湖南省长沙市2026-2027学年高二上学期开学学情物理自测卷01（人教版）

**基本信息** 以2024巴黎奥运会、2026世界杯等真实情境为载体，通过运动学、力学综合题考查物理观念，实验题与计算题梯度设计，适配高二开学学情检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题43分|位移、平均速度、卫星运动等，覆盖运动与相互作用观念|结合潘展乐游泳考质点概念，亚马尔踢球分析抛体能量| |非选择题|5题57分|平抛运动实验、向心力验证、机械能守恒等，体现科学探究与思维|频闪照相测平抛速度（科学探究），游戏装置综合动量与能量（科学思维）|

湖南省长沙市2026-2027学年高二上学期开学学情自测卷01 物理试题（解析版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A C D B B AD BC AC 1．D 【详解】A．由题知，决赛中潘展乐在 50米长的泳池中游一个来回，故“100米”指的是路程，位移大小为零，故A错误； B．“46秒40”表示时间间隔，故B错误； C．根据 由题知，潘展乐前50米所用的时间小于后50米所用的时间，故潘展乐前50米的平均速度大于后50米的平均速度，故C错误； D．研究潘展乐的技术动作时，其体形不可以忽略不计，不能将他看成质点，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】三种情况下下落的高度相同，根据重力做功可知，小明在三个滑梯上下滑的过程中，重力做功相等，故D正确，ABC错误。 故选D。 3．A 【详解】A．由万有引力提供向心力，甲、乙卫星分别有，。整理得，故A正确； BCD．由万有引力提供向心力，甲、乙卫星分别有， 整理得 由角速度与线速度的关系，可知，由周期和线速度的关系，可知，故BCD错误。 故选A。 4．C 【详解】A．重力方向竖直向下，手推车在水平方向有位移，重力与位移垂直，重力做功为0，故A错误； B．摩擦力 匀速时推力 推力瞬时功率，故B错误； C．10s内位移 推力做功，故C正确； D．果农对车的力和车对果农的力是一对相互作用力，大小始终相等，与能否推动无关，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．足球在空中运动时只受重力作用，重力是保守力，机械能守恒，机械能保持不变，并非先增大后减小，故A错误； B．斜抛运动最高点的竖直分速度为零，水平方向速度保持不变，故最高点速度为 由动能定义得最高点动能为 最高点仍有水平速度，动能不为零，故B错误； C．击球时间极短，重力做功可忽略，由动能定理，亚马尔对足球做功等于足球动能的增加量，故C错误； D．足球从点运动到点前高度相同且只受重力作用，竖直速度大小恢复为 取竖直向下为速度正方向，重力瞬时功率为，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】AB．物体相对转台静止时，圆周运动半径不变。取沿斜面向外为正，摩擦力按该方向取正负，支持力为。物体A的受力情况如图所示。 对物体A，由牛顿第二定律沿水平方向和竖直方向列式，得， 联立解得， 随着增大，由正变为负，故摩擦力大小先减小到零后又增大；始终增大，故A错误，B正确； CD．转台对物体A的作用力是支持力和摩擦力的合力，二者互相垂直。由前述结果，接触力大小为 因此接触力随增大而增大。物体所受合力提供向心力，由圆周运动向心力关系得，随增大而增大，故CD错误。 故选B。 7．B 【详解】AB．由图可知，质点乙做匀速直线运动，速度大小、方向均不变；甲做初速为零的加速直线运动，速度方向不变，速度大小变大，故A错误，B正确； C．由图可知，第末质点甲、乙速度相同，故C错误； D．图线与横坐标轴围成的面积即为位移，由图易知，甲位移明显小于乙，乙在甲的前方，故D错误。 故选B。 8．AD 【详解】根据万有引力提供圆周运动向心力得 解得 ， ，， 高轨道卫星和中轨道卫星相比，可知高轨道卫星周期更大，线速度更小，角速度更小，向心加速度更小。综上分析AD正确，BC错误。 故选AD。 9．BC 【详解】AB．m下滑过程系统所受合外力竖直向下，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误，B正确； CD．