2026-2027学年高二上学期开学考试自编模拟物理试卷

**基本信息** 2026-2027学年高二上学期开学物理模拟卷，以动量定理、圆周运动、碰撞等核心知识为载体，通过塑胶跑道、活检针、冰壶运动等真实情境，考查物理观念与科学思维，实验题与综合题设计体现科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|动量定理（题1）、圆周运动（题2）|结合生活场景，如鸡蛋碰撞对比，强化运动与相互作用观念| |多选|3/18|汽车功率（题8）、行星运动（题9）|设置动态过程分析，考查科学推理与能量观念| |非选择|5/54|实验（验证机械能守恒、动量守恒）、综合（冰壶运动、传送带模型）|实验题注重操作规范，综合题如冰壶碰撞结合动量守恒与动能定理，体现模型建构与问题解决能力|

2026-2027学年高二上学期开学考试自编模拟物理试卷 本试卷共4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．塑胶跑道由一种特殊的材料制成，这种材料具备良好的减震和回弹效果。经测试，将一重为G的鸡蛋分别从水泥路面和塑胶跑道路面上方相同高度自由释放，碰后鸡蛋的速度均变为零。已知鸡蛋与水泥路面的碰撞时间为t0，鸡蛋受到水泥路面的平均作用力为4G；鸡蛋与塑胶跑道路面的撞击时间为3t0，则鸡蛋受到塑胶跑道路面的平均作用力为（　　） A．1.5G B．2G C．2.5G D． 2．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定。有一质量为m的小球紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球所在的高度为筒高的一半。重力加速度为g，则（　　） A．小球受到重力、支持力和向心力的作用 B．小球受到的合力方向沿斜面向下 C．小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为 D．小球做匀速圆周运动的角速度大小为 3．两小车P、Q的质量分别为和，将它们分别与小车N沿直线做碰撞实验，碰撞前后的速度v随时间t的变化分别如图1和图2所示。小车N的质量为，碰撞时间极短，则（　　） A． B． C． D． 4．如图甲所示，一个质量为的滑块某时刻从左端滑上质量为的木板上，木板初始时静止在地面上且足够长。从滑块滑上木板的时刻开始计时，根据滑块和木板的运动作出了滑块的图像和木板的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．地面对木板的摩擦力向左 B．整个过程系统产生的内能为 C．滑块最终与木板左端相距 D．摩擦力对木板做的功为 5．如图，完全相同的均质小球A、B被不可伸长的细线悬挂，静止在同一竖直平面内，相互接触无挤压，悬挂点到球心的距离分别为和，A被拉至与竖直方向成的位置并由静止释放，随后与B发生弹性正碰。忽略空气阻力，B的球心上升的最大高度为（     ） A． B． C． D． 6．活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针芯和针鞘被瞬间弹出后仅受阻力。针鞘质量为m，针鞘在软组织中运动距离d1后进入目标组织，继续运动d2后停下来。若两段运动中针鞘整体受到阻力均视为恒力。大小分别为F1、F2，则针鞘（   ） A．被弹出时速度大小为 B．到达目标组织表面时的动能为F1d1 C．运动d2过程中，阻力做功为(F1＋F2)d2 D．运动d2的过程中动量变化量大小为 7．在建筑工地上的某次打桩过程中，质量为的重锤，从时刻开始由某一高度静止下落，时刻与质量为的桩发生撞击，随后一起运动，时刻桩静止于软土中。不计空气阻力，重力加速度取，则下列说法正确的是（     ） A．时间内，锤对桩的平均作用力大小为 B．时间内，软土对桩的平均阻力大小为 C．时间内，软土对桩做的功等于锤和桩的机械能损失 D．时间内，锤的重力冲量值大于桩对锤作用力的冲量值 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．汽车在平直公路上行驶，阻力保持不变。某时刻，以速度、加速度加速前进，发动机的实际功率正好等于额定功率。从此时开始，发动机始终在额定功率下工作。下列说法正确的是（     ） A．汽车的牵引力大小将逐渐趋于 B．经过时间后，汽车的速度为 C．汽车的速度会先增大后减小 D．汽车能达到的速度最大值为 9．如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　） A．