湖南省株洲市2026-2027学年高二上学期开学学情物理自测卷（人教版）

**基本信息** 以磨刀器、频闪摄影平抛等真实情境为载体，覆盖电容器、机械能、圆周运动等核心知识，通过选择、实验、计算梯度设计，检测高二开学学情，体现物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|电容器、摩擦力、平抛运动|结合生活情境（如弹簧拉力器），考查运动与相互作用观念| |多选|3/15|圆周运动、板块模型|综合科学推理，如轨道支持力突变分析| |实验题|2/20|加速度与力关系、机械能守恒|设计多方案对比（甲、乙、丙方案），培养科学探究能力| |计算题|3/37|电场平衡、机械能与运动综合|构建轨道-斜面模型，考查模型建构与能量观念|

湖南省株洲市2026-2027学年高二上学期开学学情自测卷 物理试题（解析版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C C C D B BCD BD ABD 1．C 【详解】A．电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，只取决于电容器本身的性质，故A错误； B．电容器充电后，由于静电感应，两极板一定带有等量异种电荷，故B错误； C．照相机闪光灯应用电容器放电发出强光，故C正确； D．电容器与电源相连时，电容器将充电，而电容器两极板间用导线相连时，电容器放电，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．当刀具向后拉动时，刀具受到的滑动摩擦力阻碍刀具的相对运动，因此刀具受到的摩擦力向前，故A错误； B．刀具向后拉动时，由于刀具受到的摩擦力向前，根据牛顿第三定律可知，磨刀器受到刀具的摩擦力向后，根据平衡条件可知，桌面对磨刀器的摩擦力向前，结合牛顿第三定律可知，磨刀器对桌面的摩擦力向后，故B错误； CD．当对刀具施加相同的正压力F时，将F沿两个侧面进行分解，如图所示，由几何关系可得 故当磨刀器的夹角越大，刀具对磨刀器的作用力越大小，根据可知，刀具受到磨刀器的摩擦力越小，故C错误，D正确。 故选D。 3．C 【详解】ABC．由图可知，A球在相等时间内的水平位移相等，则可判断A球水平方向做匀速直线运动；竖直方向A球的运动和B球相同，则可判断A球沿竖直方向做自由落体运动；故AB错误，C正确； D．根据平抛运动规律 可得 则必须要借助刻度尺测出每个小方格的边长，借助重力加速度的值才能求解A球抛出时的初速度大小，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】试题分析：由胡克定律可知，在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹簧的弹力越大； 弹簧的弹性势能EP=kx2，在弹性限度内，弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大． 解：将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大；故ABD错误，C正确； 故选C． 点评：在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹力越大，弹性势能越大． 5．C 【详解】A．运动过程中，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，可知选项A错误； B．C球摆到最低点时由动量守恒和能量关系， 解得物块B的速度为 选项B错误； C． C球第一次摆到最低点过程中，根据， 可得木块A、B向左移动的距离为 选项C正确； D．当C到达最低点再向右摆动时，A做减速运动，此后AB分离，由于因系统有部分机械能传给了B，则当A、B、C运动状态稳定后，小球C不会摆到原来的高度，即细线与杆所成夹角最大不会达到，选项D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．上升过程，根据牛顿第二定律，有 f+mg=ma 解得 下降过程，根据牛顿第二定律，有 mg-f=ma′ 解得 可见：上升过程加速度大小大于下降过程加速度大小。 由于上升和下降的高度相等，上升的加速度大小大于下降的加速度大小，由运动学公式 知上升的时间小于下降的时间，故A错误； B．由于小球运动过程有空气阻力，所以机械能损失，回到抛出点时的速率v2必然小于抛出时的速率v1，则由动能公式知小球回到抛出点的动能小于抛出时的动能，故上升过程减少的动能大于下落过程增加的动能，故B错误； C．上升过程同样位置的阻力大于下落过程同样位置的阻力，因此小球上升克服阻力做功的数值大于小球下降克服阻力做功的数值，故C错误； D．由题意可得，阻力与速率的关系为 故阻力的冲量大小为 因为上升过程和下降过程位移相同，则上升和下降过程冲量大小相等，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．小球从A点到O点的过程，根据机械能守恒定律得 解得小球运动到O点时的速度大小为，故A错误； B．细线碰到钉子前瞬间，对小球根据牛顿第二定律得 解得细线上的弹力大小为T=2mg，故B正确； C．细线碰到钉子后瞬间，对小球，根据牛顿第二定律得 解得细线上的弹力大小为T′=5mg，故C错误； D．细线碰到钉子后，假设小球可以做完整圆周运动，根据机械能守恒定律可得 解得小球经过最高点的速度v=0 当小球刚好经过最高点时，有 解得 故细线碰到钉子后，小球不能绕钉子做完整的圆周运动，故D错误。 故选B。 8．BCD 【详解】A．因为轨道光滑，小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒。小球从点由静止释放，经过点前后瞬间，重力势能不变，所以动能不变，速度大小不变，故A错误； B．小球经过点前瞬间，圆周运动的半径为，经过点后瞬间，圆周运动的半径为，又因为，根据角速度与线速度的关系，小球经过点前后瞬间线速度大小不变，半径突然增大，所以角速度突然减小，故B正确； C．根据向心加速度公式，小球经过点前后瞬间线速度大小不变，半径突然增大，所以向心加速度突然减小，故C正确； D．根据牛顿第二定律 可得 小球经过点前后瞬间线速度大小不变，半径突然增大，所以突然减小，轨道对小球的支持力突然减小，故D正确。 故选BCD。 9．BD 【详解】A．物块A滑上木板B的瞬间，根据牛顿第二定律有 代入数据解得，故A错误； B．对B，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 设经过时间，AB共速，则有 解得，，故B正确； D．经时间，A的位移为 B的位移为 因物块A始终未滑离木板B，故木板B的长度至少为，故D正确； C．A和B共速后，一起做匀减速直线运动，对整体，根据牛顿第二定律有 解得 整体减速到零的位移为 故木板B沿地面滑行的最大距离为，故C错误。 故选BD。 10．ABD 【详解】A．导轨光滑、桌面光滑，无摩擦力做功。轻杆的弹力属于系统内力，只有重力对系统做功，所以小球a、b组成的系统机械能守恒，A正确； B．设即将落地时速度与水平方向的夹角为，由于的轨迹为抛物线，根据平抛运动的规律有 解得 又因为两球沿杆方向速度相等，则有 解得小球、的速度大小关系为，B正确； C．根据系统机械能守恒，小球下落高度，重力势能减少量等于系统动能增加量，即 结合速度关系 解得，C错误； D．因为桌面光滑，只有杆弹力对做功，所以小球的机械能增加量，等于轻杆弹力对做的正功。小球克服轻杆弹力做的功，等于轻杆弹力对做的负功的大小。由于系统机械能守恒，小球的机械能减少量等于小球的机械能增加量；而小球的机械能减少量，等于其克服轻杆弹力做的功。因此，小球a克服轻杆弹力做功在数值上等于小球b机械能的增加量，D正确。 故选ABD。 11．(1)A (2)0.51 (3)C 【详解】（1）A．由图示实验装置可知，甲、乙方案实验前均需要平衡摩擦力，故A正确； B．由图示实验装置可知，甲实验中小车受到的拉力可以由力传感器测出，乙实验中小车所受拉力可以由弹簧测力计测出，甲、乙实验不需要方案不需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量，故B错误； C．由图示可知，乙方案中，小车加速运动时槽码向下加速运动，槽码处于失重状态，小车加速运动时受到细线的拉力小于槽码所受重力的一半，故C错误。 故选A。 （2）每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，打点计时器所接交流电源频率为50Hz，相邻计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动的推论由逐差法可知，小车的加速度大小 （3）A．由图示图像可知，纵轴的截距大于0， F=0（即不挂钩码）时小车就具有了加速度；产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大，，故A错误； B．图线②在力较小时图像是直线，加速度与拉力成正比；拉力较大时图像向下弯曲，加速度偏小，由牛顿第二定律可得， 解得 可知当时， 图像为直线，当钩码挂的个数太多时，不满足，则 图像右端向下弯曲，所以图线②右端弯曲的原因是钩码挂的个数太多造成的，故B错误； C．图线③在横轴的截距大于0，只有当F增加到一定值时，小车才获得加速度，产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过小或未平衡小车受到的阻力，故C正确。 故选C。 12．(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。 13．（1）正电，；（2） 【详解】（1）已知小球B带负电，由甲图可知，A球带正电，对A球受力分析，由平衡条件可得 解得A球所带的电荷量为 （2）加电场后对A球受力分析，由平衡条件可得 解得 14．(1)35N (2)m (3) 【详解】（1）物块1、2组成的系统动量守恒可得 可得解得 当物块1、2与弹簧分离时，由机械能守恒定律可得 物块1、2组成的系统动量守恒，则有 解得， 在处，由牛顿第二定律可得 解得 （2）物块2由运动到的过程中，由动能定理可得 物块2恰能从点平行PQ飞入斜面，即其速度与水平方向夹角为，则有 点与点的竖直距离为 （3）物块2飞入点的速度大小为 若经弹簧一次反弹后恰能回到点，经过粗糙段MN两次，根据动能定理可得 解得 即当时，物块2经过弹簧一次反弹后从点飞出，此时 当时，物块2无法冲出斜面，且 故物块2不会停在MN段上，最终在点与弹簧间往复运动，在点的速度为零，由动能定理可得 解得 综上所述，物块2在MN段上运动的总路程与其长度的关系式为 15．(1)15N (2)45N，方向竖直向下。 (3) 【详解】（1）设小球到A点时速度为v，由动能定理有 解得 在A点，弹力提供小球的向心力，故小球在点受到轨道的弹力大小 （2）设小球到B点时速度为，由动能定理有 小球在B点有 联立解得小球在B点受到轨道的弹力大小 根据牛顿第三定律可知小球在点对轨道的压力大小为45N，方向竖直向下。 （3）设小球上升过程中即将脱离轨道的位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为，根据机械能守恒有 此时有 联立解得 之后小球做斜上抛运动，竖直速度减为零时，有 所以小球上升的最大高度为 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省株洲市2026-2027学年高二上学期开学学情自测卷 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．关于电容器，下列说法正确的是（　　） A．电容器所带的电量越多，电容就越大 B．电容器充电后，两个极板带有等量同号电荷 C．照相机闪光灯工作时发出强光是属于电容器的放电现象 D．电容器只能充电，不能放电 2．磨刀器极大地提升了我们的生活便利性，如图甲所示，这是一款某品牌的磨刀器，它配备了两种刀具选择规格（角度在和两种规格）。这类磨刀器的设计左右对称，通过调整两侧刀片的夹角，以适应不同刀具的需求，其简化原理图如图乙所示。若某人将磨刀器放在水平桌面上，并将刀具放在磨刀器上向后缓慢拉动，若在拉动过程中对刀具施加的压力保持恒定，磨刀器始终静止。则下列关于磨刀器和对应刀具的说法正确的是（　　） A．当刀具向后拉动时，刀具受到的摩擦力方向向后 B．当刀具向后拉动时，桌面受到的摩擦力方向向前 C．若磨刀器的夹角越大，刀具对磨刀器的作用力越大 D．若磨刀器的夹角越大，刀具受到的摩擦力反而越小 3．小明利用如图1所示的装置和频闪摄影来探究平抛运动的特点，他通过击打弹簧片使A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图2为某次实验得到的频闪照片，根据该频闪照片分析，下列说法正确的是（    ） A．仅可判断A球沿竖直方向做自由落体运动 B．仅可判断A球沿水平方向做匀速直线运动 C．可判断A球沿竖直方向做自由落体运动，沿水平方向做匀速直线运动 D．借助刻度尺仅在照片上测量小球的位置即可求出A球抛出时的初速度大小 4．如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是（ ） A．弹力变大，弹性势能变小 B．弹力变小，弹性势能变大 C．弹力和弹性势能都变大 D．弹力和弹性势能都变小 5．如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为2m的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A．运动过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B．C球摆到最低点时，物块B的速度为 C．C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向左移动的距离为 D．当A、B、C运动状态稳定后，细线与杆所成夹角最大为 6．小球从地面以某一初速度竖直上抛，一段时间后又落回地面。若运动过程中小球所受空气阻力与其速率成正比。则小球（　　） A．上升过程的时间大于下落过程的时间 B．上升过程减少的动能小于下落过程增加的动能 C．上升过程克服阻力做功等于下落过程克服阻力做功 D．上升过程阻力的冲量大小等于下落过程阻力的冲量大小 7．如图所示，长为的轻质细线一端固定在水平天花板上点，另一端拴一个可视为质点、质量为的小球。点正下方点固定一光滑钉子（粗细不计）。现使细线偏离竖直方向后，从点处无初速度释放小球，小球做圆周运动到最低点时细线碰到钉子。已知，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．小球运动到点时的速度大小为 B．细线碰到钉子前瞬间，细线上的弹力大小为 C．细线碰到钉子后瞬间，细线上的弹力大小为 D．细线碰到钉子后，小球恰好能绕钉子做完整的圆周运动 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．如图所示，圆心分别为、的圆轨道AB、BC固定在竖直平面内，点为两个圆轨道的最低点，、水平，且。将光滑小球从点由静止释放，则小球第一次经过点前后瞬间，小球（　　） A．速度突然减小 B．角速度突然减小 C．向心加速度突然减小 D．受到轨道的支持力突然减小 9．