精品解析：河北雄安新区部分校2026-2027学年高二上学期开学物理试题

高二物理 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. 2024年3月21日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将天链三号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。假设预定轨道为圆，卫星的质量不变，则卫星在轨道上运行时，下列物理量一定不变的是（ ） A. 线速度 B. 动量 C. 向心加速度 D. 动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星在圆轨道上运行时，线速度大小保持不变，但线速度方向沿轨道切线方向不断变化，所以线速度这一矢量不断变化，故A错误； B．卫星质量不变，动量为。虽然动量大小不变，但动量方向随线速度方向不断变化，所以动量不断变化，故B错误； C．卫星做圆周运动时，向心加速度大小保持不变，但向心加速度方向始终指向圆心，方向不断变化，所以向心加速度不断变化，故C错误； D．卫星质量和线速度大小均不变，动能为，所以动能保持不变，故D正确。 故选D。 2. 降落前，无人机在一段时间内减速向下滑翔，运动轨迹如图所示。当无人机通过点时，无人机的速度与合力的方向的标注可能均正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体向下做减速曲线运动时，速度沿轨迹的切线方向向下，合力指向运动轨迹的内侧，且合力方向与速度方向的夹角为钝角。 故选A。 3. 丰宁抽水蓄能电站位于河北省承德市丰宁满族自治县，总装机容量360万千瓦。抽水蓄能电站的工作原理涉及水的下落与上升，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 水流在空中从高处下落的过程中，机械能守恒，重力势能全部转化为水的内能 B. 水流在空中从高处下落的过程中，机械能守恒，重力势能全部转化为动能 C. 水流从低处被抽回至高处的过程中，机械能守恒，动能全部转化为重力势能 D. 水流从低处被抽回至高处的过程中，机械能不守恒，电能全部转化为重力势能和水的内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．水流在空中从高处下落且不计空气阻力时，只受重力做功，水流的机械能守恒，重力势能全部转化为动能而不是水的内能，故A错误； B．水流在空中从高处下落且不计空气阻力时，只受重力做功，机械能守恒，重力势能转化为动能，故B正确； C．水流从低处被抽到高处时，水泵对水流做功，水流的机械能增加，机械能不守恒，故C错误； D．抽水过程中机械能不守恒，但输入的电能还会因水泵和管路的机械损耗转化为水泵、管路等的内能，不能说电能全部转化为重力势能和水的内能，故D错误。 故选B。 4. 小李健身时，质量为的哑铃被举高后再回到原位置。若如此重复10次，取重力加速度大小，则在整个过程中，重力对哑铃做的功为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】因为整个过程哑铃的位移为0，所以重力对哑铃做的功为0。 故选A。 5. 如图所示，河岸平直，河水流速以及小船在静水中的航行速度大小均恒定，小船从河岸的处开始渡河，当船头方向垂直河岸时，小船到达正对岸处下游的处，、连线与水流方向的夹角为。取，，若要使小船从处开始渡河，能够沿直线到达B处，则船头方向与水流反方向的夹角的余弦值应为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小船在静水中的航行速度大小为，水流的速度大小为，当船头方向垂直河岸时，如图所示 由几何关系 当小船从处开始渡河，能够沿直线到达B处，如图所示 由几何关系 联立解得 故选B。 6. 风洞以人工的方式产生并且控制气流，可用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况。若在某次风洞实验中，气流以的水平速度垂直吹向边长为的正方形平板，空气的密度为，气流遇到平板后速度变为零，则平板所受气流的压力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设在时间内到达平板处气流的质量为，则有 根据动量定理有 代入得。 故选C。 7. 假设以同样大小的初速度分别从距水平月面和水平地面相同高度处水平抛出小球，水平射程之比为。已知地球半径为月球半径的4倍，不计空气阻力，则地球和月球的质量之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球做平抛运动。