精品解析：甘肃天水市第一中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

天水一中2025高二级2026--2027学年度第一学期开学考试 物理试题 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共43分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 1. 如图所示为抛秧时抛出的水稻秧苗在空中运动的轨迹，则秧苗经过图中A点的速度方向正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 从离水平地面高处，以的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取。则小球落地时的水平位移为（　　） A. 5m B. 10m C. 15m D. 20m 3. 手指陀螺是一种比较流行的指尖玩具，A、B是陀螺上两个装饰物，拨动陀螺做圆周运动后，A、B两个装饰物一定相同的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 向心力 4. 两颗行星绕某恒星做匀速圆周运动。若这两颗行星运行的周期之比为3：1，则它们的轨道半径之比为（　　） A. 3：1 B. 9：1 C. 27：1 D. 1：9 5. 质量为m的汽车，以恒定功率P在平直马路上行驶，所受阻力恒定，匀速行驶时的速度为v1，则汽车的速度为v2时（v2<v1）的加速度为 （ ） A. B. C. D. 6. 下列对电现象及规律的认识中，正确的是（　　） A. 感应起电说明了电荷可以创生 B. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 C. 库仑通过风筝实验证明了天电和摩擦产生的电是一样的 D. 与毛皮摩擦后的橡胶棒带上了正电荷 7. 真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷电荷量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了（ ） A. B. C. D. 8. “双星系统”是由相距较近的两颗恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，下列说法正确的是（　　） A. A的质量一定小于B的质量 B. A的加速度一定小于B的加速度 C. L一定时，M越小，T越小 D. L一定时，A的质量减小而B的质量增加，它们的向心力将减小 9. 如图所示，质量为2m的小球B静止在光滑水平面上，质量为m、速度为v的小球A与小球B发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后小球B的速度可能有不同的值。碰撞后小球B的速度大小可能是（　　） A. 0.5v B. 0.4v C. 0.3v D. 0.2v 10. 如图所示，足够长的光滑水平轨道与竖直固定的光滑半圆形轨道相切于a点，一质量为m的物块可视为质点，以大小为的速度水平向右运动，重力加速度为g，不计空气阻力．当半圆形轨道半径取适当值R时，物块从半圆形轨道最高点b飞出后，在水平轨道的落点与a点间距离最大，最大距离为d．则　　 A. B. C. D. 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是，和（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，它们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是______。 A. 探究弹力和弹簧伸长的关系 B. 探究合力和分力的关系 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调至第一层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板_____和挡板C处； （3）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，AC两处的角速度之比为______； （4）若质量之比为的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为______。 12. 图示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置，a是入射小球，b是被碰撞小球，a和b的直径分别为和，质量分别为和，斜槽轨道末端在水平地面上的投影为O点。先将小球从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复以上实验步骤多次，描出a的平均落点位置，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，再重复以上实验步骤多次，最后描出碰后小球a、b的平均落点位置、如图乙。 （1）实验中需要注意的事项，下列说法正确的是：（　　） A. 斜槽轨道末端应该保持水平 B. 斜槽应尽量光滑 C. 天平和刻度尺是必需的测量工具 D. 小球抛出点距地面的高度需要测出 E. 小球做平抛运动的水平射程需要测出 （2）实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是：_____。 （3）实验中对小球的要求是：直径_____，质量_____。（均选填“>”“=”或“<”） （4）在图乙中，用毫米刻度尺测得O点与、、三点的水平方向的距离分别为、、，则要验证碰撞前后的动量守恒，需要验证的关系式是_____________________。 三、解答题：本题共3小题，共41分。 13. 如图所示，长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，当摆线与竖直方向的夹角为θ时，重力加速度为g，求： （1）细线的拉力； （2）小球运动的线速度； （3）球运动的周期。 14. 如图所示，质量m = 1 kg的小物体从斜面上A点由静止开始下滑，经t0 = 2 s运动到斜面底端B点，并通过一小段光滑的弧面滑上水平传送带的右端。已知A、B间距离L1 = 4 m，传送带B、C两端点间距离L2 = 8 m，传送带在电机的带动下以v = 6 m/s的恒定速率逆时针运行，物块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度g = 10 m/s2。求： （1）物块到达B点时的速度大小vB； （2）物块在传送带上传输的时间t； （3）因传输物块电机多消耗的电能E。 15. 如图所示，半径为R = 0.45m的四分之一圆轨道AB竖直固定放置，与水平桌面在B点平滑连接。质量为m = 0.12kg的玩具小车从A点由静止释放，运动到桌面上C点时与质量为M = 0.18kg的静置物块发生碰撞并粘在一起，形成的组合体匀减速滑行x = 0.20m至D点停止。A点至C点光滑，小车和物块碰撞时间极短，小车、物块及组合体均视为质点，g取10m/s2，不计空气阻力。求： （1）小车运动至圆轨道B点时所受支持力FN的大小； （2）小车与物块碰撞后瞬间组合体速度v的大小； （3）组合体与水平桌面CD间的动摩擦因数μ的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天水一中2025高二级2026--2027学年度第一学期开学考试 物理试题 考试时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共43分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 1. 如图所示为抛秧时抛出的水稻秧苗在空中运动的轨迹，则秧苗经过图中A点的速度方向正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向。 故选D。 2. 从离水平地面高处，以的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取。则小球落地时的水平位移为（　　） A. 5m B. 10m C. 15m D. 20m 【答案】B 【解析】 【详解】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，两个分运动的运动时间相等。竖直方向，根据 可得，小球下落的时间为 小球落地时的水平位移为 故选B。 3. 手指陀螺是一种比较流行的指尖玩具，A、B是陀螺上两个装饰物，拨动陀螺做圆周运动后，A、B两个装饰物一定相同的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 向心力 【答案】B 【解析】 【详解】B．A、B两个装饰物共轴转动，相同时间转过相同的角度，角速度相同，B正确； A．A、B两个装饰物的线速度方向沿轨迹切线方向，方向不同，A错误； C．A、B两个装饰物的加速度方向指向圆心，方向不同，C错误； D．A、B两个装饰物的向心力方向指向圆心，方向不同，D错误。 故选B。 4. 两颗行星绕某恒星做匀速圆周运动。若这两颗行星运行的周期之比为3：1，则它们的轨道半径之比为（　　） A. 3：1 B. 9：1 C. 27：1 D. 1：9 【答案】A 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律 由题行星的运行周期之比是3：1，则它们的轨道半径之比为3：1，故选A。 5. 质量为m的汽车，以恒定功率P在平直马路上行驶，所受阻力恒定，匀速行驶时的速度为v1，则汽车的速度为v2时（v2<v1）的加速度为 （ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车以速度匀速运动时，根据， 可得汽车受到的阻力的大小为： ，汽车以速度运动时，根据，所以此时的牵引力，由牛顿第二定律可得：，加速度为，故选项C正确，A、B、D错误． 6. 下列对电现象及规律的认识中，正确的是（　　） A. 感应起电说明了电荷可以创生 B. 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 C. 库仑通过风筝实验证明了天电和摩擦产生的电是一样的 D. 与毛皮摩擦后的橡胶棒带上了正电荷 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．感应起电不是因为电荷的创生而是电荷的转移，A错误； B．根据电荷间的相互作用规律知同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，B正确； C． 1752年6月，富兰克林在利用风筝把雷电释放的电荷电引入莱顿瓶中，富兰克林用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质，C错误； D．毛皮跟橡胶棒摩擦过程中，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是由于毛皮的一些电子转移到橡胶棒上，故D错误。 故选B。 7. 真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷电荷量增加了，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因为一个点电荷增加了，则 根据库仑定律的公式 知，若库仑力不变 则 即另一电荷减小了，故B正确，ACD错误。 故选B。 【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律，能够灵活运用该公式解决问题。 8. “双星系统”是由相距较近的两颗恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，下列说法正确的是（　　） A. A的质量一定小于B的质量 B. A的加速度一定小于B的加速度 C. L一定时，M越小，T越小 D. L一定时，A的质量减小而B的质量增加，它们的向心力将减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两恒星的角速度相同，即 解得 由图可知，则，故A正确； B．两星的向心加速度由它们之间的万有引力提供 其中，故A的加速度一定大于B的加速度，故B错误； C．由万有引力提供向心力可知 解得 故L一定时，M越小，T越大，故C错误； D．L一定时，A的质量减小而B的质量增加，则，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，质量为2m的小球B静止在光滑水平面上，质量为m、速度为v的小球A与小球B发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后小球B的速度可能有不同的值。碰撞后小球B的速度大小可能是（　　） A. 0.5v B. 0.4v C. 0.3v D. 0.2v 【答案】AB 【解析】 【详解】若A、B发生的是弹性碰撞，对A、B碰撞过程中动量守恒，以水平向右为正方向，可得 根据机械能守恒定律 解得 若A、B发生的是完全非弹性碰撞，对A、B碰撞过程中动量守恒，以水平向右为正方向，可得 解得 故碰撞后B球的速度大小范围为 故选AB。 10. 如图所示，足够长的光滑水平轨道与竖直固定的光滑半圆形轨道相切于a点，一质量为m的物块可视为质点，以大小为的速度水平向右运动，重力加速度为g，不计空气阻力．当半圆形轨道半径取适当值R时，物块从半圆形轨道最高点b飞出后，在水平轨道的落点与a点间距离最大，最大距离为d．则　　 A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【分析】绳—球模型构成的圆周运动满足机械能守恒，平抛运动有分运动公式，建立水平距离d关于R的函数求出最大值. 【详解】设小球经过a点的速度为，小球沿着光滑的轨道从b到a的过程只有重力做功，由机械能守恒定律：；而小球从a点做平抛运动，，；联立各式可得：，可知根号下的表达式为R作自变量的二次函数，则当时，即，水平距离有最大值；故选AC. 【点睛】本题考查机械能守恒定律与平抛运动规律的应用，要注意明确物理过程，正确选择物理规律结合数学函数求极值的方法准确求解． 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是，和（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，它们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是______。 A. 探究弹力和弹簧伸长的关系 B. 探究合力和分力的关系 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调至第一层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板_____和挡板C处； （3）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，AC两处的角速度之比为______； （4）若质量之比为的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为______。 【答案】（1）C （2）B （3）1：2 （4）1：9 【解析】 【小问1详解】 探究“向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系”采用的方法是控制变量法，而在实验“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”也采用了控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 若要探究向心力和半径的关系时，需要保持质量和角速度相同，应将传动皮带调至第一层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板B处和挡板C处； 【小问3详解】 若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，两塔轮边缘的线速度相等，根据线速度和角速度以及半径的关系，可知AC两处的角速度之比为1：2； 【小问4详解】 若质量之比为 1：2的两小球分别放在挡板B和挡板C处，则半径之比为2：1，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，角速度之比为1：3，根据向心力表达式 可得小球所需向心力之比等于左右两标尺的露出的格子数之比，所以露出的格子数之比为1：9 12. 图示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置，a是入射小球，b是被碰撞小球，a和b的直径分别为和，质量分别为和，斜槽轨道末端在水平地面上的投影为O点。先将小球从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复以上实验步骤多次，描出a的平均落点位置，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，再重复以上实验步骤多次，最后描出碰后小球a、b的平均落点位置、如图乙。 （1）实验中需要注意的事项，下列说法正确的是：（　　） A. 斜槽轨道末端应该保持水平 B. 斜槽应尽量光滑 C. 天平和刻度尺是必需的测量工具 D. 小球抛出点距地面的高度需要测出 E. 小球做平抛运动的水平射程需要测出 （2）实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是：_____。 （3）实验中对小球的要求是：直径_____，质量_____。（均选填“>”“=”或“<”） （4）在图乙中，用毫米刻度尺测得O点与、、三点的水平方向的距离分别为、、，则要验证碰撞前后的动量守恒，需要验证的关系式是_____________________。 【答案】（1）ACE （2）为了保证小球每次平抛的初速度相同 （3） ①. = ②. > （4） 【解析】 【小问1详解】 A．为保证小球从斜槽末端飞出时做平抛运动，斜槽轨道末端应该保持水平，故A正确； B．斜槽光滑与否对实验结果不影响，只要保证入射小球每次从同一高度释放，保证碰撞前入射小球的速度相同即可，故B错误； CDE．小球在空中下落高度相同，所用时间相同，根据可知，可以用小球的水平射程代替小球抛出的速度，因此小球抛出点距地面的高度不需要测出，小球做平抛运动的水平射程需要测出；为了验证动量守恒，需要测量两小球的质量，所以天平和刻度尺是必需的测量工具，故CE正确，D错误。 故选ACE。 【小问2详解】 实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是：为了保证小球每次平抛的初速度相同。 【小问3详解】 [1][2]为了保证两小球发生对心正碰，且碰撞后入射小球不反弹；实验中对小球的要求是：直径，质量。 【小问4详解】 设碰撞前瞬间入射小球的速度为，碰撞后瞬间入射小球的速度为，被碰小球的速度为，根据动量守恒可得 又，， 联立可得要验证碰撞前后的动量守恒，需要验证的关系式是 三、解答题：本题共3小题，共41分。 13. 如图所示，长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，当摆线与竖直方向的夹角为θ时，重力加速度为g，求： （1）细线的拉力； （2）小球运动的线速度； （3）球运动的周期。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）对小球进行受力分析可得 （2）根据受力分析可得 又因向心力为 整理得 （3）周期 14. 如图所示，质量m = 1 kg的小物体从斜面上A点由静止开始下滑，经t0 = 2 s运动到斜面底端B点，并通过一小段光滑的弧面滑上水平传送带的右端。已知A、B间距离L1 = 4 m，传送带B、C两端点间距离L2 = 8 m，传送带在电机的带动下以v = 6 m/s的恒定速率逆时针运行，物块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度g = 10 m/s2。求： （1）物块到达B点时的速度大小vB； （2）物块在传送带上传输的时间t； （3）因传输物块电机多消耗的电能E。 【答案】（1）4 m/s （2）1.5 s （3）12 J 【解析】 【小问1详解】 物体在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，有 解得 【小问2详解】 在传送带上，物体做匀加速运动的加速度 与传送带达到共速的时间 物块的位移 距离传送带左端还有3 m，此后做匀速直线运动，匀速运动的时间 则物块在传送带上传输的时间 【小问3详解】 传送带的位移 电机多消耗的电能 15. 如图所示，半径为R = 0.45m的四分之一圆轨道AB竖直固定放置，与水平桌面在B点平滑连接。质量为m = 0.12kg的玩具小车从A点由静止释放，运动到桌面上C点时与质量为M = 0.18kg的静置物块发生碰撞并粘在一起，形成的组合体匀减速滑行x = 0.20m至D点停止。A点至C点光滑，小车和物块碰撞时间极短，小车、物块及组合体均视为质点，g取10m/s2，不计空气阻力。求： （1）小车运动至圆轨道B点时所受支持力FN的大小； （2）小车与物块碰撞后瞬间组合体速度v的大小； （3）组合体与水平桌面CD间的动摩擦因数μ的值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小车运动至圆轨道B点时的速度大小为，由机械能守恒定律，有 由牛顿第二定律，有 代入数据，联立解得 【小问2详解】 小车与物块在C点碰撞，在水平方向由动量守恒，有 代入数据，联立解得 【小问3详解】 组合体水平方向受动摩擦力作用，从C点匀减速运动至D点静止，由动能定理，有 代入数据，联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $