精品解析：湖南长沙市弘益高级中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

湖南长沙市弘益高级中学2026-2027学年高二上学期开学 物理试题 一、单选题（共6小题，共24分） 1. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用符号表示，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知金星公转的轨道半径为0.7，火星公转的轨道半径为1.5，则金星与火星公转的周期之比接近（　　） A. 0.9 B. 0.5 C. 0.7 D. 0.3 2. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示，这是某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力大小倒数的关系图像（图像），vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长线过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为1.5×103kg，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由b到c过程做加速度增大的加速直线运动 B. 汽车的额定功率为5kW C. 汽车从a到b持续的时间为5s D. 汽车能够获得的最大速度为20m/s 3. 在某次洪灾中，救援部队快速响应，利用救援艇救助被困群众。假定救援艇要渡过一条两岸平行的河，河宽780m，河水流速始终为，救援艇在静水中的速度为，下列说法正确的是（　　） A. 救援艇最短渡河时间为156s B. 救援艇以最短位移渡河时，船头与河岸上游夹角的正切值为 C. 救援艇以最短时间渡河时，到达对岸时的位于出发点正对岸下游325m处 D. 救援艇以最短位移渡河时，渡河时间为65s 4. 在水平面上有A、B两物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现A物体以的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别为、时（如图所示），B物体的运动速度为（绳上始终有拉力）（　　） A. B. C. D. 5. 某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28 cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16 cm．P、Q转动的线速度均为4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（ ） A. B. C. D. 6. 一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成=30°角，B球的速度大小为v2，则（　　） A. v2=v1 B. v2=2v1 C. v2=v1 D. v2=v1 二、多选题（共4小题，共20分） 7. 2024年5月3日17时27分嫦娥六号成功发射，经过5天的飞行被月球引力捕获，进入环月轨道，经过连续三次近月制动，轨道逐渐降低，最终变为半径为1938km的圆形轨道，其绕月周期为两小时。已知地球表面的重力加速度和引力常量，则下列说法正确的是（　　） A. 可以求出月球的质量 B. 可以求出月球的第一宇宙速度 C. 制动变轨，嫦娥六号的机械能减小 D. 三次先后制动变轨，绕月周期依次减小 8. “天问一号”火星探测器被设计成环绕器和着巡组合体两部分。假设环绕器绕火星做半径为R、周期为T的匀速圆周运动。着巡组合体在火星表面软着陆后，在距火星表面h高度处由静止释放一个小球，小球到达火星表面时的速度大小为v，已知引力常量为G，忽略火星自转和表面稀薄气体的影响，下列说法正确的是（　　） A. 环绕器运动的线速度大小为 B. 火星表面的重力加速度为 C. 火星的质量为 D. 火星的半径为 9. 如图所示，某跳台滑雪运动员从跳台处沿水平方向飞出，在直斜坡的处着陆，、间距离。斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度取，，，下列判断正确的是（　　） A. 运动员在空中飞行的时间为 B. 运动员在空中飞行的时间为 C. 运动员在处的初速度大小为 D. 运动员在处的初速度大小为 10. 如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v。已知容器在t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水。下列说法正确的是（　　） A. 从水滴落下到落在圆盘上的时间为 B. 要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度ω应满足nπ，（n=1，2，3，…） C. 第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最小距离为 D. 第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离 三、实验题（共2小题，共14分） 11. 在“研究小球平抛运动”的实验中： （1）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明_______； A. 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 B. 平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. 平抛运动的轨迹是一条抛物线 （2）该同学用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景正方形方格的边长为 ， 是小球的三个位置，取，由照片可知，频闪照相机的频闪周期 _______ ，小球做平抛运动的水平初速度 _______（结果均保留两位有效数字）。 12. 某同学用智能手机及 Phyphox 软件探究向心加速度与转动半径、角速度的关系。他握住手机在竖直面内做圆周运动，手机内置传感器可实时测出向心加速度an 与转动角速度。保持一个物理量不变，探究向心加速度随另外一个物理量的变化规律，多次采集数据进行分析。 （1）本实验采用的物理方法是 ________； A ．等效替代法 B ．控制变量法 C ．理想实验法 D ．微小量放大法 （2）经探究得出保持不变时， an 与 r 成正比； （3）进一步探究保持手机转动半径不变，改变转速，采集多组数据，拟合图像如图所示。应选取 ________（选填“ ”或“”）图像可以直观得到an和的关系。图中P点偏离拟合图像的原因可能是 ________（选填“半径变大 ”或“半径变小 ”）； （4）做本实验时应注意的事项（请写出一条）__________________________________。 四、解答题（共3小题，共42分） 13. 一架轰炸机在离海720米的高空以50 m/s的速度匀速飞行，要轰炸海面上某一静止的敌舰，取g＝10 m/s2，求： (1)飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？ (2)若敌舰以20m/s的速度向前方逃跑，飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？ 14. 一根长为的不可伸长的轻绳与质量为的小钢球相连，小钢球在水平面内做匀速圆周运动，形成如图所示的圆锥摆。轻绳与竖直方向夹角为，重力加速度为。求： （1）绳上拉力大小。 （2）小钢球做匀速圆周运动的周期。 （3）若增长轻绳的绳长，仍使该小钢球在原水平面内做半径更大的匀速圆周运动，求此时的周期。 15. 如图是由弧形轨道、圆轨道（轨道底端B略错开，图中未画出）、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧（右端固定），圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m＝2kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道高H＝0.5m处静止释放。已知圆轨道半径R＝0.1m，水平轨道长LAC＝1.0m，滑块与AC间动摩擦因数μ＝0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小； （2）轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）若H＝0.4m，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南长沙市弘益高级中学2026-2027学年高二上学期开学 物理试题 一、单选题（共6小题，共24分） 1. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用符号表示，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知金星公转的轨道半径为0.7，火星公转的轨道半径为1.5，则金星与火星公转的周期之比接近（　　） A. 0.9 B. 0.5 C. 0.7 D. 0.3 【答案】D 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律，行星公转周期的平方与轨道半长轴的立方成正比，即周期 。 金星轨道半径，火星轨道半径，则金星与火星的周期之比为 故选D。 2. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示，这是某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力大小倒数的关系图像（图像），vm表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，图中ab平行于v轴，bc反向延长线过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为1.5×103kg，下列说法正确的是（　　） A. 汽车由b到c过程做加速度增大的加速直线运动 B. 汽车的额定功率为5kW C. 汽车从a到b持续的时间为5s D. 汽车能够获得的最大速度为20m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据，变式得 由图像可知汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得 汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做加速度减小的加速直线运动，故A错误； BCD．根据图像的斜率可求得汽车的额定功率为 根据图像的函数式 可求得汽车速度的最大值为 汽车所受的阻力为 汽车从a到b所受的牵引力为 解得 根据牛顿第二定律 解得 汽车从a到b持续的时间为，故C正确，BD错误。 故选C。 3. 在某次洪灾中，救援部队快速响应，利用救援艇救助被困群众。假定救援艇要渡过一条两岸平行的河，河宽780m，河水流速始终为，救援艇在静水中的速度为，下列说法正确的是（　　） A. 救援艇最短渡河时间为156s B. 救援艇以最短位移渡河时，船头与河岸上游夹角的正切值为 C. 救援艇以最短时间渡河时，到达对岸时的位于出发点正对岸下游325m处 D. 救援艇以最短位移渡河时，渡河时间为65s 【答案】D 【解析】 【详解】已知河宽，水流速度，船在静水中速度，且，可实现垂直河岸渡河。 A．当船头垂直河岸航行时，垂直河岸分速度最大，渡河时间最短，最短时间，故A错误； B．最短位移渡河时，合速度垂直河岸，船速沿河岸向上的分量抵消水流速度，即（为船头与河岸上游夹角） 得， 故，故B错误； C．最短时间渡河时，船沿水流方向的位移，即到达正对岸下游300m处，故C错误； D．最短位移渡河时，合速度为垂直河岸的分速度，渡河时间，故D正确。 故选D。 4. 在水平面上有A、B两物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现A物体以的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别为、时（如图所示），B物体的运动速度为（绳上始终有拉力）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A、B两物体通过轻绳相连，沿绳方向速度大小相等，则有 解得B物体的运动速度为 故选A。 5. 某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28 cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16 cm．P、Q转动的线速度均为4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】P的周期 Q的周期 因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s． A．0.42s，与结论不相符，选项A错误； B．0.56s，与结论相符，选项B正确； C．0.70s ，与结论不相符，选项C错误； D． 0.84s ，与结论不相符，选项D错误． 6. 一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成=30°角，B球的速度大小为v2，则（　　） A. v2=v1 B. v2=2v1 C. v2=v1 D. v2=v1 【答案】C 【解析】 【详解】球A与球形容器球心等高，速度v1方向竖直向下，速度分解如图所示，有 v11=v1sin30°=v1 球B此时速度方向与杆成=60°角，因此 v21=v2cos60°=v2 沿杆方向两球速度相等，即 v21=v11 解得 v2=v1 故选C。 二、多选题（共4小题，共20分） 7. 2024年5月3日17时27分嫦娥六号成功发射，经过5天的飞行被月球引力捕获，进入环月轨道，经过连续三次近月制动，轨道逐渐降低，最终变为半径为1938km的圆形轨道，其绕月周期为两小时。已知地球表面的重力加速度和引力常量，则下列说法正确的是（　　） A. 可以求出月球的质量 B. 可以求出月球的第一宇宙速度 C. 制动变轨，嫦娥六号的机械能减小 D. 三次先后制动变轨，绕月周期依次减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据 可得 已知飞行器绕月球运动的轨道半径和周期，则可计算出月球的质量，A项正确； B．因未给出月球的半径，无法计算出月球的第一宇宙速度，B项错误； CD．制动变轨，除月球引力外，制动力做负功，嫦娥六号的机械能减小，轨道高度降低，周期减小，CD项正确。 故选ACD。 8. “天问一号”火星探测器被设计成环绕器和着巡组合体两部分。假设环绕器绕火星做半径为R、周期为T的匀速圆周运动。着巡组合体在火星表面软着陆后，在距火星表面h高度处由静止释放一个小球，小球到达火星表面时的速度大小为v，已知引力常量为G，忽略火星自转和表面稀薄气体的影响，下列说法正确的是（　　） A. 环绕器运动的线速度大小为 B. 火星表面的重力加速度为 C. 火星的质量为 D. 火星的半径为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意环绕器运动的线速度大小为 故A正确； B．根据速度位移关系 可知火星表面的重力加速度 故B错误； C．根据万有引力提供向心力 可得火星的质量为 故C错误； D．在火星表面，万有引力提供重力 可得 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，某跳台滑雪运动员从跳台处沿水平方向飞出，在直斜坡的处着陆，、间距离。斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度取，，，下列判断正确的是（　　） A. 运动员在空中飞行的时间为 B. 运动员在空中飞行的时间为 C. 运动员在处的初速度大小为 D. 运动员在处的初速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】根据平抛运动的规律可知， 可得、 故选AD。 10. 如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v。已知容器在t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水。下列说法正确的是（　　） A. 从水滴落下到落在圆盘上的时间为 B. 要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度ω应满足nπ，（n=1，2，3，…） C. 第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的最小距离为 D. 第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离 【答案】BD 【解析】 【详解】水滴在竖直方向做自由落体运动，由 解得 故A错误； 要使每一滴水在圆盘面上的落点都位于同一条直线上，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的角度为nπ，所以圆盘转动的角速度 ，（n=1，2，3，…） 故B正确； 第一滴水落在圆盘上的水平位移为 第二滴水落在圆盘上的水平位移为 当第二滴水与第一滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的同侧时，第一滴水与第二滴水在盘面上落点间的距离最小，最小距离 故C错误； 第三滴水在圆盘上的水平位移为 当第二滴水与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心的两侧时两点间的距离最大为 故D正确。 故选BD。 三、实验题（共2小题，共14分） 11. 在“研究小球平抛运动”的实验中： （1）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明_______； A. 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 B. 平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 C. 平抛运动的轨迹是一条抛物线 （2）该同学用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图乙所示，图中背景正方形方格的边长为 ， 是小球的三个位置，取，由照片可知，频闪照相机的频闪周期 _______ ，小球做平抛运动的水平初速度 _______（结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）A （2） ①. 0.20 ②. 3.0 【解析】 【小问1详解】 演示实验中，A、B两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向与自由落体运动同步，即竖直分运动是自由落体运动。水平方向是否匀速、轨迹是否为抛物线，本实验不能直接得出，需通过其他实验验证。 故选A。 【小问2详解】 [1]从到 ，小球水平位移 竖直方向位移 从 到 ，小球水平位移 竖直方向位移 在竖直方向，做自由落体运动，连续相等时间内的位移差 代入解得 （保留两位有效数字） [2]在水平方向，做匀速直线运动，有 代入解得 （保留两位有效数字） 12. 某同学用智能手机及 Phyphox 软件探究向心加速度与转动半径、角速度的关系。他握住手机在竖直面内做圆周运动，手机内置传感器可实时测出向心加速度an 与转动角速度。保持一个物理量不变，探究向心加速度随另外一个物理量的变化规律，多次采集数据进行分析。 （1）本实验采用的物理方法是 ________； A ．等效替代法 B ．控制变量法 C ．理想实验法 D ．微小量放大法 （2）经探究得出保持不变时， an 与 r 成正比； （3）进一步探究保持手机转动半径不变，改变转速，采集多组数据，拟合图像如图所示。应选取 ________（选填“ ”或“”）图像可以直观得到an和的关系。图中P点偏离拟合图像的原因可能是 ________（选填“半径变大 ”或“半径变小 ”）； （4）做本实验时应注意的事项（请写出一条）__________________________________。 【答案】 ①. B ②. ③. 半径变大 ④. 转动过程中半径不变或者在同一平面内转动 【解析】 【详解】（1）[1]实验原理，研究与、两个变量的关系时，需固定一个量不变，研究另两个量的关系，这是控制变量法。 故选B。 （3）[2]由公式，保持半径不变时，与成正比例，图像为过原点直线，直观反映正比关系；而是二次曲线，无法直观看出正比规律。 [3]拟合直线是固定半径的理论曲线，同下，P点的向心加速度比理论值更大； 根据，不变，偏大说明实际转动半径比设定值更大。 （4） [4]做本实验时应注意的事项（填写其中任意一条）：转动过程中半径需要保持不变或者需要保证手机在同一平面内转动。 四、解答题（共3小题，共42分） 13. 一架轰炸机在离海720米的高空以50 m/s的速度匀速飞行，要轰炸海面上某一静止的敌舰，取g＝10 m/s2，求： (1)飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？ (2)若敌舰以20m/s的速度向前方逃跑，飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？ 【答案】（1）600m （2）360m 【解析】 【详解】（1）炸弹在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，竖直方向有：hgt2 解得：ts＝12 s 在水平方向上做匀速直线运动，则水平距离为：x＝v0t 联立解得：x＝600 m （2）敌舰在炸弹下落过程中走过的水平距离 设飞机应在离敌舰水平距离处投弹，则有： 14. 一根长为的不可伸长的轻绳与质量为的小钢球相连，小钢球在水平面内做匀速圆周运动，形成如图所示的圆锥摆。轻绳与竖直方向夹角为，重力加速度为。求： （1）绳上拉力大小。 （2）小钢球做匀速圆周运动的周期。 （3）若增长轻绳的绳长，仍使该小钢球在原水平面内做半径更大的匀速圆周运动，求此时的周期。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以小钢球为对象，竖直方向根据平衡条件可得 解得拉力大小为 【小问2详解】 以小钢球为对象，水平方向根据牛顿第二定律可得 其中轨道半径为 联立解得周期为 【小问3详解】 小钢球所在水平面与悬点的高度差为 若增长轻绳的绳长，仍使该小钢球在原水平面内做半径更大的匀速圆周运动，设轻绳与竖直方向夹角为；以小钢球为对象，水平方向根据牛顿第二定律可得 其中 可得此时的周期为 15. 如图是由弧形轨道、圆轨道（轨道底端B略错开，图中未画出）、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC右端装有理想轻弹簧（右端固定），圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变，现将B点置于AC中点，质量m＝2kg的滑块（可视为质点）从弧形轨道高H＝0.5m处静止释放。已知圆轨道半径R＝0.1m，水平轨道长LAC＝1.0m，滑块与AC间动摩擦因数μ＝0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小； （2）轻弹簧获得的最大弹性势能； （3）若H＝0.4m，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求BC长度满足的条件。 【答案】（1）60N；（2）6J；（3） 【解析】 【详解】（1）从出发到第一次滑至圆轨道最高点过程，由动能定理可得 . 在圆轨道最高点，由牛顿第二定律可得 联立解得 由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为60N。 （2）弹簧第一次被压缩到最短时，弹性势能有最大值；从出发到弹簧第一次被压缩到最短过程，由动能定理可得 又有 联立解得 （3）①若滑块恰好到达圆轨道的最高点，则有 从开始到圆轨道最高点，由动能定理可得 解得 要使滑块不脱离轨道，BC之间的距离应该满足 ②若滑块刚好达到圆轨道的圆心等高处，此时的速度为零；由动能定理可得 解得 即反弹时恰好上到圆心等高处，如果反弹距离更大，则上升的高度更小，更不容易脱离轨道，所以 考虑到AC的总长度等于1m，所以；结合①②两种情况，符合条件的BC长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $