安徽省2026-2027学年高二上学期物理开学练习卷

**基本信息** 以“天工”机器人比赛、“天问一号”探测等科技前沿及神舟十六号返回舱减速等航天实践为情境，覆盖必修1-3核心知识，通过实验探究与综合应用考查物理观念、科学思维及科学态度。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题（单选）|8/32|质点、位移路程、物理方法、电场力、天体运动|结合机器人比赛考查质点概念，体现运动观念；通过物理方法辨析题（如放大法）考查科学思维| |选择题（多选）|2/10|受力分析、圆周运动临界条件|以斜面连接体和弹簧弹射小球为情境，考查科学推理与模型建构| |非选择题|5/58|实验探究（加速度与力关系）、匀减速运动、电场力与机械能|实验题考查控制变量法与数据处理，体现科学探究；计算题以神舟十六号为背景，渗透科学态度与责任|

2026-2027学年高二年级物理上学期开学练习卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修1、必修2和必修3第9章 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。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1．北京时间年月日下午，世界人形机器人运动会米比赛迎来激烈“机驰人生”对决，最终，“天工”以秒的成绩斩获冠军。在同年月举行的全球首个人形机器人半马冠军比赛上，“天工”也夺得冠军。下列关于“天工”的描述正确的是（ ） A．研究“天工”奔跑动作时，不能将其看成质点 B．“天工”在这两次比赛中，全程位移的大小都等于路程 C．“天工”冲过终点线的瞬时速度一定等于其全程的平均速度 D．在比赛中，“天工”的加速度一定比其他机器人的加速度大 2．“判天地之美，析万物之理”，领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。关于物理课本中四幅插图，以下说法中正确的是（ ） A．甲图中，在推导匀变速直线运动的位移公式时，运用了等效替代法 B．乙图中，在观察桌面的形变时，运用了放大法 C．丙图中，研究力的合成和分解时，运用了微元法 D．丁图中，质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向，运用了理想化模型法 3．如图所示，a、b、c为直角三角形的三个顶点，，在a、b、c三点分别固定三个点电荷，且c点的电荷所受电场力的方向刚好与ab连线平行，，则a、b两点的点电荷所带电荷量的大小之比为（ ） A．27:64 B．64:27 C．9:16 D．16:9 4．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（ ） A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为∶ C．角速度大小之比为∶ D．向心加速度大小之比为9∶4 5．一名跳伞运动员从悬停的直升机上跳下，一段时间后开启降落伞。运动员跳伞过程中的v-t图像如图所示，根据图像可知（ ） A．开启降落伞前，运动员处于超重状态 B．开启降落伞前，运动员的加速度逐渐增大 C．在4s~12s内，降落伞对运动员的拉力大于运动员对降落伞的拉力 D．在4s~12s内，运动员和降落伞整体受到的阻力逐渐减小 6．一同学经过多次训练，从点将小球以某一速度水平抛出，小球恰好落在倾角为的固定光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，如图所示。不计空气阻力，若该同学改变初速度的大小，要使小球仍然恰好落在斜面顶端并刚好沿斜面下滑，则抛出点距点的竖直高度与水平距离应满足的关系为（ ） A． B． C． D． 7．一块橡皮从桌面处被竖直向上抛出后又落回桌面。取竖直向上为正方向、桌面所在水平面为重力势能参考平面，且空气阻力的大小不变。下列关于橡皮的加速度a、速度v与时间t的关系，重力势能、动能与相对抛出点的位移x的关系图像正确的是（ ） A． B． C． D． 8．据史料记载，拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代小型拨浪鼓已成为儿童玩具。现有一拨浪鼓上分别系有长度不等的两根轻绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，稳定两球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动。下列各图中两球的位置关系正确的是（图中轻绳与竖直方向的夹角）（ ） A． B． C． D． 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．如图所示，倾角为θ= 30°的斜面体固定在水平面上，质量mb= 1kg的b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a物体在方向可变的拉力F作用下静止在如图所示位置，已知F最小时，大小为5N，（重力加速度大小为g= 10m/s2）则（ ） A．a物体质量为1kg B．F最小时，方向水平向右 C．F最小时，绳中张力大小为 D．F最小时，b物体受斜面摩擦力大小为 10．一光滑轨道由水平部分和竖直圆周部分组成，圆轨道半径为R。水平轨道左端连接一轻弹簧，第一次质量为m的小球在水平轨道上被压缩的弹簧弹出后，在轨道上运动时最高只能到达离水平轨道高度为的位置。若保持每次弹射前的弹簧压缩量与第一次相同，改变小球的质量，要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量可能是（ ） A． B． C． D． 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11．（6分）某小组用如图甲所示的器材，探究小车质量不变时，加速度与力的关系。 （1）将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。 （2）用薄垫块将木板一端垫高，调整其倾斜程度，直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点间距分布_______为止。 （3）在细绳一端挂上塑料桶，另一端通过定滑轮系在小车前端。调节定滑轮的高度，使细绳与木板_______。 （4）将小车靠近打点计时器后开启打点计时器，稍后再将小车由静止释放。打点计时器在纸带上打出一系列点，据此计算出小车的加速度。某次操作打出的纸带如图乙所示，已知交流电源的频率为50Hz，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车的加速度是_______（结果保留2位有效数字）。 （5）往塑料桶里添加沙子，重复实验，将小车所受的不同拉力与相应计算出的加速度记录下来，画出图像如图丙所示，发现图线未过坐标原点，那么实验中出现的问题可能是_______。 A．长木板的倾角过大 B．没有平衡摩擦力 C．沙子和桶的总质量没有远小于小车的质量 12．（10分）如图是一物理兴趣小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置。 （1）实验操作如下： ①测量出滑块的质量为，钩码的质量为，遮光片的宽度为； ②气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平； ③让滑块在钩码的作用下运动起来，重力加速度为； ④测出滑块由静止释放的位置和光电门之间的距离，遮光片通过光电门的时间为； ⑤改变释放点的位置，测量出多组、数据。 （2）用图像法处理数据，根据数据所描绘出的图像是一条倾斜直线。 ①应该采用下列哪种图像( ) A． B． C． D． ②若该图像的斜率___________（用含有M、m、g、d的式子表示），则说明该过程系统的机械能守恒。 （3）该小组某次的实测数据为，，，，，取，则系统动能增加量为___________J，系统的重力势能减少量为___________J；两者的相对偏差___________%，如果，则可认为本实验验证了机械能守恒定律。（结果均保留三位有效数字） 13．（10分）2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，舱门打开后，3名航天员顺利出舱，健康状况良好。为了保证航天员的安全，返回舱靠近地面时会放出降落伞进行减速，如图所示，当返回舱的速度减至v=13m/s时开始匀速降落；在降落到距地面高h=2m时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，经过时间t=0.25s，返回舱以某一安全速度落至地面。假设最后的减速过程可视为竖直方向上的匀减速直线运动，已知舱内某航天员的质量m=60kg，重力加速度g=10m/s2。求： (1)返回舱安全着陆时的速度大小。 (2)最后减速阶段，返回舱对该航天员的作用力大小。 14．（12分）如图所示，长L＝0.5m的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强E＝2.0×103N/C，取重力加速度g为10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求： (1)小球所受电场力F的大小； (2)小球的质量m； (3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。 15．（18分）如图所示，圆心为O、半径的固定光滑圆弧轨道与水平地面相切于B点，圆弧对应的圆心角。质量的小滑块P静止在水平地面上的A点，A、B间的距离为。现对P始终施加一个水平向右、大小为的恒力作用。已知P与水平地面间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求： (1)经过圆弧最低点B时，滑块P对圆弧轨道的压力大小； (2)滑块P在空中上升到最高点时，到B点的竖直距离； (3)滑块P从A点运动到空中最高点的过程中机械能的增加量。 试卷第2页，共8页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二年级物理上学期开学练习卷 一、单项选择题。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B A B D A C B 1. 【答案】A 【详解】A．研究机器人奔跑动作时，需要关注机器人的形状和姿态，形状是主要因素，不能将其看成质点，故A正确； B．路程是运动轨迹的长度，位移大小由起点和终点决定。半马比赛路线为曲线，位移大小小于路程，故B错误； C．瞬时速度描述某一时刻的运动状态，平均速度由全程位移和时间决定，二者没有必然相等关系，故C错误； D．加速度反映速度变化的快慢，比赛成绩或平均速度大小不能决定加速度大小，故D错误。 故选A。 2. 【答案】B 【详解】A．甲图中，在推导匀变速直线运动的位移公式时，运用了微元法，A错误； B．乙图中，在观察桌面的形变时，运用了微小量放大法，B正确； C．丙图中，研究力的合成和分解时，运用了等效法，C错误； D．丁图中，质点在A点的瞬时速度方向即为过A点的切线方向，运用了极限法，D错误。 故选B。 3. 【答案】A 【详解】c点的电荷所受电场力的方向刚好与ab连线平行，对c进行分析有 其中 解得 故选A。 4. 【答案】B 【详解】A．轨道周长C=2πr，与半径成正比，故轨道周长之比为3∶2，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 得 则，故B正确； C． 由万有引力提供向心力有 得角速度为 则，故C错误； D．根据牛顿第二定律有 得加速度 则，故D错误。 故选B。 5. 【答案】D 【详解】AB．因v-t图像中直线的斜率表示加速度，故由题图可知，开启降落伞前运动员向下做加速度减小的加速运动，处于失重状态，故AB错误； C．根据牛顿第三定律可知，任何情况下降落伞对运动员的拉力大小都等于运动员对降落伞的拉力大小，故C错误； D．在4s~12s内，根据图像斜率可知，运动员的加速度逐渐变小，方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知 则运动员和降落伞整体受到的阻力逐渐减小，故D正确。 故选D。 6. 【答案】A 【详解】设小球在点水平方向速度和竖直方向速度大小分别为、，如图所示 设小球从点到点时间为，由平抛运动水平方向做匀速直线运动和竖直方向做自由落体运动可得 小球仍然恰好落在斜面顶端并刚好沿斜面下滑，则满足 综合解得 故选A。 7. 【答案】C 【详解】A．橡皮质量为m，所受重力为G，阻力大小为f，则上升阶段加速度大小 大小恒定，方向竖直向下为负。 下降阶段加速度大小 大小恒定，方向竖直向下为负。故A错误； B．上升时物体速度随时间减小直至零，为正值；下降时速度随时间从零开始增大，为负值。且由A项分析知图像中上升阶段的图线斜率大于下降时图线的斜率，故B错误； C．重力势能 即与x成正比，故C正确； D．上升和下降中经过同一位置时的位移相同，且离抛出点的位移越大，速度越小，动能越小。上升和下降中经过同一位置时由于空气阻力的作用，上升时的动能大于下降时的动能。故D错误。 故选C。 8. 【答案】B 【详解】小球做匀速圆周运动，角速度相同，受力分析如图所示 设绳长为L，拨浪鼓半径为R，根据牛顿第二定律得 解得 是常量，根据数学关系可知，角度越大，绳长越大；设绳的竖直分量为h，则由合力提供向心力得 解得 可知，角度大的，竖直分量大。 故选B。 二、多项选择题。 答案 9 10 题号 AD AD 9. 【答案】AD 【详解】ABC．设绳中张力为T，物体a受力示意图如图，可知当拉力F斜向右上与绳子垂直时的拉力最小，根据平衡条件有， 解得，，故A正确、故BC错误； D．当F最小时绳中张力为，根据平衡条件可知，物体b的摩擦力为，故D正确。 故选AD。 10. 【答案】AD 【详解】第一次压缩弹簧弹出小球，根据系统机械能守恒可得 第二次若改变小球质量，小球恰好通过轨道最高点，则， 解得 小球恰好通过圆心等高处，则 解得 要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量应大于等于或者小于等于。 故选AD。 三、非选择题 11. 【答案】 均匀 (1分) 平行 （1分） 0.80 （2分） B（2分） 【详解】（2）[1]用薄垫块将木板一端垫高，调整其倾斜程度，直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点间距分布均匀为止，说明小车做匀速运动。 （3）[2]在细绳一端挂上塑料桶，另一端通过定滑轮系在小车前端。为了保证小车运动过程受到的细绳拉力恒定不变，应调节定滑轮的高度，使细绳与木板平行。 （4）[3]相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得小车的加速度为 （5）[4]由图像可知，当达到一定数值时，小车才开始有加速度，所以实验中出现的问题可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。 故选B。 12. 【答案】D (2分) (2分) 0.234(2分) 0.245(2分) 4.49(2分) 【详解】（2）①[1]通过光电门的速度为 由 可得 应该采用图像，故选D。 ②[2]由上式知 则说明该过程系统的机械能守恒 （3）[3]系统动能增加量为 [4]系统的重力势能减少量为 [5]两者的相对偏差 13. 【答案】(1)3m/s (2)3000 N 【详解】（1）设返回舱安全着陆时的速度大小为v'，则有 （2分） 解得v'=3m/s （2分） （2）设最后减速阶段返回舱的加速度大小为a，则有v'=v-at （1分） 解得a=40m/s2 （2分） 对航天员进行受力分析，由牛顿第二定律，有F-mg=ma （1分） 解得F=3000N。 （2分） 14. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）小球所受电场力 （3分） （2）由平衡条件 （2分） 解得 （2分） （3）由机械能守恒定律得 （3分） 得 （2分） 15. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑块从点到点的过程中，由动能定理得（1分） 代入数据得（1分） 设轨道对滑块的支持力大小为，在点：（1分） 解得，（1分） 由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为（1分） （2）滑块从点到点的过程中，轨道支持力不做功，由动能定理得 （1分） 代入数据解得 （1分） 滑块离开点时速度方向沿轨道切线，与水平方向夹角为，其竖直分速度为 （1分） 点相对点的高度为 （1分） 从点到最高点，由竖直方向匀减速运动规律得（1分） 故最高点到点的竖直距离为 （1分） （3）滑块离开点时，水平分速度为 （1分） 竖直分速度为 从点运动到最高点的时间为 （1分） 水平方向的加速度为 （1分） 在此过程中，滑块水平方向的位移为（1分） 恒力所做的功为 （1分） 摩擦力所做的功为 （1分） 以滑块和地球组成的系统为研究对象，轨道支持力不做功，重力为系统内力，由功能关系得 （1分） 学科网（北京）股份有限公司 $