅将极板 M移走 B．仅将极板 M稍向下平移 C．仅用手触摸极板 M D．仅在极板 M、N之间插入有机玻璃板 7．某科幻电影中，在赤道平面上有空间站 A和卫星 B同向自西向东绕地球做匀速圆周运动， 两者的轨道半径之比 rA : rB = 4:1，空间站 A处于地球同步轨道上，用超轻高强度材料做成的 “天梯”连接地面和空间站 A，卫星 B每次经过“天梯”旁时（对“天梯”没有影响）会监测“天 梯”的工作状况。从卫星 B某次经过“天梯”后开始计时，之后 24h内卫星 B经过“天梯”的次 数为（ ） A．6次 B．7次 C．8次 D．9次 高一物理 第 2 页 共 4 页 8．如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，一根长为 L的绝 缘细线，一端固定在 O点，另一端系一质量为 m的带正电小球，电荷量 大小为 q。现将细线向左拉直至水平，小球静止释放，可运动至右侧与 竖直方向夹角为θ的最大摆角处，则该电场的场强 E为（ ） A．   cos 1 sin mg q   B． sinmg q  C． cos sin mg q   D． tanmg q  9．安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘 客提供保护，如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面 高 H=1.8m处由静止释放，与正下方的气囊发生 碰撞，以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对 头锤竖直方向作用力 F随时间 t的变化规律可近 似用图乙所示的图像描述，已知头锤质量 M=3kg， 重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力，假定气囊 的形变完全恢复，下列说法正确的是（ ） A．头锤落到气囊上表面时的速度大小为 4m/s B．碰撞过程中 F的冲量大小为 66N·s C．碰撞结束后头锤上升的最大高度为 1m D．碰撞过程中系统损失的机械能为 30J 二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 4分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题 目要求。 10．如图所示，2020年 11月嫦娥五号在海南文昌航天发射基地成功发射，这是我国首次执 行月球采样返回任务，飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动，到达轨道Ⅰ的 A点时 点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点 B时，再次点火进入近 月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则（ ） A．飞船在轨道Ⅰ上运动时飞船处于平衡状态 B．飞船在轨道Ⅱ上从 A点运行到 B点，飞船的速率变大 C．飞船在轨道Ⅲ上通过 B点的速率等于在轨道Ⅱ上通过 B点的速率 D．飞船在轨道Ⅱ上通过 A点时的加速度等于在轨道Ⅰ上通过 A点时的加速度 11．物体做自由落体运动，用 W表示物体所受重力做的功，P表示物体所受重力的瞬时功率， Ek表示物体下落的动能，Ep表示物体下落的重力势能，h表示物体下落的高度，t表示物体 运动的时间。忽略空气阻力，在物体接触地面之前的运动过程中，下列图像正确的是（ ） A． B． C． D． 12．如图 1所示，三个完全相同的带电小球（视为质点）通过不可伸长的绝缘轻质细线连接， 构成一个边长为 d的正三角形，静止在绝缘水平面上。已知小球质量均为 m，带电量均为+q。 现将小球 1、2间的细线剪断，某时刻三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为 v1、 v2、v3，如图 2所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减 少了 2 2 kq d ，其中 k为静电力常量，不计一切阻力。则（ ） A．该过程中三个小球组成的系统动量守恒 B．该过程中小球 2一定向右做直线运动 C．从图 1到图 2过程中，小球 3向左运动 3 3 d D．在图 2位置， 2 1 6 kqv md  高一物理 第 3 页 共 4 页 13．如图所示，电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小 v=2m/s，一质量为 m=1kg的 小物块以初速度 v0=4m/s从左向右滑上传送带然后返回到出发点，已知小物块与传送带接触 面间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力 加速度 g取 10m/s2。在整个过程中，下列说法正确的是（ ） A．皮带长度 s至少 3m B．摩擦力对物块做功−6J C．摩擦产生热量 16J D．相比电动机带动传动带空转，物块滑上传送带后，电动机多消耗了 12J能量 三、解答题：共 48 分。 14．（8分）如图所示，物块 A和上表面粗糙的长木板 B放在光滑水平上，物块 C静止在长 木板 B的右端，物块 A的质量为 2m，长木板 B的质量为 m。物块 A以速度 v0向右运动， 与长木板 B发生弹性碰撞的时间极短，物块 C始终未滑离长木板 B，稳定后 A、B、C恰好 不再碰撞。求： （1）A、B碰撞后瞬间 A的速度； （2）C的质量。 15．（11分）随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动 机的额定功率为 P，驾驶员和汽车的总质量为 m=3000kg， 当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力恒定。若汽车从静 止开始在水平路面上匀加速启动，t1=5s时，速度 v1=10m/s， 功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，t2=65s 时 速度达到最大值 vm=30m/s，汽车运动的 v−t图像如图所示， 取 g=10m/s2，求： （1）汽车受到的阻力 f以及额定功率 P； （2）汽车在 0至 t1期间牵引力做的功 W； （3）汽车在 t1至 t2期间的位移 s2的大小。 