M和m组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，故C正确，D错误。 故选BC。 10．AC 【详解】AB．根据题意，B点电势为零，电荷在B点电势能为零，将电荷量大小为q的负点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做正功为W，则AB两点间的电势差 电势能减小，则该点电荷在A处的电势能为，故A正确，B错误； CD．若该点电荷沿直线从A到C，电场力做功为 则有 即AC为等势线，则该匀强电场的方向不沿CA方向，故C正确，D错误。 故选AC。 11．(1)B (2) 0.1 /1.33 【详解】（1）两球几乎同时落地，改变装置的高度，多次实验，仍能观察到相同现象，说明两小球在竖直方向上做自由落体运动。 故选B。 （2）[1]竖直方向上，根据逐差法可知 解得 [2]小球平抛的初速度大小为 竖直方向上B点速度为 小球经过B点时的速度与水平方向夹角的正切值为 12．(1) (2)a (3) 小球的重力 绳中的拉力 从这个公式可以看出，拉力F与h之间并不是简单的正比关系，而是线性关系加上一个常数（小球的重力）。因此，仅仅根据这个图线，不能直接得出小球的向心力与速度平方成正比的结论，因为绳中的拉力并不等于向心力，而是与向心力有线性关系加上一个常数。 (4)C 【详解】（1）小球从静止释放到运动至最低点的过程中，只有重力做功，因此小球的机械能守恒。根据机械能守恒定律，小球在最高点的重力势能等于在最低点的动能 得 （2）设单摆的角度为时，对小球进行受力分析有 则 当时，小球位于最低点，最大，故a点的纵坐标表示小球运动至最低点时绳中的拉力。 （3）[1]当h=0时，即小球释放的高度为零，此时小球并没有获得初速度，因此在最低点时，小球并不需要做圆周运动，也就不会产生向心力。但是，由于绳子的存在，小球在最低点时会受到绳子的拉力，这个拉力就等于小球的重力。所以，图线I的纵轴截距表示的就是小球的重力。 [2]根据向心力公式 可以得 然而，绳中的拉力F并不等于向心力，而是等于向心力加上小球的重力 从这个公式可以看出，拉力F与h之间并不是简单的正比关系，而是线性关系加上一个常数（小球的重力）。因此，仅仅根据这个图线，不能直接得出小球的向心力与速度平方成正比的结论，因为绳中的拉力并不等于向心力，而是与向心力有线性关系加上一个常数。 （4）B组同学每次将小球的最低点与高度为h的等高线相切，设小球半径为，根据能量守恒定则有 得 则绳中的拉力F为 故选C。 13．（1）45°；（2） 【详解】(1)根据 可得全反射临界角 C=45° (2)光线在OA和OB面上的入射角均为 i=45° 根据折射定律有 解得折射角 r=30° 作出如图所示的光路图 可见，只有A1A2和B1B2部分有光线射出，两弧对应圆心角均为45°,透明体圆柱面有光线射出部分的面积与透明体圆柱面总面积的比值为 14．(1) (2) 【详解】（1）对滑块在A到B的过程，由动能定理 解得 对滑块经过B点时，由牛顿第二定律 由牛顿第三定律可得 解得 方向竖直向下。 （2）对滑块在B到C的过程，由动能定理 解得 滑块离开C点后在竖直方向上做竖直上抛运动，以竖直向下为正方向，则 解得 t=0.64s 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由图像得弹簧弹力做功 由 解得 （2）若滑块在传送带上一直加速，由牛顿第二定律得 由运动学公式得 解得 可知假设合理 此过程中皮带位移 滑块与皮带的相对位移 滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量 （3）若滑块刚好过F点 由动能定理得 解得 若刚好能到Q点 解得 所以 滑块在摆渡车上时，滑块加速度 渡车加速度 由 可知，从滑上摆被车到达到共速 相对位移 所以 摆液车停止后滑块继续减速 滑块才能过F点，所以 所以 所以 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省长沙市2026-2027学年高二上学期开学学情自测卷01 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．