广东省广州市2026-2027学年高二上学期物理开学考试自编模拟试卷

**基本信息** 试卷以神舟二十号、东风导弹等科技热点和襄阳炮文化素材为情境，通过基础判断、实验探究与综合计算，考查匀速圆周运动、动量守恒等核心知识，注重物理观念与科学思维的融合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|7/28|匀速圆周运动、机械能守恒、动量定理、天体运动|结合神舟二十号考查天体运动参数比较，体现科技前沿| |多项选择|3/18|圆周运动实例分析、导弹运动轨迹、动量守恒|以“九三阅兵”导弹为背景分析运动过程，强化科学论证| |非选择题|5/54|向心力实验、动量守恒验证、天体计算、抛石机模型、传送带综合|襄阳炮模型题综合平抛与能量守恒，传送带问题融合动量与运动学，凸显问题层次性|

广东省广州市2026-2027学年高二上学期物理开学模拟卷 本试卷共5页，15题。满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题（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．若物体做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．物体的运动是变速运动 B．物体的速度方向不变 C．物体的加速度方向沿轨迹切线方向 D．物体的加速度不变 2．在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑水平轴摆动；乙图中A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑；丙图为轻绳处于伸直状态（无弹力）一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动，则关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下列判断中正确的是（     ） A．甲图中小球机械能守恒 B．乙图中滑块B机械能守恒 C．丙图中小球机械能守恒 D．丁图中小球和小车组成的系统动量守恒 3．如图所示，学生练习用脚颠球，足球的质量为。某一次足球由静止自由下落，被颠起后，离开脚竖直向上运动的最大高度为。已知足球与脚的作用时间为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．足球与脚作用的过程，脚对足球的冲量等于足球的动量改变量 B．足球与脚作用的过程，足球动量变化量大小为 C．足球与脚作用的过程，脚对足球的平均作用力大小为 D．足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中，重力冲量的大小为 4．2025年5月22日，神舟二十号航天员在空间站（距地面高度约400km）机械臂支持下，第一次圆满完成出舱活动的全部既定任务，并于2025年11月14日返回地面。关于空间站，下列说法不正确的是（　　） A．周期小于24小时 B．线速度小于 C．加速度小于 D．知道空间站的运行周期、距离地面的高度和引力常量，可以求出地球的质量 5．如图，在点处固定一力传感器，细绳一端系上质量为的小球，另一端连接力传感器，使小球绕点在竖直平面内做半径为的圆周运动。时刻小球通过最低点时力传感器的示数为，经过半个圆周，在时刻通过最高点时力传感器的示数为。已知运动过程中小球受到的空气阻力随小球速度的减小而减小，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．小球再次经过最低点时，力传感器的示数等于 B．小球再次经过最低点时，小球处于失重状态 C．时刻小球到达最高点时的速度大小为 D．从时刻到时刻的运动过程中，小球克服空气阻力做的功为 6．如图所示为排球运动员的某次垫球训练，排球竖直向上运动，之后又落回到原位置，假设运动过程中排球所受空气阻力大小与速率成正比，则（　　） A．球上升阶段所用时间大于下降阶段所用时间 B．球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率 C．球上升阶段空气阻力做的功小于下降阶段空气阻力做的功 D．球上升阶段克服重力做功小于下降阶段重力做功 7．如图所示，水平地面上放置质量为1kg的物块，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，此过程中拉力F随位移x变化的关系如图所示，已知物块与地面的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．物块做匀加速直线运动 B．物块运动至2m处的速度大小为 C．物块在0~4m运动过程中，摩擦产生的热量为8J D．物块运动至4m处，拉力的瞬时功率为8W 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A．如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B．如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高 C．如图C所示，轻质细杆长为l，一端固定一个小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球的最小速度为 D．如图D所示，脱水桶的脱水原理是水滴受到离心力 9．在2025年9月3日举行的“九三阅兵”式上，“东风-61”陆基洲际导弹作为国之重器震撼亮相，体现了我国强大的国防实力。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示，先后经历AB段（火箭助推加速上升）、BCD段（脱离大气层后无动力飞行）和DE段（导弹再入大气层后机动滑行），最终命中目标E点。关于导弹在各阶段的运动，下列说法正确的是（　　） A．导弹在最高点C处的飞行速度小于第一宇宙速度 B．导弹在B点时的速率大于在D点时的速率 C．导弹在BCD段的飞行轨迹为圆的一部分 D．导弹在DE段大气层滑行的过程中机械能不守恒 10．如图所示，两条形磁铁各固定在甲、乙两小车上，它们能在水平面上无摩擦的运动，甲车与磁铁的总质量为2kg，乙车与磁铁的总质量为1kg，两磁铁N极相对，现使两车在同一直线上相向运动，某时刻甲车的速度为4m/s，乙车的速度为6m/s，可以看到它们没有相碰就分开了，下列说法正确的是（     ） A．乙车开始反向时，甲车的速度为1m/s，方向不变 B．两车相距最近时，乙车的速度为零 C．两车相距最近时，乙车速度约为0.667m/s，与乙车原速度方向相反 D．甲车对乙车的冲量与乙车对甲车的冲量相同 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答） 11． (1)某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验，图甲为“向心力演示器”装置，已知挡板A、到左右塔轮中心轴的距离相等，到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为、和。 ①若要探究向心力与小球半径的关系，则需要将相同的钢球分别放在挡板和挡板处，将传动皮带放在第________层（填“一”、“二”或“三”）； ②若将皮带放在第二层，将质量完全相等的金属球放在挡板和挡板处，左右两标尺格数的比值为________。 (2)如图丙所示是某同学“用圆锥摆实验验证向心力公式”的实验，细线下悬挂了一个质量为的小钢球，细线上端固定在点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆上。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。（当地的重力加速度为） ①用秒表记录小钢球运动圈的时间，再通过纸上的圆，测出小钢球做匀速圆周运动的半径；那么根据向心力公式可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力________。 ②测量出细绳长度，根据受力分析可得小钢球做匀速圆周运动时所受的合力________（小钢球的直径与绳长相比可忽略）。 ③实验发现与总是近似相等，这说明了向心力公式的正确性。 12．用如图所示装置验证动量守恒定律。 (1)O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，入射球多次从斜轨上S位置由静止释放，位置P是其平均落地点，测量出平抛运动的射程OP。后把大小相同的被碰小球静置于轨道末端的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，并多次重复。下列步骤中必要的是___________（填选项前的符号）。 A．用天平测量两个小球的质量、 B．测量小球开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．测量平抛射程OM、ON (2)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________（用上述必要字母表示）； (3)若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是___________（填选项前的符号）。 (4)一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是___________（填字母）。 A． B． C． D． 13．已知火星的半径是地球的半径的一半，火星的质量是地球的质量的，如果在地球上质量为的人到火星上去，问： (1)在火星表面上人的质量多大？重力多少？ (2)火星表面的重力加速度多大？ (3)设此人在地面上能跳起的高度为，则他在火星上能跳多高？（设上跳速度相同） (4)这个人在地面上能举起质量为的物体，则他在火星可举多重的物体？（地球表面取） 14．如图甲所示，在公元1267~1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石篮中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开。石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m＝80kg的可视为质点的石块装在长臂末端的石篮中，初始时长臂与水平面成30°，松开后，长臂转至竖直位置时石块被水平抛出落在水平地面上。已知长臂长度L1＝m，短臂长度L2＝m，石块落地点与O点的水平距离s＝40m。忽略长臂、短臂和石篮的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g＝10m/s2，求： (1)石块水平抛出时的初速度大小v1 (2)石块圆周运动至最高点时，石块对石篮的作用力F (3)求短臂所挂重物的质量M。 15．如图所示，水平传送带AB长为L=3.25m，以v=5m/s的速度顺时针匀速转动，传送带左端A与半径R=1.8m的固定光滑四分之一圆轨道相切，右端B与放在光滑水平桌面上的长木板c上表面平齐紧靠，木板c右端带有挡板，木板c由锁扣装置固定。木板c上放有小物块b，开始时b和c均静止，且b距木板c左端，距离右端挡板距离L2=2.75m。现将小物块a从圆弧轨道最高点由静止释放。物块a和b间发生弹性碰撞，当物块b与木板c发生碰撞时锁扣自动解锁，且碰撞为弹性碰撞。已知a与传送带间、a与c间、及b与c间动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。a、b、c质量分别为ma=2kg、mb=1kg、mc=1kg，重力加速度g取10m/s2，小物块a、b可视为质点。求： (1)小物块a滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小； (2)小物块a在传送带AB上运动的时间； (3)a与b碰撞后a、b的速度大小。 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 1．A 【详解】AB．做匀速圆周运动的物体，速度的大小不变，方向改变，是变速运动，故B错误，A正确； CD．做匀速圆周运动的物体，加速度方向和向心力方向相同，一直指向圆心，一直变化，故CD错误。 故选A。 2．A 【详解】A．轻杆的转轴固定，轻杆对小球的弹力不做功，只有重力对小球做功，因此小球机械能守恒，故A正确； B．水平面光滑，B下滑时会推动A向左运动，A对B的支持力对B做功，因此B自身的机械能不守恒，故B错误； C．初始轻绳松弛无弹力，小球先做自由落体运动，轻绳绷紧瞬间，沿绳方向的速度分量会损失，机械能转化为内能，因此整个过程小球机械能不守恒，故C错误； D．小球和小车组成的系统，小球摆动时竖直方向存在加速度，系统竖直方向合外力不为零，因此系统总动量不守恒，故D错误。 故选A。 3．C 【详解】A．根据动量定理，足球与脚作用的过程，脚对足球的冲量以及重力的冲量之和等于足球的动量改变量，A错误； B．足球与脚作用的过程，（向上为正）则足球动量变化量大小为，B错误； C．足球与脚作用的过程，根据动量定理 解得脚对足球的平均作用力大小为，C正确； D．足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中，重力冲量的大小为，D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．由得 同步卫星周期为24小时，对应高度约36000km，空间站高度400km较低，故周期小于24小时，故A正确； B．由得 近地卫星环绕半径近似为地球半径，线速度为7.9km/s（第一宇宙速度）；空间站，故线速度小于7.9km/s，故B正确； C．由得 地球表面加速度约为9.8m/s²；空间站，故加速度小于9.8m/s²，故C正确； D．由得 已知周期、高度和引力常量，但地球半径未知，故不能求出地球质量，故D错误。 本题要求选不正确的，故选D。 5．D 【详解】C．时刻小球到达最高点时 解得，故C错误； B．小球再次经过最低点时，加速度方向竖直向上，小球处于超重状态，故B错误； D．时刻小球通过最低点时 解得 从时刻到时刻的运动过程中，由动能定理得 解得 所以从时刻到时刻的运动过程中，小球克服空气阻力做的功为，故D正确； A．小球从最高点再次运动到最低点的过程中，由动能定理得 由，解得 在最低点再次应用牛顿第二定律得 解得，故A错误。 故选D。 6．B 【详解】A．由题意可知，设空气阻力大小为 上升阶段，根据牛顿第二定律可得 可得 下降阶段，根据牛顿第二定律可得 可得 所以 即上升阶段任意位置的加速度均大于下降阶段任意位置的加速度，又因为上升阶段和下降阶段的位移大小相等，根据 可知，球上升阶段所用时间小于下降阶段所用时间，故A错误； B．设上升的初速度为，下降的末速度为，因为上升和下降过程中要克服阻力做功，所以球的机械能减小，即 球上升阶段动量的变化量大小为 下降阶段动量的变化量大小为 上升阶段动量的变化率为；下降阶段动量的变化率为，由以上分析可知， 所以 即球上升阶段动量的变化率大于下降阶段动量的变化率，故B正确； C．因为上升和下降过程中要克服阻力做功，所以球的机械能减小，则在同一高度处，上升速率大于下降速率，故上升阶段受到的空气阻力大于下降阶段受到的空气阻力。由于上升和下降的路程相等，根据可知，上升阶段克服空气阻力做的功大于下降阶段克服空气阻力做的功，故C错误； D．球上升阶段克服重力做功 下降阶段重力做功 两者大小相等，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 由于F不断增大，所以加速度增大，则物块做加速度增大的加速运动，故A错误； B．0~2m，根据动能定理可得 F-x图线与坐标轴围成的区域的面积表示力做的功，所以 联立可得，故B正确； C．物块在0~4m运动过程中，摩擦产生的热量为，故C错误； D．0~4m，根据动能定理可得， 解得 所以拉力的瞬时功率为，故D错误。 故选B。 8．AB 【详解】A．如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，具有向上的加速度，则处于超重状态，故A正确； B．如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，利用重力和支持力的合力提供火车转弯所需的向心力，故B正确； C．如图C所示，在最高点，当杆对小球的支持力等于小球重力时，小球所受合力为零，此时小球的速度最小为零，故C错误； D．如图D所示，水滴和衣服间的摩擦力不足以提供水滴做圆周运动的向心力，水滴做离心运动，故D错误。 故选AB。 9．AD 【详解】A．第一宇宙速度是卫星在近地轨道上做匀速圆周运动的速度；弹头在最高点C处，如果其速度大于或等于该高度对应的环绕速度，它将成为一颗卫星而不会落回地面；因为弹头最终落回地面，说明它做的是近心运动，其在C点的速度必须小于该高度对应的环绕速度；而任何高度的环绕速度都小于近地轨道的环绕速度（即第一宇宙速度）。因此弹头在最高点C处的飞行速度一定小于第一宇宙速度，故A正确； B．弹头在BCD段做无动力飞行，只受地球引力作用，机械能守恒；B点和D点处于同一高度，因此它们的引力势能相等。 根据机械能守恒定律，B点和D点的动能也相等，所以弹头在点时的速率等于在点时的速率，故B错误； C．弹头在BCD段只受万有引力作用，其运动轨迹是椭圆的一部分，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，只有当速度大小和方向满足特定条件时，轨迹才是圆；从B到C，弹头高度增加，速度减小；从C到D，高度减小，速度增加，速度大小不恒定，所以轨迹不是圆的一部分，故C错误； D．弹头在DE段再入大气层滑行，会受到空气阻力的作用；空气阻力是耗散力，对弹头做负功，导致其机械能转化为内能，因此机械能不守恒，故D正确。 故选AD。 10．AC 【详解】A．乙车开始反向时速度为零，根据动量守恒定律得（取向右为正） ，故A正确； BC．当两车速度相同时，相距最近，设共同速度为v共，则有（取向右为正） 代入数据有v = 0.667m/s，水平向右，与乙车原来的速度相反，故B错误、C正确； D．甲对乙的力与乙对甲的力是一对作用力与反作用力，方向相反，则它们的冲量方向相反，则甲对乙的冲量与乙对甲的冲量不等，故D错误。 故选AC。 11．(1) 一 (2) 【详解】（1）①[1]若要探究向心力与小球半径的关系，则需要两球的质量和运动角速度相等，即将传动皮带放在第一层； ②[2]若将皮带放在第二层，根据可知，左右两球的角速度之比为 左右两球运动的半径之比为 根据可知 （2）①[1]有题意可知，小球做圆周运动的周期为 则角速度为 根据向心力公式可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力 ②[2]设绳子与竖直方向的夹角为，则小球受到的合力为 其中 解得 12．(1)AD (2) (3) (4)A 【详解】（1）A．验证动量守恒需要比较碰撞前、后两球的动量，因此必须用天平测量两球的质量，，故A正确； B．每次让入射球从斜轨上同一位置由静止释放，即可保证其到达轨道末端时速度相同，不需要测量释放高度，故B错误； C．各球均从同一高度水平抛出，平抛时间相同，利用水平射程表示速度时该时间可约去，不需要测量抛出点距地面的高度，故C错误； D．碰撞后两球的水平速度分别与射程，成正比，因此必须测量，，故D正确。 故选AD。 （2）设小球从轨道末端平抛到地面的时间为，碰撞前入射球的速度为，碰撞后两球的速度分别为，。由平抛运动的水平方向规律得，， 若碰撞前后动量守恒，则 代入各速度并约去相同的，整理得 （3）若两球发生弹性碰撞，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 整理得 比较两式得 由于各次平抛的平抛时间相同，水平射程与平抛初速度成正比，因此 （4）取方向为轴正方向、垂直于的水平方向为轴。碰撞前系统在方向的总动量为零，由动量守恒定律得，因此，应位于连线的两侧。为使入射球碰后仍向前运动，本实验取，故两球在方向的速度大小满足；两球平抛时间相同，所以点到连线的距离应大于点到该连线的距离。 A．，位于连线两侧，且点偏离该连线更远，故A正确； B．点偏离连线的距离大于点，不满足，故B错误； C．，位于连线同侧，碰撞后系统在方向的总动量不为零，故C错误； D．，位于连线同侧，碰撞后系统在方向的总动量不为零，故D错误。 故选A。 13．(1)， (2) (3) (4) 【详解】（1）质量是物体本身的固有属性，不随地理位置而改变，所以人在火星上的质量仍为 根据万有引力提供重力公式 可得重力加速度 火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为： 因此 人在火星上的重力 （2）由（1）的计算可知，火星表面的重力加速度为 （3）设人起跳时的初速度为，根据运动学公式 可知在初速度相同的情况下，跳起的高度与重力加速度成反比： 所以火星上的跳起高度 （4）在地球上他能举起质量为的物体，说明他能够产生的最大举力等于这个物体的重力： 人在地球和火星上能发挥出的最大举力是相同的，所以他在火星上最多能举起的物体的重力同样等于这个举力： 14．(1) (2)，方向竖直向上 (3) 【详解】（1）根据平抛运动规律有， 解得 （2）最高点时，根据牛顿第二定律有 解得 由于牛顿第三定律，则，方向竖直向上 （3）设石块水平抛出时，短臂所挂重物速率为v2，由能量守恒定律有 根据角速度相等有 解得 15．(1)60N，方向竖直向下 (2) (3)， 【详解】（1）物块a沿圆弧轨道下滑过程机械能守恒，有 解得v0=6m/s 由牛顿第二定律得 解得F=60N 由牛顿第三定律，物块a对轨道的压力，方向竖直向下。 （2）物块a在传送带上先做减速运动，加速度大小为 设物块a达到与传送带共速所用时间t1，则 位移 此后物块a与传送带一起做匀速运动，匀速运动时间 物块a在传送带AB上运动时间 （3）物块a在木板c上做匀减速运动，与b碰前速度为v1，由动能定理得 解得v1=4.5m/s 两物块发生弹性碰撞，有， 解得v2=1.5m/s，v3=6m/s 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 $