设月面和地面处的水平射程分别为和，竖直下落时间分别为和，重力加速度分别为和，初速度均为，下落高度相同并记为，以下采用同一高度条件。对月面情况，水平方向的位移方程为 竖直方向的位移方程为 消去月面小球的下落时间后，月面射程为 同理，对地面情况有 题给月面与地面的射程之比为，且两次抛出的和相同。由两种情况的射程表达式相除，得 所以 在星球表面，质量为的小球受到的万有引力等于重力，基本关系为，因此地球和月球分别满足和 两式相除，得 由题给半径关系，并结合前述重力加速度之比，可知相关比值均已确定。代入上式，得 故选D。 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. 衡水之眼是位于衡水市桃城区滏阳河畔的大型摩天轮，轮圈直径达88米，总高度为95.5米。如图所示，将人在轿厢里面的运动简化为物块放置在粗糙平板上，平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向的匀速圆周运动。为水平直径，为竖直直径，平板始终水平，物块始终相对平板静止。下列说法正确的是（ ） A. 物块始终受到两个力作用 B. 从运动到，物块先处于失重状态后处于超重状态 C. 只有在、、、四点，物块所受的合外力才指向圆心 D. 从运动到，物块所受的摩擦力先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在、两点，物块的切线方向与重力垂直，且向心加速度竖直，静摩擦力为零，物块只受重力和支持力；在、等一般位置，物块受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用，静摩擦力提供向心力的水平分量，故A错误； B．物块从运动到的过程中，向心加速度的竖直分量先向下、后向上。在、两点，静摩擦力均为零；在点支持力小于重力，物块处于失重状态，在点支持力大于重力，物块处于超重状态，故B正确； C．物块做匀速圆周运动时，向心加速度始终指向圆心，合外力始终提供向心力并指向圆心，并非只有在、、、四点才如此，故C错误； D．由于平板始终水平，静摩擦力是水平方向的合力，提供向心力的水平分量。若为半径与竖直方向的夹角，则静摩擦力大小为 从到，由减小到，摩擦力先减小；从到，又由增大到，摩擦力再增大，故D正确。 故选BD。 9. 一质量为的滑块在合外力的作用下，由静止开始运动。若力随时间变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 第末，滑块的动量大小为 B. 在内，滑块所受合外力的冲量大小为 C. 第末，滑块的速度大小为 D. 在内，合外力对滑块做的功为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图像与轴所围区域的面积表示冲量，在内，力的冲量大小 根据动量定理可知， 解得第末滑块的动量大小为 A正确； B．在内，力的冲量大小 B错误； C．根据动量定理有 解得滑块在第末时的速度大小 C正确； D．根据动能定理可知，在内，合外力对滑块做的功 D错误。 故选AC。 10. 如图所示，半径为的半圆形粗糙细管固定在竖直面内，为竖直直径，点距水平地面的高度为。质量为的小球从地面上的点斜向上射出后沿水平方向从点进入细管，从点两点的水平距离为）水平射出后恰好落回点。重力加速度大小为，管的内径略大于小球的直径，将小球视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球通过点时对细管的压力大小为 B. 小球通过点时对细管的压力大小为 C. 小球从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 D. 小球从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球从C点水平射出后落回A点，设飞行时间为。由平抛运动规律，竖直方向有 水平方向有 联立得 在C点，管壁对小球的作用力方向指向圆心，取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 代入前述速度得，故A正确，B错误； CD．小球沿水平方向从B点进入细管，因此B点速度为水平速度。小球从A点到B点的运动可逆向等效为从B到A的平抛运动，设运动时间为，竖直和水平方向分别有和 解得 从B点运动到C点的过程中，重力做功为。由动能定理得 代入前述两速度，得，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑曲面槽固定，曲面槽底端竖直安装有光电门（图中未画出），将直径为的小球从曲面槽上的某一位置由静止释放，记录小球被释放时的位置距曲面槽末端的高度以及小球通过光电门的时间。 （1）本实验___________测出小球的质量，曲面槽底端___________调节至切线水平。（均填“需要”或“不需要”） （2）若小球某次通过光电门的时间为，则小球此次通过光电门时的速度大小___________（用、表示）。 （3）改变小球被释放时的位置距曲面槽底端的高度，记录小球通过光电门的时间，作出图像，图像的斜率为，若在误差允许的范围内，当地的重力加速度大小___________（用、表示），则小球在曲面槽上运动的过程中机械能守恒。 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 需要 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]利用机械能守恒定律列式分析时，小球的质量可以消去，因此不需要测出小球的质量 [2]光电门竖直，若曲面槽底端不是切线水平，则小球通过光电门的实际位移不为，因此曲面槽底端必须调节至切线水平 【小问2详解】 小球的直径为，通过光电门的时间为，则小球此次通过光电门的速度大小为 【小问3详解】 设小球的质量为，根据机械能守恒定律有 小球通过光电门的速度大小为 联立解得 由图像的斜率为，可得 解得 12. 如图甲所示，用两个小球在斜槽末端（切线水平）碰撞来验证动量守恒定律。 （1）若入射小球的质量与半径分别为、，被碰小球的质量与半径分别为、，则___________，___________。（均填“>”“=”或“<”） （2）图乙是用“画圆法”确定小球在水平地面上平均落点的示意图，其中圆___________（填“”或“”）更合理。 （3）关于本实验，下列说法或操作正确的是___________。 A. 斜槽必须是光滑的 B. 入射小球每次不需要从同一高度处滚下 C. 不需要测出斜槽末端到点的高度 （4）若在正确操作的情况下，未放上被碰小球时，入射小球的平均落点为图甲中的点，测出图甲中、、三点到点的距离分别为、、，则本实验用于验证动量守恒定律的表达式应为___________（用表示）。 【答案】（1） ①. > ②. = （2）a （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]为避免入射小球碰撞后反弹，实验要求入射小球质量满足 [2]为使两球碰撞时球心连线水平且碰撞后飞行时间相同，两小球半径应满足 【小问2详解】 “画圆法”应以尽量小的圆把所有落点圈住，圆心作为小球的平均落点，图乙中圆a更符合这一原则。 【小问3详解】 A．斜槽是否光滑不影响每次从同一高度释放时入射小球到达末端的速度一致性，斜槽不必光滑，故A错误； B．为保证入射小球每次碰撞前速度相同，应从同一高度由静止释放，故B错误； C．碰撞前后小球均从斜槽末端水平飞出，且由小问1知两球半径相同，飞行高度相同，测量斜槽末端到O点的高度只会引入相同的时间因子，不影响用水平距离比较速度，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 以入射小球为研究对象，设未碰撞时速度为，碰撞后入射小球和被碰小球速度分别为和，其中，和分别对应水平距离，和。小球离开斜槽后做平抛运动，由水平方向的匀速直线运动规律，三次运动的下落高度相同，飞行时间相同，所以 碰撞过程中取两球为系统，水平方向外力冲量可忽略，由动量守恒定律得 代入上述速度比，得 13. 一质量的汽车（视为质点）经过某半径的拱形桥顶部时，速度大小，牵引力大小。取重力加速度大小。求此时： （1）汽车的向心加速度大小； （2）汽车牵引力的功率； （3）汽车对拱形桥的压力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据向心加速度公式有 解得 【小问2详解】 根据功率公式有 解得 【小问3详解】 设拱形桥对汽车的支持力大小为，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 解得 14. 如图所示，水平桌面上固定半径为、内表面光滑的半圆形竖直挡板，挡板的两端、在桌面边缘，与半径为的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内。物块（视为质点）以大小的水平初速度从点沿切线方向进入挡板内侧，从点飞出桌面后，在点沿切线方向进入轨道的内侧，并恰好能通过轨道的最高点，过点的切线水平。两点的高度相同，重力加速度大小为，不计空气阻力。求： （1）物块通过点时的速度大小； （2）物块与桌面间的动摩擦因数； （3）圆弧轨道上过点的半径与竖直方向的夹角。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 因为物块恰好能通过轨道的最高点，所以物块通过点时只受到重力，设物块的质量为，由牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 物块从点运动到点的过程，只有重力做功，机械能守恒，可知物块通过点时的速度大小 对物块从点运动到点的过程，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 根据几何关系可知，、两点的高度差 物块通过点时竖直方向的分速度大小满足 根据几何关系可知 解得 15. 如图所示，A、C两木板放置在足够大的光滑水平地面上，物块B（视为质点）放在A的右端，随A一起以大小的速度向右运动，C静止在地面上，A、B、C的质量分别为、、。与C发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，B恰好能滑到C的右端。C的长度，取重力加速度大小。求： （1）A、C碰撞后瞬间C的速度大小； （2）B从C的左端滑到右端所用的时间； （3）B与C上表面间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取水平向右为正方向。A、C碰撞时间极短，B与A间的摩擦冲量可忽略，研究A、C组成的系统。根据动量守恒定律，对A、C系统有 根据机械能守恒定律，弹性碰撞过程中有 联立两式得 【小问2详解】 B开始在C上表面滑动时，B的速度为，C的速度为。滑动过程中，B、C水平方向所受摩擦力为内力，B、C系统水平方向动量守恒。设B、C最终共同速度为，则 代入已知量得 B相对C做匀减速运动，相对速度由均匀减小到0，因此相对位移满足 解得 【小问3详解】 B在C上表面滑动时，竖直方向平衡，支持力满足 滑动摩擦力大小为 对B取水平向右为正方向，由牛顿第二定律得 B的速度由减小到，所以 联立得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 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. 2024年3月21日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将天链三号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。假设预定轨道为圆，卫星的质量不变，则卫星在轨道上运行时，下列物理量一定不变的是（ ） A. 线速度 B. 动量 C. 向心加速度 D. 动能 2. 降落前，无人机在一段时间内减速向下滑翔，运动轨迹如图所示。当无人机通过点时，无人机的速度与合力的方向的标注可能均正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 丰宁抽水蓄能电站位于河北省承德市丰宁满族自治县，总装机容量360万千瓦。抽水蓄能电站的工作原理涉及水的下落与上升，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 水流在空中从高处下落的过程中，机械能守恒，重力势能全部转化为水的内能 B. 水流在空中从高处下落的过程中，机械能守恒，重力势能全部转化为动能 C. 水流从低处被抽回至高处的过程中，机械能守恒，动能全部转化为重力势能 D. 水流从低处被抽回至高处的过程中，机械能不守恒，电能全部转化为重力势能和水的内能 4. 小李健身时，质量为的哑铃被举高后再回到原位置。若如此重复10次，取重力加速度大小，则在整个过程中，重力对哑铃做的功为（　　） A. 0 B. C. D. 5. 如图所示，河岸平直，河水流速以及小船在静水中的航行速度大小均恒定，小船从河岸的处开始渡河，当船头方向垂直河岸时，小船到达正对岸处下游的处，、连线与水流方向的夹角为。取，，若要使小船从处开始渡河，能够沿直线到达B处，则船头方向与水流反方向的夹角的余弦值应为（ ） A. B. C. D. 6. 风洞以人工的方式产生并且控制气流，可用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况。若在某次风洞实验中，气流以的水平速度垂直吹向边长为的正方形平板，空气的密度为，气流遇到平板后速度变为零，则平板所受气流的压力大小为（ ） A. B. C. D. 7. 假设以同样大小的初速度分别从距水平月面和水平地面相同高度处水平抛出小球，水平射程之比为。已知地球半径为月球半径的4倍，不计空气阻力，则地球和月球的质量之比为（ ） A. B. C. D. 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. 衡水之眼是位于衡水市桃城区滏阳河畔的大型摩天轮，轮圈直径达88米，总高度为95.5米。