如图，木板B静止在水平地面上，物块A从木板B的左端以6m/s的初速度水平滑上木板B，A、B的质量均为1kg，木板B与物块A、水平地面间的动摩擦因数分别是0.4、0.1，物块A始终未滑离木板B，取重力加速度g=10m/s2，物块A可看作质点，下列说法正确的是（　　） A．物块A滑上木板B的瞬间，物块A的加速度大小为2m/s2 B．物块A与木板B刚达到共速时的速度为2m/s C．木板B沿地面滑行的最大距离为1m D．木板B的长度至少为3m 10．如图，形状为抛物线的光滑导轨固定在竖直面内，O点为抛物线顶点且切线水平，下端B与光滑水平桌面相接触，O点在桌面上投影点为A，OA间高度差为L，A、B两点相距2L，导轨上套有一个小球a，小球a通过长为2L的轻杆与桌面上的小球b相连，小球a、b的质量分别为m和2m，现将小球a从距桌面竖直高度为L处静止释放，则（　　） A．小球a从释放至落到桌面前，小球a、b组成的系统机械能守恒 B．小球a落到桌面前瞬间，小球a、b的速度大小关系为 C．小球a落到桌面前瞬间，小球b的速度大小为 D．小球a从释放至落到桌面前的运动过程中，小球a克服轻杆弹力做功在数值上等于小球b机械能的增加量 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．为探究物体加速度a与外力F和物体质量M的关系，研究小组的同学们在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案，如图甲、乙、丙所示：甲方案中在小车前端固定了力传感器，并与细线相连，可以从传感器上直接读出细线拉力；乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连，从弹簧测力计上可读出细线拉力；丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。三种方案均以质量为m的槽码的重力作为动力。 (1)关于三个实验方案，下列说法正确的是___ ___。 A．甲、乙方案实验前均需要平衡摩擦力 B．甲、乙、丙方案均需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量 C．乙方案中，小车加速运动时受到细线的拉力等于槽码所受重力的一半 (2)某次甲方案实验得到一条纸带，部分计数点如图丁所示（每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出），测得，，，。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz，则小车的加速度______（结果保留两位有效数字）。 (3)甲方案实验中，以小车的加速度a为纵坐标、钩码的重力F为横坐标作出的图像戊理想状态下应是一条过原点的直线，但由于实验误差影响，常出现如图所示的三种情况。关于这三种情况下列说法中正确的是______。 A．图线①交于纵轴的原因是钩码挂的个数太多 B．图线②右端弯曲的原因是钩码挂的个数太少 C．图线③交于横轴的原因可能是未平衡小车受到的阻力 12．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________________________________。 13．两个完全相同的质量都为m、带等量电荷的小球A、B分别用等长的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为的M、N两点，平衡时小球A、B的位置如图甲所示，已知小球B带负电，此时两球相距为l，细线与竖直方向夹角均为θ = 45°，若外加水平向左的匀强电场，两小球平衡时位置如图乙所示，细线刚好沿竖直方向，已知静电力常量为k，重力加速度为g，求： （1）A球的电性及所带的电荷量Q； （2）外加匀强电场的场强E的大小。 14．如图甲所示，CD、DE为两段竖直放置的四分之一圆管，两管相切于处，半径均为。右侧有一倾角的光滑斜面PQ固定在水平地面上。一轻弹簧的两端与质量分别为（已知）的两物块1、2相接触但并不连接。现使物块1获得水平向右的瞬时速度，并从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示（后未画出）。物块2与弹簧分离后，将物块1和弹簧取走，2经CDE轨道从处水平飞出后，恰能从点平行PQ方向飞入斜面。物块与CDE段之间的摩擦不计，重力加速度取。求： (1)物块2经过点时受到圆管的作用力大小； (2)求点与点的竖直距离； (3)若斜面PQ上距离点的点下方有一段长度可调的粗糙部分MN，其调节范围为，与物块2间的动摩擦因数，斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧始终在弹性限度内，且不与粗糙部分MN重叠，求物块2在MN段上运动的总路程与MN长度的关系式。 15．如图所示，一半径为的四分之三竖直光滑圆轨道被固定在水平地面上，点为轨道最低点，点与圆心等高。质量为的小球（可视为质点）在点正上方处静止释放，下落至点时进入圆轨道，重力加速度取，不计空气阻力，求： (1)小球在点受到轨道的弹力大小； (2)小球在点对轨道的压力； (3)小球上升过程中距地面的最大高度。 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 $