该行星表面的重力加速度大小为 B．该行星的第一宇宙速度为 C．“背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为 D．“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 10．一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（   ）   A．在x = 1m时，拉力的功率为6W B．在x = 4m时，物体的动能为2J C．从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为8J D．从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为2kg∙m/s 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答） 11．某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)下列说法正确的是________。 A．重物下落过程中手应始终提住纸带上端使纸带竖直 B．重物应选用体积小、密度大的物体 C．该实验需要天平 D．该实验装置不能用于研究自由落体运动 (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。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（打的第一个点）的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为________，动能增加量为________（用题中字母表示）。 (3)该实验小组操作规范，多次记录下落的高度h和对应的速度大小v，作出图像如图丙所示。若该图像斜率的值等于________（填“g”或“2g”），则可验证机械能守恒定律（g是当地的重力加速度）。 12．用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，在气垫导轨的一端装有位移传感器（图中未画出），A、B两物块（可视为质点）沿同一直线运动并发生正碰，若两物块的质量分别为和，根据电脑记录的A、B两物块在同一时刻与传感器的距离，画出了两物块位置随时间变化的图像（如图乙），其中①为物块B碰前的位置时间图线，②与④为两物块碰后的位置时间图线。 (1)从图中数据可以判断出物块A碰后的图线是_____（选填“②”“③”“④”）； (2)该同学测量质量时，未记录对应的滑块，请你根据图像中数据帮他分析，质量为200g的滑块是_____（选填“A”或“B”）； (3)由题中数据结合图像中提供的信息，可判断两滑块组成的系统在相互作用过程中动量_____（填“守恒”或“不守恒”），这个碰撞_____（填“是”或“不是”）弹性碰撞。 13．冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同，A与间冰面的动摩擦因数，重力加速度取，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A （1）在N点的速度的大小； （2）与间冰面的动摩擦因数。 14．如图所示，由传送带AB、直轨道BC、半圆弧轨道CDE、及直轨道EF、FG平滑连接而成的U型水平装置，除传送带AB外，其余轨道均光滑。G点为轻弹簧的固定端，与自由端连接的质量为5m的物块b，静止处于平衡位置F点。现有质量为m的物块a，在A点以水平向右的初速度滑上传送带。已知，轨道BCDEF的总长度，其中半圆弧轨道半径，物块a与传送带间的动摩擦因数，振子周期，，，物块a和b可视为质点，它们之间的碰撞为弹性碰撞。 若传送带保持静止，求 (1)物块a第一次经过B点时的速度大小； (2)物块a第一次经过D点时轨道侧壁对其弹力的大小； (3)第一次碰撞后弹簧的最大势能； 15．如图所示，在光滑水平面上固定两个柱形光滑轨道，轨道上分别约束着只能沿轨道方向运动的两个小球B和C，质量均为。小球B和C通过弹性限度足够大的相同轻质弹簧与质量为的小球A相连。初始时，两弹簧均处于原长。现有一质量为的小球D以速度沿轨道方向与小球A发生对心弹性碰撞，碰撞时间极短，不计空气阻力。 (1)求小球D与A碰撞后瞬间小球A的速度大小； (2)若发生碰撞后小球D不再与A碰撞，求每根弹簧所具有的最大弹性势能； (3)要使弹簧第一次恢复原长时，小球D与A恰好再次发生碰撞，求的值。 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．B 【详解】设鸡蛋自由落体阶段末速度为v，两次下落高度相等，落地瞬间的速度也相等，碰水泥路面的过程，由动量定理得 鸡蛋碰塑胶跑道路面的过程，由动量定理得解得 2．D 【详解】 A．设该圆锥底边圆的半径与圆锥侧边的夹角为，小球在光滑圆锥桶内壁受到自身重力竖直向下和内壁支持力垂直内壁向上，如图所示。二力的合力提供向心力，所以小球只受到两个力的作用选项，A错误； B．小球在水平面内做匀速圆周运动，所以重力和支持力的合力指向水平面内圆周运动的圆心，B错误； C．根据几何关系可得合力，，C错误； D．根据牛顿第二定律和几何关系，解得，D正确。故选D。 3．D 【详解】PN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 即 根据图像可知，故； 同理，QN碰撞时，根据碰撞前后动量守恒有 即 根据图像可知，故； 故，故选D。 4．B 【详解】A．根据图像可知，2s后，物块和木板共速，一起匀速，所以地面对木板的摩擦力为0，不存在向左摩擦力，A错误。 B．初态时滑块速度8m/s、木板静止，系统初动能 由动量守恒可知 末态时滑块与木板同速v共=4m/s，系统末动能 系统机械能减少了96J − 48J = 48J，即产生的内能为48J，B正确。 C．0～2s内，滑块平均速度 位移为6m/s×2s=12m 木板平均速度 位移为2m/s×2s=4 m 此时滑块相对木板左端的距离为12m−4m=8m 之后二者共同以4 m/s运动，距离不再改变，故非10m，C错误。 D．从0到2s，木板加速度为2m/s²，所受水平合力为3kg×2m/s²＝6N 0～2s内摩擦力对木板做功为F·s=6N×4m=24J，而非6J，D错误。故选B。 5．A 【详解】设A、B小球的质量均为，忽略空气阻力，则A从静止释放至与B发生碰撞前瞬间，由动能定理可得 A球与B球碰撞过程中，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有， 可得 由于 所以从碰撞后至下次碰撞前，B做圆周运动，设B的球心上升的最大高度为h，则对B从碰后至上升到最大高度的过程，由动能定理可得解得 故选A。 6．A 【详解】A．根据动能定理有解得 故A正确； B．针鞘到达目标组织表面后，继续前进d2减速至零，有Ek = F2d2 故B错误； C．针鞘运动d2的过程中，克服阻力做功为F2d2，故C错误； D．针鞘运动d2的过程中，动量变化量大小故D错误。故选A。 7．B 【详解】AB．在时间内，重锤做自由落体运动，时刻重锤的速度大小为 重锤与桩发生撞击过程，根据动量守恒可得 解得撞击后瞬间的共同速度为 在时间内，以向上为正方向，以锤为对象，根据动量定理可得 代入数据解得桩对锤的平均作用力大小为 根据牛顿第三定律可知，锤对桩的平均作用力大小为； 以重锤和桩为整体，根据动量定理可得 代入数据解得软土对桩的平均阻力大小为，故A错误，B正确； C．在时间内，除了软土对桩做负功，碰撞过程也存在机械能损失，因此锤和桩的总机械能损失等于软土阻力做功的绝对值加上碰撞过程的机械能损失，故C错误； D．在时间内，由于锤的初、末速度均为0，锤的动量变化量为0，根据动量定理可知，锤的重力冲量值大小等于桩对锤作用力的冲量值大小，故D错误。故选B。 8．AD 【详解】ACD．根据题意，由牛顿第二定律有 从此时开始，发动机始终在额定功率下工作，由可知，随着速度逐渐增大，逐渐减小，加速度逐渐减小，当加速度减小到0时，速度最大，之后汽车做匀速直线运动，最大速度为 即从此时开始，汽车的牵引力大小将逐渐趋于，汽车的速度会先增大后不变，故AD正确，C错误； B．由上述分析可知，汽车的加速度逐渐减小，则经过时间后，汽车的速度小于，故B错误。故选AD。 9．AC 【详解】A．在星球表面，根据可得 行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取，可得该行星表面的重力加速度大小 故A正确； B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力 可得星球的第一宇宙速度 行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度 地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度，故B错误； C．“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测器与保护背罩之间的作用力 “背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4000N，对背罩，根据牛顿第二定律解得 故C正确； D．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率 故D错误。故选AC。 10．BC 【详解】由于拉力在水平方向，则拉力做的功为W = Fx 可看出W—x图像的斜率代表拉力F。 AB．在物体运动的过程中根据动能定理有 则x = 1m时物体的速度为v1= 2m/sx = 1m时，拉力为 则此时拉力的功率P = Fv1= 12Wx = 4m时物体的动能为Ek= 2J A错误、B正确； C．从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为Wf= μmgx = 8J C正确； D．根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1= 6N，2—4m的过程中F2= 3N，由于物体受到的摩擦力恒为f = 4N，则物体在x = 2m处速度最大，且根据选项AB分析可知此时的速度 则从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为 D错误。故选BC。 11．(1)B(2) (3)2g 【详解】（1）A．重物下落过程中手不能提住纸带，否则会引入额外阻力，干扰实验结果，故A错误； B．选用体积小、密度大的重物，可减小空气阻力对实验的影响，故B正确； C．验证机械能守恒时，重力势能减少量与动能增加量中的质量可约去，无需天平测量质量，故C错误； D．该装置可通过纸带分析重物的运动规律，能够用于研究自由落体运动，故D错误。故选B。 （2）[1] 重力势能减少量与动能增加量从到，重物下落高度为，重力势能减少量 [2]点的瞬时速度可表示为   因此动能增加量 （3）若机械能守恒，由可得 图线的理论斜率为，若该图像斜率的值等于则可验证机械能守恒定律。 12．(1)④(2)B(3) 守恒 不是 【详解】【小题1】①为物块B碰前的位置时间图线，根据乙图可知碰撞前物块A沿轴正方向运动，物块B沿轴负方向运动；碰撞后物块A、物块B都沿轴负方向运动，碰撞后物块A在前，物块B在后，A的速度大于B的速度，则物块A碰后的图线是④； 【小题2】碰撞前物块A速度，物块B速度 碰撞后物块A速度，物块B速度 根据动量守恒得 解得，故质量为的滑块是A，质量为的滑块是B； 【小题3】[1]碰撞前系统总动量 碰撞后系统总动量 ，可得相互作用过程中动量守恒； [2]碰撞前系统总动能 碰撞后系统总动能 ，可得这个碰撞不是弹性碰撞。 13．（1）；（2） 【详解】（1）设冰壶质量为，A受到冰面的支持力为，由竖直方向受力平衡，有 设A在间受到的滑动摩擦力为，则有 设A在间的加速度大小为，由牛顿第二定律可得 联立解得 由速度与位移的关系式，有 代入数据解得 （2）设碰撞前瞬间A的速度为，由动量守恒定律可得 解得 设A在间受到的滑动摩擦力为，则有 由动能定理可得 联立解得 14．(1) 3m/s；(2)3N；(3)0.25J 【详解】（1）①传送带静止时，物块a在AB段受滑动摩擦力做匀减速运动，由动能定理： 代入、、，解得： (2) a从B到D轨道光滑，动能不变，因此 侧壁弹力提供圆周运动向心力： 解得： (3)a从B到F轨道光滑，速度保持，即碰撞前a的速度 a、b发生弹性碰撞： 由动量守恒： 由动能守恒： 联立解得碰撞后速度：， 之后b压缩弹簧，动能全部转化为弹簧最大势能： 代入数值解得： 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意可知，小球D与小球A发生弹性正碰，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 联立解得， （2）根据题意可知，小球A、B、C共速时，弹簧的形变量最大，弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有解得 （3）根据题意，设小球D与小球A发生弹性正碰后到弹簧再次恢复原长的时间为，由动量守恒定律有 两边同时乘以并求和可得 要使弹簧恢复原长时，m与M能再次发生碰撞，则有 整理可得解得 即球质量m和大球质量M的质量比。 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 $