16．（12分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在 Oxy平面的 ABCD区域内，存在两个大小均为 E的匀强电场Ⅰ 和Ⅱ，两电场的边界均是边长为 L的正方形（不计 电子所受重力，电子的比荷为 e m）。 （1）在该区域 AB边的中点处由静止释放电子， 求电子离开Ⅰ区域时的速度； （2）在满足（1）的情况下，判断电子能否从 CD 边离开，并求电子离开 ABCD区域的位置坐标； （3）在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电 子恰能从 ABCD区域左下角 D处离开，求所有释放点的位置（电子释放点的横坐标 x和纵 坐标 y之间应满足的关系式）。 高一物理 第 4 页 共 4 页 17．（17分）如图，物块 P固定在水平面上，其上表面有半径为 R的 14 圆弧轨道。P右端与 薄板 Q连在一起，圆弧轨道与 Q上表面平滑连接。一轻弹簧的右端固定在 Q上，另一端自 由。质量为 m的小球自圆弧顶端 A点上方的 B点自由下落，落到 A点后沿圆弧轨道下滑， 小球与弹簧接触后，当速度减小至刚接触时的 1 3时弹簧的弹性势能为 2mgR，此时断开 P和 Q的连接，从静止开始向右滑动。g为重力加速度大小，忽略空气阻力，圆弧轨道及 Q的上、 下表面均光滑，弹簧长度的变化始终在弹性限度内。 （1）求小球从落入圆弧轨道至离开圆弧轨道，重力对其 做的功； （2）求小球与弹簧刚接触时速度的大小及 B、A两点间 的距离； （3）欲使 P和 Q断开后，弹簧的最大弹性势能等于 2.2mgR，Q的质量应为多大？ （4）欲使 P和 Q断开后，Q的最终动能最大，Q的质量 应为多大？ 高一物理参考答案 第1页 共 2 页 物理参考答案 选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 C D C B A D B A D BD AB ACD BD 解答题 15．（8 分）（1）根据题意可知 A、B 发生弹性碰撞时，动量守恒，机械能守恒，有 0 A B2 2mv mv mv= + （2 分） 2 2 20 A B 1 1 12 2 2 2 2 mv mv mv⋅ = ⋅ + ⋅ （2 分） 解得 A 0 0 2 1 2 3 m mv v v m m − = = + （1 分）， B 0 0 4 4 2 3 mv v v m m = = + （2）根据稳定后 A、B、C 恰好不再碰撞可知稳定后三者共速，有 0 C C 0 4 1( ) =( ) 3 3 m v m m v m m v⋅ = + + ⋅共 （2 分）；解得 C 3m m= （1 分） 16．（11 分）（1）当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，此时：P=fvm（1 分）； 从 0 到 t1=5s 时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小 2 21 1 10 m / s 2m / s 5 va t ∆ = = = ∆ （1 分）， 根据牛顿第二定律可得 F f ma− = （1 分）；且在 5s 时：P=Fv1（1 分） 代入数据解得 f=3000N（1 分）P=9×104W（1 分）F=9000N （2）汽车匀加速直线运动的位移为 11 2 1 25m 2 atx == （1 分）， 则汽车在 0 至 t1期间牵引力做的功为 51 2.25 10 JW Fx= = × （1 分）（用平均功率亦可） （3）在 t1至 t2期间，由动能定理可得 2 22 1 2 m 1 1 1( ) 2 2 P t t fs mv mv− − = − （2 分） 代入数据解得 2 1400ms = （1 分） 17．（12 分）（1）在电场 I中由动能定理得：eEL＝ 12 mv 2（2 分）；解得： 2eELv m = （1 分） （2）在电场 II 中做类平抛运动，假设从 CD 边离开，有：vt=L（1 分）；eE＝ma（1 分）； 2 1 1 2 y at= （1 分）；电子偏转的方向向下，联立解得： 1 4 2 L Ly = < 则电子能从 CD 边离开（1 分），离开的纵坐标为： 12 4 L Ly y′ = − = 则离开的坐标为 ( , )4 LL− 。（1 分） （3）设释放点的位置坐标为（x，y），在电场 I中由动能定理可得 eEx＝ 20 1 2 mv （1 分） 在电场 II 中做类平抛运动过 D 点，有 L＝v0t，eE＝ma， 2 1 2 y at= （2 分） 联立解得 2 4 Ly x = （1 分） 18．（17 分）（1）小球从落入圆弧轨道至离开圆弧轨道，重力对其做的功为 GW mgR= （1 分） （2）设小球与弹簧刚接触时速度的大小为 v0，由机械能守恒定律可知 2 2 0 0 p 1 1 2 2 3 vmv E m = +     （2 分），其中 p 2E mgR= ，同时有 ( ) 20 1 2 mg h R mv+ = （2 分） 联立解得 0 3 2 2 gR v = ， 5 4 h R= （2 分） 高一物理参考答案 第2页 共 2 页 （3）弹簧达到最大弹性势能时，小球与 Q 共速，设 Q 的质量为 M，根据动量守恒定律和机 械能守恒定律有 ( )0 1 3 m v m M v⋅ = + 共（2 分）， ( )2 20 p2 1 1 2 2 mv E m M v= + + 共（2 分），其中 p2 2.2E mgR= 联立解得 4M m= （1 分） （4）对 Q 和小球整体根据机械能守恒可知要使 Q 的最终动能最大，需满足小球的速度刚好 为零时，此时弹簧刚好恢复原长；设此时 Q 的质量为 M′，Q 的最大速度为 vm，根据动量守 恒和机械能守恒有 0 m 1 3 m v M v′⋅ = （2 分）， 2m20 1 1 2 2 mv M v′= （2 分） 解得 1 9 M m′ = （1 分）