我国游泳运动员潘展乐在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中赢得冠军，决赛中潘展乐在 50米长的泳池中游一个来回，前50米用时22.28秒，后50米用时24.12秒，总成绩为46.40秒，打破世界纪录。下列说法正确的是（　　） A．“100米”指的是位移大小 B．“46秒40”表示时刻 C．潘展乐前50米的平均速度小于后50米的平均速度 D．研究潘展乐的划水及触壁转身动作时不能将他看作质点 2．如图，甲、乙、丙中有三个高度相同的滑梯。小明分别沿三个滑梯从顶端滑到底端的过程中，以下关于重力对小明做功的说法，正确的是（　　） A．甲中重力做的功最少 B．乙中重力做的功最少 C．丙中重力做的功最少 D．甲、乙、丙中重力做的功一样多 3．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为和的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（     ） A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的运行周期比乙的小 C．甲的角速度比乙大 D．甲的线速度比乙大 4．梅州是广东重要的水果产区，果农用水平推力推着装满三华李的手推车在水平道路上匀速前进，手推车和三华李总质量为100 kg，受到的摩擦力为重力的0.2倍，推车速度恒为，。下列说法正确的是（     ） A．重力对手推车做正功 B．推力的瞬时功率为2000W C．内推力做功为2000J D．若要推动手推车加速前进，则果农对车的力必须大于车对果农的力 5．2026年美加墨世界杯完美落幕，在120分钟的激战中，西班牙战胜阿根廷后第二次捧得大力神杯。西班牙天才小将亚马尔在某次踢球时，将质量为的足球由静止从地面上以与水平方向成、大小为的速度踢出，足球在空中的轨迹如图所示，为轨迹的最高点，为落地点，重力加速度取，，忽略空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．足球在空中运动的过程中机械能先增大后减小 B．足球在点的动能为 C．亚马尔对足球做功为 D．足球落在点前瞬间，重力做功的瞬时功率为 6．如图所示的倾斜转台上静止放置一物体，转台可绕图中的竖直轴转动，当转台的角速度从逐渐增大，直到物体开始相对转台滑动前，下列说法正确的是（     ） A．物体受到的摩擦力一直减小 B．物体受到的支持力一直增大 C．转台对物体的作用力先减小后增大 D．物体受到的合力保持不变 7．两个质点甲和乙，同时由同一地点向同一方向做直线运动，它们的图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．质点乙静止，质点甲的初速度为零 B．质点乙运动的速度大小、方向不变 C．第末质点甲、乙速度不相同 D．第末质点甲、乙相遇 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．北斗系统总共54颗卫星，分3种轨道：GEO（高轨道卫星，距离地球表面35786km），MEO（中轨道地球卫星，距离地球表面2000～20000km），ISEO（倾斜地球同步轨道，高度与GEO相同）。高轨道卫星和中轨道卫星相比（　　） A．周期更大 B．线速度更大 C．角速度更大 D．向心加速度更小 9．如图所示，在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体，质量为m的物体沿斜面（斜面光滑）由静止开始自由下滑，下列说法中正确的是（     ） A．M和m组成的系统动量守恒 B．M和m组成的系统动量不守恒 C．M和m组成的系统水平方向动量守恒 D．M和m组成的系统水平方向动量不守恒 10．如图所示，匀强电场的方向与等腰直角所在的平面平行，A、B间的距离为d，将电荷量大小为q的负点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做正功为W，再从B点移到C点，克服电场力做功为W，设B点电势为零，则（   ） A．该点电荷在A处的电势能为W B．AB两点间的电势差 C．若该点电荷沿直线从A到C，电场力做功为0 D．可以判断出该匀强电场的方向沿CA方向 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．某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落，观察到两球几乎同时落地，改变装置的高度，多次实验，仍能观察到相同现象，这说明 A．平抛运动在水平方向是匀速直线运动 B．平抛运动在竖直方向是自由落体运动 C．平抛运动是变加速曲线运动 (2)乙同学用频闪照相拍摄小球做平抛运动的轨迹，得到如图乙的图片，图片中A、B、C是连续三次拍摄的小球所在的位置。已知方格纸中每个小方格的实际边长为5.0cm，则闪光灯闪光的时间间隔为_____s，小球经过B点时的速度与水平方向夹角的正切值为______。（g取10m/s2） 12．两学习小组A、B用如图甲所示实验装置验证向心力大小与速度平方成正比。铁架台上安装带有刻度的半圆板，刻度以圆板最低点所在的水平线为“0”等高线，相邻等高线间距相等。轻绳一端在圆心O处与DIS传感器相连（图中未画出），另一端与小球相连，小球平衡时球心恰在等高线0处，用DIS传感器测量小球做圆周运动过程绳中拉力F大小。 (1)为了验证小球的向心力与速度平方的定量关系，控制小球的质量m和做圆周运动的半径r不变。A组同学将绳拉直，球心与距“0”等高线高度为h的刻度线处重合，将小球由静止释放，运动至最低点的速度平方的表达式=______（用重力加速度g、h表示）； (2)DIS系统记录某次小球运动过程中绳中的拉力F随时间t的变化关系图像如图乙所示，则______（选填“a”“b”）点的纵坐标表示小球运动至最低点时绳中的拉力大小； (3)多次改变小球的释放点高度h，记录每次高度h及对应的运动至最低点时绳中的拉力F大小的数据，描绘出图像如图丙所示，图线I的纵轴截距表示______，试问：根据该图线能否说明小球的向心力与速度平方成正比？请简述理由______； (4)实验操作过程中，B组同学每次将小球的最低点与高度为h的等高线相切，其余操作与A组的相同，B组也在丙图中描绘图线，标记为Ⅱ，图中哪个选项可能正确反映图线I、Ⅱ关系的（   ） A． B． C． D． 13．厚度为d，半径为R的透明圆柱体割去，其截面如图所示。一束平行光与OA、OB成45°角射到OA、OB面上，该光束刚好覆盖OA、OB面，透明体对光的折射率为n=，若进入透明体的光线射到圆柱面上，在有折射的情况下不考虑反射光线。求： （1）该光束全反射临界角； （2）透明体圆柱面有光线射出部分的面积与透明体圆柱部分面积的比值 14．如图所示，在竖直平面内有一粗糙斜面轨道AB与光滑圆弧轨道BC在B点平滑连接(滑块经过B点时速度大小不变)，斜面轨道长L=2.5m，斜面倾角θ=37°，O点是圆弧轨道圆心，OB竖直，圆弧轨道半径R=1m，圆心角θ=37°，C点距水平地面的高度h=0.512m，整个轨道是固定的．一质量m=1kg的滑块在A点由静止释放，最终落到水平地面上．滑块可视为质点，滑块与斜面轨道之间的动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8不计空气阻力，求： (1)滑块经过圆弧轨道最低点B时，对圆弧轨道的压力大小； (2)渭块离开C点后在空中运动的时间t． 15．一游戏装置由水平弹射装置、传送带、水平直轨道BC、足够长的凹槽CHID、水平直轨道DE、螺旋圆形轨道EFP、水平直轨道PQ和放在Q处的竖直挡板组成，除传送带和 PQ段外各段表面均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道 DE、PQ相切于处，螺旋圆形轨道半径。传送带的水平部分AB长，沿顺时针运行的速率。PQ间距离。凹槽CHID内有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁 CH处，摆渡车质量，上表面与 A、B、C、D、E、Q点在同一水平面，若摆渡车碰到凹槽的 DI侧壁时将立刻被锁定。现将一个质量的滑块（可视作质点）向左压缩弹簧至O点由静止释放，弹簧的弹力F与滑块在OA段运动的位移x的关系如图乙所示。已知滑块与传送带、摆渡车上表面间的动摩擦因数均为，滑块与轨道 PQ间的动摩擦因数为，重力加速度取。求： （1）滑块滑上传送带的初速度； （2）滑块在传送带上运行过程中因摩擦产生的热量Q； （3）为了使滑块能碰到Q处的挡板，求摆渡车长度 x的范围。 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 $