新疆维吾尔自治区喀什第二中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

**基本信息** 以“大气一号”卫星、神舟十九号出舱等科技情境及新疆禾木公路等地域素材为载体，通过密立根油滴实验探究、汽车转弯安全分析等问题，融合物理观念与科学思维，适配高二开学收心检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题48分|万有引力（卫星变轨）、圆周运动（离心分离）、电场强度（场强性质）|结合“大气一号”卫星变轨考万有引力定律应用，体现科学态度| |实验题|2题16分|密立根油滴实验（元电荷）、向心力演示器（控制变量法）|通过油滴平衡条件分析，培养科学探究能力| |解答题|4题36分|汽车转弯（摩擦力/斜面圆周）、空间站运动（万有引力）、带电小球平衡（库仑力）|禾木公路弯道安全速度计算，突出实际问题解决的物理观念|

《2025-2026学年高二物理开学收心考试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D C C D C A AD BC 题号 11 12 答案 ABD AD 1．D 【详解】A．“大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度小于在圆轨道a上的速度，而在圆轨道a上的速度小于第一宇宙速度，则“大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度小于第一宇宙速度，则A错误； B．根据开普勒第三定律，卫星在轨道b上的半长轴小于轨道a上运动的运动半径，则“大气一号”卫星在轨道b上运动的周期小于在轨道a上运动的周期，B错误； C．“大气一号”卫星在轨道b上远地点做离心运动时才能进入轨道a，则需要在轨道b上远地点加速，动能增加，所以“大气一号”卫星在轨道b上的机械能小于在轨道a上的机械能，C错误； D．根据开普勒第二定律，“大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小，D正确。 故选D。 2． C 【详解】B．用离心机处理血液，血浆和红细胞做离心运动是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力，不存在离心力，故B错误；AC．离心机的转速越大，则角速度越大，做圆周运动需要的向心力越大，试管底部对血液的弹力越大，根据牛顿第三定律可知，试管底部受到的压力越大，则越容易实现血浆和细胞的分层，故A错误，C正确；D．若在天宫空间站上利用此装置进行实验，由于离心现象与重力无关，仍能实现血液成分的分层，故D错误。故选C。 3． D 【详解】A．周期、角速度、转速都是标量，向心力为矢量，大小不变方向时刻指向圆心故D说法正确，故选D。 4．C 【详解】A．小球从A点由静止开始运动，恰好运动到C点，可知静电力做负功，小球带负电。故A错误； B．根据电场线越密电场强度越大，可知C点的电场强度大于A点的电场强度，则小球在C 点所受的静电力大小大于在A点所受的静电力大小。故B错误； C．小球从A点运动到C点的过程中静电力做负功，电势能增加，则小球在C点的电势能大于在A点的电势能。故C正确； D．由于AB=BC，但BC段的电场线更密，电场强度更大，则小球从A点到B点静电力做的功小于从B点到C点静电力做的功。故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A、公式中为万有引力常量，是由卡文迪许通过实验测得，故选项A错误； B、万有引力公式 适用于两质点间的万有引力计算，质量均匀的球体间的引力也可以通过此式计算，当趋近于零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，故选项B错误； C、两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，与两物体的质量是否相等无关，故选项C正确； D、万有引力存在于一切物体之间，故选项D错误． 6．D 【详解】电场强度 是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关，放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变，故ABC错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．无论汽车以何种方式启动，总成立，因此汽车的最大速度： 故A正确，不符合题意； B．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2s末的速度为 v=at=4m/s 汽车牵引力 此时功率为 故B正确，不符合题意； C．当汽车的瞬时功率达到额定功率时，匀加速运动结束，此时有 则 所以匀加速时间 故C错误，符合题意； D．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，牵引力为 加速度为 故D正确，不符合题意。 故选C 8．A 【详解】设A带电量为，B带电量为，由库仑定律可知原来A、B间作用力大小为： 不带电的C与A接触后，电荷平分，A、C的电量均为； 带电量为的C与B接触，先中和总剩余电量为，再平分后B、C的电量均为。 此时A、B间作用力大小为： 故选A。 9．AD 【详解】A．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以两小球带异种电荷，故A正确； B．两小球之间的静电力是相互作用力，大小相等，方向相反，根据库仑定律可得，仅能确定两小球带电量的乘积，但电荷量不一定相等，故B错误； C．对小球P受力分析有 解得，故C错误； D．两小球相距 由小球受力平衡可得 解得，故D正确。 故选AD。 10．BC 【详解】AC．静止卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大，由 得 卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则静止卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误，C正确； B．静止卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据可知，a的线速度小于c的线速度，由 得 卫星的半径越大，线速度越小，所以在b、c、d中b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确； D．根据 得 卫星的半径越大，角速度越小，所以卫星d的角速度比卫星c的角速度小，故D错误。 故选BC。 11．ABD 【知识点】带电物体（计重力）在电场中的平衡问题 【详解】设两板间的电场强度为E，根据匀强电场的场强和电势差的关系得，A项正确；小球静止时受力平衡，由平衡条件得qE=mgtan θ，解得．因为θ角很小，所以tan θ≈sin θ=，解得q=1.0×10-8 C，B项正确；细线剪断时，由于小球受到重力和电场力的合力为恒力，且小球初速度为零，故小球做初速度为零的匀加速直线运动，C项错误，D项正确．故选ABD. 12．AD 【详解】选项 A：在 A 点（最低点），小车的向心力由轨道支持力与重力的合力提 供，指向圆心（向上）。受力方程：，得 此时支持力 FA>mg，加速度向上，符合超重的定义（加速度向上为超重）。 该选项正确。选项 B：在 B 点（水平左侧），圆心在右侧，向心力需要指向右侧。重力竖直向下，轨道支持力垂直轨道（指向圆心，水平向右），这两个力的合力无法完全指向圆心（存在竖直向下的分量），小车无法做匀速圆周运动。因此，小车还必须受到沿竖直方向的摩擦力，来平衡重力，使合外力仅由支持力提供并指向圆心。 该选项错误。 选项 C：小车做匀速圆周运动，合外力必须始终提供向心力，大小为 ，不可能为零。 在 C 点（最高点），向心力由重力与轨道压力的合力提供，指向圆心（向下），即 合外力不为零。 该选项错误。选项 D：小车在 A 点时对轨 道的压力比在 C 点时大由 A 点受力分析： 由 C 点受力分析： 即 代入数据计算可得小车在A点时对轨道的压力比在C点时大。该选项正确。 故选 A、D。 13．(1) (2)AC (3) 【详解】（1）依题意，油滴处于平衡状态，可得 解得 （2）A．因为 所以在某次实验中，测得油滴所带电荷量为3.2×10-17C是元电荷的整数倍，故A正确； B．因为 所以在某次实验中，测得油滴所带电荷量为2.3×10-17C不是元电荷的整数倍，故B错误； CD．两金属板之间的电场强度，在某次实验中，若只将两金属板的间距变大，电场强度变小，电场力变小，重力不变，合力向下，原来处于静止状态的油滴将向下运动，故C正确，D错误。 故选AC。 （3）依题意，B球处于静止状态，受力分析如图 根据力的平衡条件可知 解得 14．(1)线速度 A (2)C (3)C 【详解】（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的线速度大小相等； 该实验研究向心力与质量、角速度、半径之间的关系，涉及多个变量。在物理学中，研究一个物理量与多个变量之间的关系时，通常采用控制变量法，即每次只改变一个变量，控制其他变量不变，从而研究该变量对物理量的影响。故选A。 （2）探究向心力与半径之间的关系时，根据控制变量法，需要保持小球质量和角速度相同，只改变半径。小球应放在挡板B和挡板C处。 故选C。 （3）根据向心力公式，在、相同的情况下 已知左、右标尺露出的格子数之比为，即向心力之比 所以角速度平方之比，解得角速度之比 皮带传动时，皮带线速度大小相等，即 根据，可得 所以塔轮半径之比 故选C。 15．(1) 能安全通过 (2) 安全速度约 【详解】（(1) 求转弯需要的向心力 向心力公式： （2分） 可提供最大向心力：（2分） .>F,能安全通过 （1分）mg FN F合 (2) 路面外侧垫高 ，求安全速度 无侧向摩擦力、仅重力和支持力的合力提供向心力，受力分析如图 （2分） 代入 ： （1分） 16．(1) (2) 【知识点】计算中心天体的质量、第一宇宙速度 【详解】（1）根据万有引力提供向心力（3分） 可得地球的质量（1分） （2）根据万有引力提供向心力（3分） 可得第一宇宙速度（1分） 17．(1)正电 (2) (3) 【详解】（1）两球有静电斥力，可知小球B带正电；（2分） （2）对小球受力分析，如图所示 由平衡条件有 （2分） 解得（1分） （3）由平衡条件，得（2分） 由库仑定律有（2分） 联立可得每个小球所带的电荷量大小（1分） 18．(1)1.6m   (2)m/s，90°   (3)5600N 【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得： 竖直方向上： （1分） 水平方向上： （1分） 可得： .（1分） (2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度： （1分） 到达A点时速度： （2分） 设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则： （1分） 即，所以： （1分） (3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有： （2分） 当时，计算得出.（1分） 由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N.（1分） 学科网（北京）股份有限公司 $ 喀什二中2026-2027学年高二年级收心考试 物理试卷 考试时间：90分钟；满分：100分 一、选择题（1-8小题单选，每题4分。9-12小题多选，每题4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1．2022年4月16日2时16分，我国在太原卫星发射中心成功发射一个大气环境监测卫星“大气一号”，该卫星是中国首个专门用于大气环境综合监测的卫星。该卫星正常运行轨道是距离地面高约705公里的圆轨道a，发射过程是先将卫星发射到椭圆轨道b（近地点在地球表面附近，远地点在正常运行轨道上），然后在轨道b远地点加速变轨后才能进入轨道。下列说法正确的是（　　） A．“大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度大于第一宇宙速度 B．“大气一号”卫星在轨道b上运动的周期大于在轨道a上运动的周期 C．“大气一号”卫星在轨道b上的机械能大于在轨道a上的机械能 D．“大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小 2．如图所示为医学上常用的离心式血细胞分离机的原理示意图，分离机的工作台带动试管高速转动，因为不同的血液成分密度不同，所以在试管中从上而下自动分离出血浆、白细胞和红细胞。下列说法正确的是： A．离心机的转速越大，试管底部受到的压力越小 B．用离心机处理血液,红细胞因为受到了离心力作用，所以和血浆产生了分层 C．离心机的转速越大越容易实现血浆、白细胞和红细胞的分层 D．若在天宫空间站上利用此装置进行实验，由于完全失重将无法实现血液成分的分层 3. 做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断发生变化的是( ) A.周期 B.角速度 C.转速 D.向心力 4．如图所示，竖直平面内存在一个非匀强电场，电场中有一固定光滑绝缘细杆倾斜放置，A、B、C是细杆上的三个点，且AB=BC。一带电小球套在细杆上，从A点静止释放，沿杆运动恰好能到达C点。不计空气阻力，关于该过程，下列说法正确 的是（     ） A．小球带正电 B．小球在C点所受的静电力大小小于在A点所受的静电力大小 C．小球在C点的电势能大于在A点的电势能 D．小球从A点到B点静电力做的功等于从B点到C点静电力做的功 5．对于万有引力定律的表达式，下面说法正确的是（    ） A．公式中G为引力常量，它的大小首先是由牛顿测出来的 B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大 C．m1、m2受到的万有引力大小总是相等的 D．不能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力 6．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则： A．若在A点换上电量为“”的电荷，A点的场强方向发生变化 B．若在A点换上电量为“2q”的电荷，A点的场强将变为2E C．若在A点移去电荷“q”，A点的场强变为零 D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关 7．质量为kg、发动机的额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为N，则下列判断错误的是（　　） A．汽车的最大速度是20m/s B．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，启动后第2s末时发动机的实际功率是32kW C．汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，匀加速运动所能维持的时间为10s D．若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时，加速度为6m/s2 8．相距较远的固定金属球A、B完全相同且带等量异种电荷，此时相互作用力大小为F，用带绝缘柄的完全相同金属球C（原来不带电）依次与A、B球接触后移走，这时A、B间作用力大小为（　 　） A． B． C． D． 9．在探究电荷间作用力的大小与距离、电荷量的关系时，分别用长为L的绝缘细线把质量均为m的带电小球P、Q，悬挂在同一水平线上相距2L的M、N两点，平衡时P、Q的位置如图所示，细线与竖直方向的夹角均为，两小球均视为点电荷。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g。则（　　） A．两小球带异种电荷 B．两小球带电量一定相等 C．细线对小球P的拉力大小为2mg D．若两球带等量电荷，则小球所带电荷量均为 10．有a、b、c、d四个地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动；b是近地轨道卫星，c是地球静止卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，方向均与地球自转方向一致，各卫星排列位置如图所示，则（） A．卫星a的向心加速度近似等于重力加速度g B．在相同时间内卫星b转过的弧长最长 C．卫星c的角速度等于a的角速度 D．卫星d的角速度比卫星c的角速度大 11．如图所示，用长L=0．50 m的绝缘轻质细线，把一个质量m=1．0g带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5．0cm，两板间电压U=1．0×103V．静止时，绝缘细线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直线的距离a=1．0cm．取g="10" m/s2．则下列说法正确的是（ ） A．两板间电场强度的大小为2．0×104V/m B．小球带的电荷量为1．0×10－8C C．若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速曲线运动 D．若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速直线运动 12. 如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车速度为，圆轨道半径为0.4m，玩具小车的质量为，AC为过圆心竖直线，BD为过圆心水平线，重力加速度g大小取，小车看作质点，下列说法正确的是（    ） A．小车经过A点时处于超重状态 B．小车在B点只受到重力、支持力的作用 C．小车在C点时所受合力恰好为零 D．小车在A点时对轨道的压力比在C点时大 二、实验题 13．美国物理学家密立根于1910年利用如图甲所示的实验装置，确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值。 (1)若某次实验中，一质量为的油滴，在场强为的两金属板之间恰好处于平衡状态。则油滴所带电荷量__________已知当地的重力加速度为； (2)对许多油滴进行测定，发现各个油滴所带电荷量都是某一最小电荷量的整数倍。密立根断定这一最小电荷量就是电子的电荷量，经过计算得出其数值为。则下列说法中说法正确的是__________； A．在某次实验中，测得油滴所带电荷量为 B．在某次实验中，测得油滴所带电荷量为 C．在某次实验中，若只将两金属板的间距变大，则原来处于静止状态的油滴将向下运动 D．在某次实验中，若只将两金属板的间距变大，则原来处于静止状态的油滴将向上运动 (3)某同学在探究电荷间相互作用力的实验中，如图乙所示，把质量为的带电小球B用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球A靠近B，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向成角，A、B两球均静止，则小球B所带的电荷量 _______。 14．某小组用图甲所示的向心力演示器验证向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。已知小球放在挡板A、B、C处做圆周运动时的半径之比为1∶2∶1；变速塔轮自上而下每层左、右半径之比分别为1∶1、2∶1和3∶1，如图乙所示。 (1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的______大小相等；（选填“线速度”或“角速度”）该实验研究向心力与三个物理量间的关系，采用的研究方法是（ ）； A．控制变量法 B．放大法 C．补偿法 (2)探究向心力与半径之间的关系时，应将质量相同的小球分别放在（ ）处； A．挡板A和挡板B B．挡板A和挡板C C．挡板B和挡板C (3)在某次实验中，验证向心力F与角速度之间关系时，左、右两个标尺露出的格子数之比为1∶9，此时传动皮带是连接在图乙中的________塔轮上。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 三、解答题 15.新疆禾木盘山公路风景秀丽，公路弯道多为圆弧造型。一辆质量为的汽车在水平公路的弯道上行驶，速度大小，其轨迹可视为半径的圆弧。若汽车轮胎与干燥柏油路面的动摩擦因数为μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度（tan30o=0.6）。 (1)通过计算判断这辆汽车在禾木水平弯道上能否安全转弯； (2)为保障行车安全，公路设计时将转弯路面外侧垫高，使路面与水平面夹角为30o，不计侧向摩擦力，求汽车在该倾斜弯道转弯的最大安全速度。 16．2025年3月21日20时50分，“神舟十九号”乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同，圆满完成了第三次出舱活动。若“神舟十九号”航天员乘组所在的空间站绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r，运动周期为T，地球半径为R，引力常量为G。求： (1)地球的质量M； (2)地球第一宇宙速度的大小v1。 17．如图所示，两个可看作点电荷的带电小球A、B，小球A紧贴在竖直绝缘墙上，轻质绝缘丝线连接小球B，一端悬挂在墙上C点，两球保持静止状态，此时丝线与A、B连线垂直且与竖直方向夹角。已知两球带电量相同，且A球带正电，质量均为m，A、B间的距离为x。重力加速度为g，静电力常量为k。 (1)小球B带何种电荷？ (2)求丝线上的拉力。 (3)求每个小球所带的电荷量大小q。 18．如图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求: (1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s. (2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ. (3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力. 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 高二年级 收心考试 物理试卷第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $