山西省运城市2026-2027学年高二物理上学期开学模拟卷1

**基本信息** 本卷以高二年级物理开学检测为目标，融合天问二号探星、华为卫星通话等科技情境及雨刮器、最速降线等生活实例，通过基础辨析与综合应用题，考查匀速圆周运动、机械能守恒等核心知识，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|向心力公式、库仑实验方法|结合人造卫星等情境，辨析物理概念| |多选题|3|竖直圆周运动、双星系统|通过图像与规律推导，考查科学推理| |实验题|2|机械能守恒验证|涉及器材选择与数据处理，培养科学探究能力| |解答题|3|天体运动、平抛与圆周综合|如转盘问题融合平抛与向心力计算，提升综合应用能力|

山西省运城市2026-2027学年高二年级物理 上学期开学模拟卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A．卫星的向心力大小与轨道半径成正比 B．卫星的向心力大小与轨道半径成反比 C．卫星的向心力大小与轨道半径无关 D．卫星的向心力大小与轨道半径的二次方成反比 2．库仑扭秤实验用扭秤把极小的力放大到可测，第一次实现精确测量，使电磁学从定性走向定量，它是静电学的基石，也是人类第一个定量的电磁学定律。根据所学知识请判断库仑在实验过程中，对金属小球的电荷量的测定是采用下面哪种方法（　　） A．用测电量的仪器精密测量 B．用两个相同的金属小球带同种电荷，接触后总电量平分的方法确定电荷量 C．用两个相同的金属小球带异种电荷，接触后总电量平分的方法确定电荷量 D．用两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，接触后电荷量平分的方法确定电荷量 3．两个静止的点电荷相距时，它们间的库仑力大小为。现保持两点电荷的电荷量不变，将两者间的距离变为，此时两电荷间的库仑力大小为（　　） A． B． C． D． 4．图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（　　） A．B．C．D． 5．如图所示是某车窗雨割器示意图，雨刮器由雨刮臂OC和刮水片ACB连接构成。雨刮器工作时，OC和ACB的夹角保持不变。在雨刮臂从右往左转动过程中的某时刻（　　） A．B、C两点角速度不同 B．B、C两点线速度方向均垂直于刮水片ACB C．C点比A点的线速度大 D．C点比A点的向心加速度小 6．华为Mate60利用“天通一号”静止卫星系统实现了卫星通话功能。如图所示，静止卫星发射过程可简化为卫星首先进入环绕地球的近地停泊轨道，自停泊轨道B点进入椭圆形转移轨道，在转移轨道上无动力飞行至A点开启发动机进入地球同步轨道，忽略发射过程中卫星质量的变化。下列说法正确的是（　　） A．卫星在停泊轨道的动能小于在同步轨道的动能 B．卫星在转移轨道无动力飞行时机械能逐渐减小 C．卫星在同步轨道的机械能大于在停泊轨道的机械能 D．卫星在转移轨道的机械能大于在同步轨道的机械能 7．质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变。当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机功率保持不变，则发动机在额定功率下工作的过程（　　） A．做匀加速运动 B．做加速度增大的加速运动 C．受到的牵引力为f+ma D．额定功率为(f+ma)v 二、多选题 8．如图甲所示，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为，拉力与速度的平方的关系图像如图乙所示，图像中的数据a和b，包括重力加速度g均为已知量，则以下说法正确的是（　　） A．数据a与小球的质量有关 B．数据b与小球的质量有关 C．比值只与小球的质量有关，与圆周轨迹半径无关 D．利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨迹半径 9．如图所示，一质量为的苹果，从距离地面高的位置，先由静止下落到水平地面上，又滚入深的沟底处停下。下落过程忽略空气阻力，取重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A．若取水平地面为零势能面，苹果在沟底处的重力势能为 B．苹果运动的全过程中减少的重力势能为 C．苹果落到水平地面前瞬间，重力的瞬时功率为 D．苹果落到水平地面前瞬间，重力的瞬时功率为 10．农历二月二，由“角宿一”和“角宿二”组成的“龙角星”从东方地平线上缓缓升起，仿佛“龙抬头”一样，故此有“二月二、龙抬头”的说法。实际上，“角宿一”是由距离很近、互相围绕公转的“角宿一A”和“角宿一B”组成的双星系统。系统内两颗恒星之间的距离为l，“角宿一A”的质量为m1、“角宿一B”的质量为m2，且7m1=10m2，万有引力常量G。根据提供的信息，下列说法正确的是（　　） A．“角宿一A”的公转半径为 B．两恒星的公转的角速度为 C．“角宿一B”的公转线速度大小为 D．两恒星的公转线速度大小之和为 三、实验题 11．利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。    （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______。（选填器材前的字母） A．大小合适的铁质重锤    B．体积较大的木质重锤    C．刻度尺    D．秒表 （2）如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEP=______，动能的增加量ΔEK=______。    12．用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重物从高处由静止开始下落，重物拖着纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。 (1)利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验时打点计时器应该连接的电源是（　　） A．直流电源 B．交流电源 (2)关于本实验的实验误差，下列说法正确的是（　　） A．体积和形状相同时，选用质量较大的重物有利于减小误差 B．体积和形状相同时，选用质量较小的重物有利于减小误差 C．重物质量的称量不准确，会造成较大的误差 (3)某次实验中，得到如图乙所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m，重力加速度为g，打点计时器打点周期为T，打点计时器在打下O点时重物的速度为零。在打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量_______，重物的动能增量_______（用题目中所给字母表示）。 (4)在一次测量中，某同学发现重物动能的增加量略小于重物重力势能减少量，出现这一结果的原因可能是（　　） A．存在空气阻力和摩擦力 B．接通电源前释放了纸带 (5)根据纸带算出相关各点速度v，测量出下落距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应该是下图中的（　　） A． B． C． D． 四、解答题 13．天问二号于2025年5月29日在西昌卫星发射中心发射成功，预计于2026年中旬抵达2016HO3（地球准卫星）附近，开展伴飞、近距离探测、采样准备等工作。若天问二号绕2016HO3做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，忽略其他天体对天问二号的引力作用。求： (1)天问二号的线速度大小v； (2)2016HO3的质量M。 14．某转盘每分钟转45圈，在转盘离转轴0.1m处有一个小螺帽，求： （1）小螺帽做匀速圆周运动的周期、角速度； （2）小螺帽做匀速圆周运动的线速度。 15．某电视台“快乐向前冲”中有个节目，选手从较高的平台上以水平速度冲出，落在鸿沟对面一个匀速转动的转盘上，转盘铺有软垫，人落入后软垫发生形变，由于软垫的缓冲，当软垫恢复水平状态时，人与转盘速度相同，此时人与转盘间最大摩擦力为体重的0.4倍，已知平台与转盘的高度差，平台与转盘左边的距离，转盘半径，角速度，如图所示。现有质量的选手以的速度从平台对着转轴方向水平冲出，取，试问： (1)选手的落点与盘心的距离； (2)选手落到转盘后是否会被甩出而落水； (3)若要确保选手落到转盘后能保持与转盘相对静止不被甩出，水平速度应满足什么条件？ 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D A C C D BD BC BD 11． AC 或 【详解】（1）[1]实验中为了减小阻力的影响，重锤选择合适的铁质重锤，需要测量某点的瞬时速度，则需要测量点迹间的距离，所以还需要刻度尺，打点计时器就可以记录时间，所以不需要秒表。 故选AC。 （2）[2][3] 从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量 打下B点时的速度为 动能的增加量 12．(1)B (2)A (3) (4)A (5)D 【详解】（1）实验时打点计时器应该连接的电源是交流电源。 故选B。 （2）AB．体积和形状相同时，选用质量较大的重物，可以减小摩擦阻力的影响，有利于减小误差，故A正确，B错误； C．由于验证机械能守恒表达式中质量可以约去，所以重物质量的称量不准确，不会造成较大的误差，故C错误。 故选A。 （3）[1]在打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为 [2]打下B点时，速度为 则在打下O点到打下B点的过程中，重物的动能增量为 （4）A．存在空气阻力和摩擦力的作用，则重力势能减少量有一部分转化为内能，使得重物动能的增加量略小于重物重力势能减少量，故A正确； B．接通电源前释放了纸带，打第一个点时速度不为零，则重物动能的增加量测量值偏大，使得重物动能的增加量略大于重物重力势能减少量，故B错误。 故选A。 （5）由机械能守恒可得 则有 可知图像是一条过坐标原点的倾斜直线。 故选D。 13．(1) (2) 【详解】（1）天问二号绕做匀速圆周运动，其线速度的定义式为 解得 （2）天问二号绕做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据万有引力定律和向心力公式有 解得 14．（1）s， ；（2） 【详解】（1）由周期和转速的关系，可求得小螺帽运动的周期 T=s=s 角速度 （2）由线速度与角速度的关系公式，可得小螺帽做匀速圆周运动的线速度 15．(1)1m (2)会 (3) 【详解】（1）根据平抛运动规律有、 解得m 选手的落点与盘心的距离为m （2）选手落到转盘后的向心力为 选手落到转盘后会被甩出而落水。 （3）若要确保选手落到转盘后能保持与转盘相对静止不被甩出，临界条件为 解得m 根据平抛运动规律有或 解得、 则水平速度应满足条件。 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 $