如图所示，将人在轿厢里面的运动简化为物块放置在粗糙平板上，平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向的匀速圆周运动。为水平直径，为竖直直径，平板始终水平，物块始终相对平板静止。下列说法正确的是（ ） A. 物块始终受到两个力作用 B. 从运动到，物块先处于失重状态后处于超重状态 C. 只有在、、、四点，物块所受的合外力才指向圆心 D. 从运动到，物块所受的摩擦力先减小后增大 9. 一质量为的滑块在合外力的作用下，由静止开始运动。若力随时间变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 第末，滑块的动量大小为 B. 在内，滑块所受合外力的冲量大小为 C. 第末，滑块的速度大小为 D. 在内，合外力对滑块做的功为 10. 如图所示，半径为的半圆形粗糙细管固定在竖直面内，为竖直直径，点距水平地面的高度为。质量为的小球从地面上的点斜向上射出后沿水平方向从点进入细管，从点两点的水平距离为）水平射出后恰好落回点。重力加速度大小为，管的内径略大于小球的直径，将小球视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 小球通过点时对细管的压力大小为 B. 小球通过点时对细管的压力大小为 C. 小球从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 D. 小球从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 学校物理兴趣小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑曲面槽固定，曲面槽底端竖直安装有光电门（图中未画出），将直径为的小球从曲面槽上的某一位置由静止释放，记录小球被释放时的位置距曲面槽末端的高度以及小球通过光电门的时间。 （1）本实验___________测出小球的质量，曲面槽底端___________调节至切线水平。（均填“需要”或“不需要”） （2）若小球某次通过光电门的时间为，则小球此次通过光电门时的速度大小___________（用、表示）。 （3）改变小球被释放时的位置距曲面槽底端的高度，记录小球通过光电门的时间，作出图像，图像的斜率为，若在误差允许的范围内，当地的重力加速度大小___________（用、表示），则小球在曲面槽上运动的过程中机械能守恒。 12. 如图甲所示，用两个小球在斜槽末端（切线水平）碰撞来验证动量守恒定律。 （1）若入射小球的质量与半径分别为、，被碰小球的质量与半径分别为、，则___________，___________。（均填“>”“=”或“<”） （2）图乙是用“画圆法”确定小球在水平地面上平均落点的示意图，其中圆___________（填“”或“”）更合理。 （3）关于本实验，下列说法或操作正确的是___________。 A. 斜槽必须是光滑的 B. 入射小球每次不需要从同一高度处滚下 C. 不需要测出斜槽末端到点的高度 （4）若在正确操作的情况下，未放上被碰小球时，入射小球的平均落点为图甲中的点，测出图甲中、、三点到点的距离分别为、、，则本实验用于验证动量守恒定律的表达式应为___________（用表示）。 13. 一质量的汽车（视为质点）经过某半径的拱形桥顶部时，速度大小，牵引力大小。取重力加速度大小。求此时： （1）汽车的向心加速度大小； （2）汽车牵引力的功率； （3）汽车对拱形桥的压力大小。 14. 如图所示，水平桌面上固定半径为、内表面光滑的半圆形竖直挡板，挡板的两端、在桌面边缘，与半径为的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内。物块（视为质点）以大小的水平初速度从点沿切线方向进入挡板内侧，从点飞出桌面后，在点沿切线方向进入轨道的内侧，并恰好能通过轨道的最高点，过点的切线水平。两点的高度相同，重力加速度大小为，不计空气阻力。求： （1）物块通过点时的速度大小； （2）物块与桌面间的动摩擦因数； （3）圆弧轨道上过点的半径与竖直方向的夹角。 15. 如图所示，A、C两木板放置在足够大的光滑水平地面上，物块B（视为质点）放在A的右端，随A一起以大小的速度向右运动，C静止在地面上，A、B、C的质量分别为、、。与C发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，B恰好能滑到C的右端。C的长度，取重力加速度大小。求： （1）A、C碰撞后瞬间C的速度大小； （2）B从C的左端滑到右端所用的时间； （3）B与C上表面间的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $