2026-2027学年高二上学期开学考自编模拟物理试卷二（山东省适用）

**基本信息** 以科技前沿（如白矮星双星系统）与生活实践（如石磨圆周运动、电动方程式赛车）为情境，覆盖力学、电磁学核心知识，注重科学思维（模型建构、科学推理）与探究能力（实验设计、数据处理）考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8/24|圆周运动、万有引力、功率、电场平衡|第2题以双星并合成果考查角速度与动能关系，体现科学态度| |多选题|4/16|圆筒子弹运动、圆盘转动、机械能、电场图像|第12题结合E-x图像分析电势差与简谐运动，强化科学推理| |实验题|2/14|机械能守恒、电容测定|第14题通过I-t图像面积求电容，突出科学探究与创新应用| |解答题|4/46|天体运动、过山车模型、示波器、动量能量|第16题以过山车模型整合动能定理与圆周运动，注重模型建构与综合应用|

2025级高二上学期开学考模拟卷（二） 姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（共24分，每题3分） 1．石磨是用来制作我国传统食物豆腐的生产工具。人以大小恒定的水平推力垂直于磨柄推动磨盘转动，同时有一粒黄豆在水平石磨的上表面随石磨一起绕中心轴做匀速圆周运动，以下说法正确的是（     ） A．黄豆的合外力为零 B．黄豆在运动过程中动能保持不变 C．黄豆在运动过程中动量保持不变 D．石磨转动一周的过程中，力所做功为零 2．中山大学团队发现了通过双星并合形成的极年轻白矮星，相关成果于2025年9月15日发表在国际权威期刊The Astrophysical Journal Letters上。如图所示，A、B两恒星绕A、B连线上的点做匀速圆周运动，形成一个稳定的双星系统。若只考虑两恒星之间的万有引力，A、B两恒星的质量之比为，则（     ） A．A、B两恒星的角速度之比为 B．A、B两恒星的轨道半径之比为 C．A、B两恒星的向心加速度大小之比为 D．A、B两恒星的动能之比为 3．电动方程式（Formula E）是国际汽联电动方程式赛车世界锦标赛。某赛车在水平赛道上由静止开始启动，前2 s内做匀加速直线运动，第2s末电动机达到额定功率，此后以额定功率继续行驶，其图像如图所示。已知赛车的质量，赛车行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.2倍，重力加速度，下列说法正确的是（     ） A．该赛车的额定功率为320kW B．该赛车在匀加速阶段的平均功率为80kW C．该赛车的最大速度为60m/s D．当速度v=40 m/s时，其加速度为 4．两个固定的点电荷分别放在A、B两处，如图所示。A处电荷带负电荷量，B处电荷带负电荷量，且，另取一个可以自由移动的点电荷，放在AB直线上，欲使平衡，则（　　） A．为负电荷，且放于A左方 B．为负电荷，且放于B右方 C．为正电荷，且放于A、B之间 D．为正电荷，且放于B右方 5．如图，M、N和P是以为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为，与之比为（     ） A． B． C． D． 6．某区域的电场线分布如图中实线所示，一带电粒子仅在电场力的作用下先通过M点，后通过N点，运动路径如图中虚线所示，下列说法正确的是（     ） A．带电粒子带负电 B．带电粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 C．带电粒子在M点的速度大于在N点的速度 D．带电粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 7．热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用。某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动，平行板电容器的电容，S是电容器极板的正对面积，d是极板间的距离，其余均为常量。闭合开关S，若材料在竖直方向热胀冷缩，下列说法正确的是（     ） A．材料温度升高，极板所带电荷量减小 B．滑动变阻器滑片向上滑动少许可以降低电容器两极板间电压 C．检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流 D．检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，说明材料温度升高 8．如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有一定电压，在P板附近有一电子（不计重力）由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是（     ） A．电子到达Q板时的速率，与加速电压无关，仅与两板间距离有关 B．电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与加速电压有关 C．两板间距离越大，加速时间越短 D．两板间距离越小，电子的加速度就越小 二、多选题（共16分，每题4分，选对但不全得2分） 9．如图所示，半径为的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹（可视为质点）以大小为的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响，重力加速度大小为，圆筒足够长，下列说法正确的是（　　） A．子弹在圆筒中的运动时间为 B．若仅改变圆筒的转速，则子弹可能在圆筒上只打出一个弹孔 C．圆筒转动的周期可能为 D．两弹孔的高度差为 10．如图甲所示，倾角的圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴以的角速度匀速转动，盘面上距离转轴0.1 m处的小物块a恰好随圆盘一起匀速转动。现将圆盘水平放置，如图乙所示，置于圆盘上的小物块a、b通过长度为0.5 m的轻绳连接，a到圆盘中心的距离为0.2 m。已知a、b材料相同，质量均为2 kg，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平圆盘绕过圆心的竖直轴以角速度匀速转动，a、b位于圆盘的同一直径上且相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　） A．小物块与圆盘之间的动摩擦因数为0.7 B．乙图中，若，则a受到的摩擦力为零 C．乙图中，若b受到的摩擦力为零，则a受到的摩擦力为8 N D．乙图中，的最大值为 11．质量为m的物体在升降机中，随升降机在竖直方向上以大小为（g为重力加速度）的加速度匀减速上升高度，在此过程中，物体的（　　） A．重力势能减少 B．动能减少 C．机械能增加 D．机械能减少 12．空间存在一沿轴方向的静电场，其电场强度随位置的变化关系如图所示，当电场方向沿轴正方向时，电场强度取正值，已知轴上、、、及之间的间距均为，、间以及、间的图像平行于轴，、间的图像为过原点的倾斜直线，质子所带的电荷量为。若带电粒子在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（　　） A．、区域内的电场方向沿轴的负方向 B．、间的电势差等于、间电势差的2倍 C．质子从原点沿轴运动到处，动能增加 D．从处由静止释放的电子在、间做简谐运动 三、实验题（共14分，每空2分） 13．某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。 (1)实验室提供的器材有打点计时器，纸带，复写纸和带夹子的重物，此外还需要的器材有________。 A．天平及砝码 B．毫米刻度尺 C．交流电源 D．直流电源 (2)实验中得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点（速度为0）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。从打下点到打下点的过程中，验证重物的机械能守恒的表达式为________。 (3)实验发现重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差属于________（填“偶然误差”或“系统误差”）。 14．某兴趣小组选用如下器材测定一个电容器的电容，采用的电路如图甲所示，其中电流传感器可以方便地测出电流随时间变化的曲线。 选用器材：待测电容C（额定电压大于9V）：电流传感器和计算机；直流电源（电压9V）：定值电阻、单刀双掷开关；导线若干。 实验过程如下： ①按照图甲正确连接电路； ②将开关S与1端连接，电源向电容器充电； ③将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的I—t图线如图乙中的实线a所示： ④利用计算机软件测出I—t曲线和两坐标轴所围的面积。 根据以上信息请回答下列问题： (1)测出曲线和坐标轴所围的面积为，则电容器的电容_____，充电过程中电源释放的电能为_____J。（结果均保留两位有效数字） (2)若将定值电阻换为，重复上述实验步骤，则电流随时间变化的—图线应该是图丙中的曲线_____（选填“a”“b”或“c”）。 (3)某同学想对电容器均匀充电，即电容器的电荷量随时间均匀增加，他查阅资料发现，可以通过理想的“恒流源”来实现这一过程。若使用“恒流源”对电容器充电，则以下有关电容器各物理量变化的图线正确的是（　　） A． B． C． D． 四、解答题（共46分，15题8分，16题10分，17题14分，18题14分） 15．假设某宇宙飞船在离月球表面高为的轨道上做匀速圆周运动，着陆后一名宇航员在月球表面用长为的细线拴一质量为的小球，让小球在竖直平面内做圆周运动，当小球通过最高点的速度为时，测得此时细线的拉力大小为。已知月球的半径为，，忽略月球自转的影响，引力常量为。求： (1)月球的质量； (2)宇宙飞船着陆前的运动周期。 16．广州长隆欢乐世界的“十环过山车”，曾经创下翻滚数最多的吉尼斯世界纪录。如图1所示，该过山车轨道长度850米，高30米，最高时速72.4km/h，单次乘坐时长1分32秒。小明游玩之后，对此产生了浓厚的兴趣。他制作了如图2所示的模型，并对轨道各点的压力、滑行的长度等进行了研究。该装置放在水平地面上，并由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角的斜轨道BC平滑连接而成。小滑块的质量m=0.1kg，从弧形轨道离地高H处静止释放，已知R=0.2m，，滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。取 (1)若滑块恰好能过圆轨道最高点，求释放滑块的高度H为多大？ (2)若求滑块运动到与圆心O等高的D点时对轨道的压力； (3)若通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点（）。 17．如图为示波器的原理示意图，质量为m、带电量为＋q的粒子从加速电压为的电场正极板O点由静止释放，并沿中央轴线进入到偏转电场中，最后打到荧光屏上。已知偏转电场两板间距为d、板长为L，偏转电场右端到荧光屏的距离也为L，不计带电粒子的重力，求： （1）粒子进入偏转电场时的速度； （2）若粒子恰能从下极板的边缘离开偏转电场时，两板间的电势差U； （3）带电粒子打到荧光屏上偏离中心的最大距离Y。    18．如图所示，物块质量，以速度水平滑上一静止的平板车上，平板车质量 ，物块与平板车之间的动摩擦因数，其他摩擦不计（取），求： (1)物块滑上小车时物块和小车的加速度分别为多大？ (2)物块相对平板车静止时，物块的速度及平板车前进的距离。 (3)为保证物块不脱离平板车，车的最小长度为多少？因摩擦损失的能量是多少？ 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 《2026年8月12日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D B C B B D B AD BD 题号 11 12 答案 BC BD 1．B 【详解】A．黄豆做匀速圆周运动，受到的合外力提供圆周运动的向心力，合外力不为零，故A错误； B．黄豆运动过程中速度大小不变，因此黄豆的动能保持不变，故B正确； C．黄豆运动过程中速度方向时刻改变，动量方向不断变化，故C错误； D．石磨转动一周的过程中，力F所做功为变力做功，大小等于F与作用点转动一周的周长的乘积，不为零，故D错误。 故选B。 2．D 【详解】A．双星系统中两恒星的角速度相同，故A错误； B．由万有引力提供向心力，有 可知 则A、B 两恒星的轨道半径之比为2:1，故B错误； C．由万有引力提供向心力，有F=mAaA=mBaB 可知，A、B两恒星的向心加速度大小之比为2:1，故C错误； D．由动能 可知，A、B两恒星的动能之比为，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．时间内，对赛车，根据牛顿第二定律有 图像斜率表示加速度，由题图可知，时间内，赛车加速度大小为 联立解得 则该赛车的额定功率为，故A错误； B．该赛车在匀加速阶段位移为 该赛车在匀加速阶段的平均功率为，故B正确； C．该赛车速度最大时，其合力为0，则有 联立解得，故C错误； D．当速度v=40 m/s时，对赛车，根据牛顿第二定律有 联立解得，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．A、B两点均带负电荷，要使可自由移动的平衡，所受A、B的库仑力必须等大反向。若为负电荷，受到、的库仑力均为斥力，放在A左方时，斥力方向均向左，无法平衡，故A错误； B．若为负电荷，受到、的库仑力均为斥力，放在B右方时，斥力方向均向右，无法平衡，故B错误； C．若为正电荷，受到、的库仑力均为引力，放于A、B之间时，对其库仑力方向向左；对其库仑力方向向右，则调整合适位置可使所受合力为零，故C正确； D．若为正电荷，受到、的库仑力均为引力，放在B右方时，引力方向均向左，无法平衡，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】设半圆半径为，两点电荷的电荷量大小均为，每个点电荷在点产生的电场强度大小为 两电荷分别位于、两点时，由于两电荷等量异号，它们在点产生的电场强度方向相同，根据电场的叠加原理有 将点处的电荷移至点后，点电荷与点电荷在点产生的电场强度大小均为，由于，两个电场强度方向的夹角为，根据平行四边形定则有 解得 因此 故选B。 6．B 【详解】A．粒子运动轨迹向电场线方向弯曲，说明电场力方向指向轨迹凹侧，根据轨迹弯曲方向和电场线方向可判断粒子带正电，故A错误； B．由图中电场线分布可知，N点附近电场线比M点附近更密集，故N点场强大于M点场强，粒子在N点所受电场力更大，加速度更大，故B正确； C．从M到N，电场力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，速度增大，故M点速度小于N点速度，故C错误； D．电场力做正功，电势能减小，即M点电势能大于N点电势能，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．材料温度升高，材料膨胀，电容器两板间距减小，根据，可知电容增大； 由于电容器两板电势差不变，根据，可知极板所带电荷量增大，故A错误； B．滑动变阻器滑片向上滑动，接入电路阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则电容器两极板间电压升高，故B错误； C．闭合开关时电容器上极板与电源正极相连，上极板带正电；检测结束，断开开关，电容器放电，则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流，故C错误； D．检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b，则电容器在充电，极板所带电荷量增大，根据可知电容器电容增大； 根据，可知电容器两板间距减小，说明材料膨胀温度升高，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】AB．电子从P板到Q板的过程中，由动能定理有 解得，所以到达Q板时的速率只与加速电压有关，而与板距无关，故A错误，B正确； D．据牛顿第二定律可得 解得，所以当两板间距离越小时，加速度越大，故D错误； C．电子从P极板向Q极板运动做匀加速直线运动，由运动学公式可得 解得，两板间距离越大，时间越长，故C错误。 故选B。 9．AD 【详解】A．子弹在圆筒中的运动时间为，故A正确。 BD．若仅改变圆筒的转速，由于子弹在竖直方向做自由落体运动，所以子弹不可能在圆筒上只打出一个弹孔，两弹孔的高度差为，故B错误，D正确。 C．设圆筒转动的周期为，则有（）， 可知（），可知圆筒转动的周期不可能为，故C错误。 故选AD。 10．BD 【详解】A．倾斜圆盘上，小物块恰好不滑动，在最低点时，沿盘面方向，最大静摩擦力减去重力分力提供向心力 代入数据解得，故A错误； B．乙图中，离中心距离，绳长，、在中心两侧，故离中心距离 最大静摩擦力 设摩擦力指向中心为正，拉力为，向心力指向中心，得方程 两式相减得 当较小时，绳子松弛，均指向中心；当增大，需要的向心力更大，先达到最大静摩擦力 解得绳上有拉力的临界角速度 此后继续增大，保持，代入得 若，代入得 即受到的摩擦力恰好为零，达到最大静摩擦力，故B正确； C．若受到的摩擦力为零，即，根据之前分析，当大于临界值后，的摩擦力始终保持最大，之后不存在的情况；即只有时才会有，则，故C错误； D．当继续增大，减小为负（方向背离中心），直到大小达到最大静摩擦力，此时，达到最大值，代入得 解得，故D正确。 故选BD。 11．BC 【详解】A．物体上升高度，重力势能增加，故A错误； B．由牛顿第二定律可得物体所受合力为 由动能定理可得 则动能减少，故B正确； CD．由牛顿第二定律得 解得 所以机械能增加为，故D错误，C正确。 故选BC。 12．BD 【详解】A．、间的电场强度为负值，电场方向沿轴的负方向，、间的电场强度为正值，电场方向沿轴的正方向，故A错误； B．图像与横坐标轴围成的面积表示电势差，、间的电势差为 、间的电势差为 则、间的电势差等于、间电势差的2倍，故B正确； C．、间的电势差为 由动能定理得 求得 即该过程中质子的动能增加了，故C错误； D．、间的电场强度随的关系图像为过原点的倾斜直线，则关于的关系式为 电子所受的电场力为 整理得 显然电场力的大小与位移成正比，方向与位移方向相反，则电子可在、间做简谐运动，故D正确。 故选BD。 13．(1)BC (2) (3) 系统误差 【详解】（1）A．重物的质量在公式计算中可以约去，不需要测量，故A错误； B．重物下落的高度h用刻度尺测出，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，故B正确； CD．打点计时器需要接交流电源，C正确，D错误。 故选BC。 （2）从打下点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为 打下B点时重物的速度为 则从打下点到打下B点的过程中，重物的动能增加量为 验证重物的机械能守恒的表达式为 两边约去m得 （3）[1][2]实验发现重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，是因为重物下落过程受到一定的空气阻力和摩擦阻力，使得一部分重力势能转化为内能；这个误差属于系统误差。 14．(1) (2)c (3)ABD 【详解】（1）[1]由题可知，电容器的电荷量 由I－t图像得到开始时电流为 电容器两端的电压 则电容器的电容 [2]充电过程中，电源释放的电能 （2）换用阻值为的定值电阻，根据可知，则第2次实验的最大电流小些，则电流随时间变化的—图线应该是图丙中的曲线c。 （3）A．由于电源为恒流电源，电流的大小始终不变，故A正确； B．根据电流的定义 可得 由于电流恒定，则，故B正确； C．由电容的定义式 可得 由于电容器的电容C和电流I不变，可知，故C错误； D．根据上述分析可知， 则可知，故D正确。 故选ABD。 15．(1) (2) 【详解】（1）小球在竖直平面内做圆周运动，最高点时，细线拉力与月球重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律 在月球表面，万有引力等于月球重力，有 联立解得 （2）宇宙飞船着陆前在离月球表面高为的轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 又角速度 联立解得 16．(1)0.5m (2)8N，水平向左 (3)不能，见解析 【详解】（1）若滑块恰好能过圆轨道最高点，则在最高点由牛顿第二定律得 滑块从释放到圆轨道最高点，由动能定理得 解得 （2）滑块从释放到与圆心O等高的D点，由动能定理得 在D点轨道的弹力F提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力大小为 方向水平向左 （3）设滑块能在斜轨道上到达的最高点为，由动能定理得 代入数据解得 所以滑块不会冲出轨道末端的C点。 17．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据动能定理可得 解得 （2）粒子恰能从下极板的边缘离开偏转电场时,带电粒子做类平抛运动水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律可知 由电场强度与电势差的关系可得 联立上式可得 （3）带电粒子从下极板的边缘离开偏转电场时打到荧光屏上偏离中心的最大距离，根据几何关系为 解得 18．(1)，方向水平向左，，方向水平向右 (2)， (3)， 【详解】（1）物块滑上平板车后受到的滑动摩擦力大小为 方向水平向左；平板车受到的滑动摩擦力大小也为，方向水平向右。由牛顿第二定律，物块的加速度大小为 方向水平向左；平板车的加速度大小为，方向水平向右。 （2）设经过时间物块与平板车相对静止，此时二者速度相等。由匀变速直线运动的速度公式得 整理得 此时共同速度为 由匀变速直线运动的位移公式，平板车前进的距离为 （3）物块在相对滑动阶段的位移为 物块相对平板车向右滑动的距离为 故为保证物块不脱离平板车，车的最小长度为.相对滑动前系统的动能为 相对静止后系统的动能为 由能量守恒定律，摩擦产生的内能等于系统减少的动能，即 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 $