湖南省长沙市开福区2025-2026学年高二上学期开学考试物理自编试卷（人教版）

**基本信息** 高二开学物理试卷，75分钟100分，涵盖力学、电磁学等模块，以实验探究（如机械能守恒验证）和科技情境（如闪充电车能量计算）为载体，考查物理观念、科学思维与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题43分|单位制、受力分析、磁场偏转、动量能量、波动、电场|基础概念与图像分析结合，如第3题磁场偏转综合考查科学推理| |非选择题|5题57分|实验（机械能守恒、向心力）、综合计算（电车功率、电磁感应）|科学探究与实际应用融合，如第13题新能源电车能量计算体现科学态度与责任，第15题电磁感应综合考查模型建构|

湖南省长沙市开福区2025-2026学年高二上学期开学考试自编试卷 物理试题（解析版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C C C D C AC AD BC 1．A 【详解】A．N（牛顿）是由基本单位（1N=1kg·m/s2）导出的力的单位，属于导出单位，故A符合题意； B．K（开尔文）是国际单位制中温度的基本单位，故B不符合题意； C．m（米）是国际单位制中长度的基本单位，故C不符合题意； D．s（秒）是国际单位制中时间的基本单位，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．书对桌面的压力是弹力，是由于书发生形变而产生的，A错误； B．书对桌面的压力只是在数值上等于书受到的重力，B错误； C．书保持静止是由于书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力，C错误； D．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力，D正确。 故选。 3．C 【分析】粒子进入磁场时，受到洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角，再可求出轨迹对应的圆心角θ，由t=T求解时间之比； 根据几何知识求出轨迹半径之比，由半径公式r=求出速度之比． 【详解】设圆柱形区域为R．带电粒子第一次以速度v1沿直径入射时，轨迹如图所示，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转60°角， 则知带电粒子轨迹对应的圆心角 θ1=60°，轨迹半径为 r1=Rtan60°， 运动时间为 t1=； 带电粒子第二次以速度v2沿直径入射时，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转90°角，则知带电粒子轨迹对应的圆心角 θ2=90°，轨迹半径为 r2=R，运动时间为 t2=； 所以轨迹半径之比：r1：r2=；时间之比：t1：t2=2：3； 根据半径公式r=得，速度之比：v1：v2=r1：r2=． 故选C． 4．C 【详解】放出质量为的粒子后，剩余质量为，该过程动量守恒，有 放出的粒子的动能为 原子核反冲的动能 联立解得 故ABD错误，C正确。 故选C。 5．C 【详解】A．小物块到达小车最右端过程，对于小物块根据动能定理可得 小物块到达小车最右端时具有的动能为 故A错误； B．小物块到达小车最右端过程，对于小车根据动能定理可得 小车具有的动能为 故B错误； C．摩擦力对小物块所做的功为 故C正确； D．小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为 故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．由题图丙可知该简谐横波的周期，简谐横波的频率为 体操运动员的手每分钟完成全振动的次数为次，A错误； B．由，得 该简谐横波的传播速度为，当时，，B错误； C．，此时处的质点位于波峰或波谷（关键：由于传播方向不确定，不能得到具体位置），速度为零，C错误； D．时，处质点的相位为 时间内，处质点振动的路程为，D正确。 故选D。 7．C 【详解】AB．由于C点的场强方向为水平向左，根据电场的叠加原理可知，因此A点为负电荷，B点为正电荷，故AB错误； C．如图所示，A点的点电荷在C点的场强 由几何知识可得 解得，故C正确； D．根据上述分析可知，B点的点电荷在C点的场强 又因为 联立解得，故D错误。 故选C。 8．AC 【详解】A．根据动量定理 知，忽略阻力，腾空过程中动量的变化率等于重力，故A正确； B．根据动量定理得，该同学在着地过程中动量变化量不变，弯曲膝盖是为了延长作用时间减小作用力， 故B错误。 C．图乙中在B停下来之前，A、B系统受合外力为0，系统动量守恒，故C正确； D．绳断掉前对A、B系统有 绳断掉后到B停下时，设A、B分别运动的位移为xA、xB，则 系统机械能的变化量为，在B停下来之前系统机械能增加，故D错误。 故选AC 。 9．AD 【详解】A．若试探电荷带负电，在点电荷A的左侧被释放，则点电荷A对该负试探电荷的电场力向右，点电荷B对该负试探电荷的电场力向左，由库仑力 可知 该负试探电荷受到的合电场力向右，试探电荷向右做加速运动，故A正确； BC．在点电荷B的右侧与B相距L处，根据 可知AB电荷在该处产生的电场强度等大且方向相反，故该点场强为零，故无论试探电荷带的是正电还是负电，试探电荷在该处受到的电场力都为零，试探电荷都将处于静止状态，故BC错误； D．在点电荷B的右侧与B相距处，根据电场叠加原理，可知电场强度方向水平向右，正试探电荷在该点受到的电场力水平向右，由静止释放正试探电荷后，试探电荷一定向远离B的方向运动，故D正确。 故选AD。 10．BC 【详解】AB．两个小球在竖直方向都由静止开始做自由落体运动，两个小球在竖直方向的距离始终不变，恒为h，根据几何关系可知，两个小球距离最近时处于同一竖直线上，最近距离，故A错误，B正确； CD．两个小球在水平方向均做匀速直线运动，由几何关系可得 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 11．(1)ABD (2) (3)因为有阻力的作用，所以重力势能的减少量略大于动能的增加量 【详解】（1）A．实验要验证的是钩码重力势能的减少量等于钩码和滑块（含遮光条）动能的增加量，故A正确； B．若滑块和钩码的具有一定初速度，但该装置无法测量该初速度，所以滑块必须由静止释放，从而保证初速度为0，故B正确； C．本题验证系统机械能守恒，与滑块和钩码质量大小关系无关，故C错误； D．滑块释放的位置离光电门适当远一点，则滑块在通过光电门时的时间就越短，得到的瞬时速度就越精确，可以减小实验误差，故D正确。 故选ABD。 （2）滑块高度不变，钩码高度下降L，系统重力势能的减少量为 滑块通过光电门的速度为 此过程中滑块和钩码组成的系统动能的增加量为 为验证机械能守恒需要验证的表达式为 （3）在做实验的过程中因为有阻力的作用，所以重力势能的减少量略大于动能的增加量。 12．(1)B (2) 一 C (3)两小球的质量和做圆周运动的半径相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比 【详解】（1）本实验要探究F与m、ω、r之间的关系，需要保持m、ω、r中两个量相等，探究F与第三个量之间的关系，这种探究方法叫作控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律所采用的探究方法为等效替代法，探究加速度与物体受力、物体质量的关系所采用的探究方法为控制变量法，探究平抛运动的特点所采用的探究方法是运动的合成与分解法。 故选B。 （2）[1][2]在探究向心力大小F与质量m的关系时，应控制两球做圆周运动的角速度相等，做圆周运动半径相等，则应把传动皮带调至第一层塔轮，质量不同的两小球应放置于A、C两位置。 （3）由题意知，两小球的m、r相等， 根据可知，，所以两小球的质量和做圆周运动的半径相等时，向心力的大小与角速度的平方成正比。 13．（1）3×104W；（2）1.67×107J；（3） 5.57×105W；（4）2.32元，9.9元 【详解】（1）电车匀速行驶时，电车的牵引力 电车正常匀速行驶时的功率 （2）这种电车每次充满电后持续正常行驶s=5km，电车所做的功为 每次充满电，电车从充电桩所获得的能量 （3）充电桩为电车充电时的输出功率 （4）若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费 燃油公交车行驶5km需花费燃油费为 14．(1)A带负电，B带正电 (2) 【详解】（1）由题可知A、B两小球受力对称，B球所受库仑力水平向左，B球处于平衡，则B球所受电场力向右，可知A带负电，B带正电。 （2）两小球静止时，对小球B受力分析，如图所示 由力的平衡条件，在水平方向上有 竖直方向上有 由题意可知 又由库仑定律得 解得 15．(1)， (2) (3) 【详解】（1）当导体棒以速率v匀速下降时，电路中的总电阻 由 得 感应电动势 由 得 （2）根据能的转化和守恒定律可知 得 由能量守恒 得 （3）根据法拉第电磁感应定律有 ，， 可得 由 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 $ 湖南省长沙市开福区2025-2026学年高二上学期开学考试自编试卷 物理试题 考试时间：75分钟； 分值：100分 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） 1、 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．下列属于国际单位制中导出单位符号的是（　　） A．N B．K C．m D．s 2．如图所示，把一本书放在水平桌面上保持静止，下列说法中正确的是（　　） A．书对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 B．书对桌面的压力就是书受到的重力 C．书保持静止是由于书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 D．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力 3．如右图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场．带电粒子(不计重力)第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞入磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角．则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的(　　) A．半径之比为 B．速度之比为 C．时间之比为2∶3 D．时间之比为3∶2 4．一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为（　　） A．E0 B． C． D． 5．如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上。质量为m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，在这个过程中，以下结论正确的是（　　） A．小物块到达小车最右端时具有的动能为 B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 C．摩擦力对小物块所做的功为 D．小物块在小车上滑行过程中，系统产生的内能为Ffx 6．在艺术体操比赛中，体操运动员伴随着欢快的音乐，完成了各项专业动作，产生各种优美的波形（如图甲所示）。图乙为时刻体操运动员抖动彩带形成的一列沿轴传播的简谐横波，、是彩带上相距的两个质点，质点位于波峰时，质点恰位于波谷，图丙为彩带上质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．体操运动员的手每分钟完成100次全振动 B．该简谐波的传播速度可能为 C．时刻，处质点的速度最大 D．时间内，处质点振动的路程为 7．如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q，AC两点间距离为L，静电力常量为k，测得C点场强方向与AB平行且水平向左，则（　　） A．A点放置正电荷， B．B点放置负电荷 C．C点电场强度的大小 D．B点放置的点电荷的电荷量4q 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．下列说法中正确的是（　　） A．图甲同学立定跳远练习时，忽略阻力，腾空过程中动量的变化率恒定 B．图甲同学立定跳远练习时，着地过程中弯曲膝盖是为了减小动量的变化 C．图乙中若A、B间绳突然断掉，在B停下来之前系统动量守恒 D．图乙中若A、B间绳突然断掉，在B停下来之前系统机械能减少 9．如图所示，真空中A、B两个异种点电荷的带电荷量分别为、，两点电荷固定在相距为L的两处，静电力常量为k。在A、B两个点电荷所在直线上的某点由静止释放一试探电荷，不计试探电荷受到的重力，下列说法正确的是（　　） A．若试探电荷带负电，在点电荷A的左侧被释放，则试探电荷一定加速向A靠近 B．若试探电荷带负电，在点电荷B的右侧与B相距L处被释放，则试探电荷一定加速向B靠近 C．若试探电荷带正电，在点电荷B的右侧与B相距L处被释放，则试探电荷一定加速向B靠近 D．若试探电荷带正电，在点电荷B的右侧与B相距处被释放，则试探电荷一定向远离B的方向运动 10．如图所示，距地面足够高的A、B两点高度差为h，水平距离为l，从A、B两点同时以相反的方向（相向）水平抛出两个小球，从A点抛出的小球初速度大小为，从B点抛出的小球初速度大小为。两小球轨迹在同一竖直平面内，经时间t，两小球相距最近，最近距离为x。不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11．某同学准备用图示实验装置验证机械能守恒定律：气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块从A处静止释放，验证带遮光条的滑块和钩码、细轻绳组成的系统在从A处运动到B处的过程中机械能守恒。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________ A．实验要验证的是：系统减少的重力势能与增加的动能是否相等 B．滑块必须由静止释放 C．钩码质量应远小于滑块的质量 D．滑块释放的位置离光电门适当远一点，可以减小实验误差 (2)该同学在实验中测量出了滑块的质量M、钩码质量m、A与B间的距离L、遮光条的宽度为d（）和遮光条通过光电门的时间为t，已知当地重力加速度为g，为验证机械能守恒需要验证的表达式是________________； (3)该同学多次重复以上实验步骤，得到的实验数据显示，系统减少的重力势能略大于增加的动能，你认为原因是什么________________________________。 12．图甲所示的装置可以用来探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系。挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示两种组合方式传动。 (1)本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是 ； A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C．探究平抛运动的特点 (2)在探究向心力大小F与质量m的关系时，应把传动皮带调至第__________（选填“一”或“二”）层塔轮，质量不同的两小球应放置于挡板A和挡板__________（选填“B”或“C”）处。 (3)若将皮带套在第二层塔轮，质量相同的两钢球放在图甲所示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出4格，则可以得出的实验结论为：_________________________。 13．2015年4月16日，中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线，如图所示。这种电车采用超级电容（一种可以直接以电能形式储存能量的设备，像蓄电池一样也有正、负两极）作为电能存储设备。这种超级电容安全环保，可反复充放电100万次以上，使用寿命长达十年。与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点，充电桩在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满，并可让车持续正常行驶5 km以上。在制动和下坡时，电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。若假设这种电车的质量（满载，含乘客）为m=15t；正常匀速行驶时，电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍；正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。（取g=10N/kg)求： （1）这种电车正常匀速行驶时的功率。 （2）若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km，正常匀速行驶时的效率为。试估算，每次充满电，电车从充电桩所获得的能量E。 （3）若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。试估算，充电桩为电车充电时的输出功率。 （4）若按电价0.5元/kWh来计算，则每次充电需花费电费多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗约为36L，燃油价格按5.5元/L来计算，同样行驶5km需花费燃油费多少元？ 14．如图所示为光滑绝缘的半球形容器，现将两质量相等、带有等量异种电荷的小球A、B置于半球形容器中，并在空间加水平向右的匀强电场（图中未画出），平衡时，两小球与半球形容器球心的连线与竖直方向的夹角均为。已知匀强电场的电场强度大小为，两小球的质量均为，所带电荷量的绝对值均为，两小球均可视为质点，重力加速度为，静电力常量为，。 (1)判断A、B的电性； (2)求半球形容器的半径。 15．如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L=3m，与水平面成θ=53°，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=2Ω。R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m=1kg的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的电阻R也为2Ω.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v=2m/s，此时整个电路消耗的电功率为12W。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。g取10m/s2，求： (1)在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小； (2)如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x=1m距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的焦耳热； (3)断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离d后，通过导体棒ab的电量为q=3C，求这段距离d。 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 $