湖南长沙市稻田中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

**基本信息** 以天舟十号对接、无人机飞行等真实情境为载体，融合匀速圆周运动、平抛运动、机械能守恒等核心知识，通过选择、实验、解答题梯度设计，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|天体运动（题1）、机械能（题2）、平抛运动（题3、4）|结合航天科技（题1），考查运动与相互作用观念| |多选题|4/20|卫星运动（题7）、竖直圆周运动（题9）|通过v²-F图像（题9），体现科学推理能力| |实验题|2/18|平抛运动验证（题11）、机械能守恒（题12）|用频闪照片（题11），落实科学探究要素| |解答题|3/38|平抛与圆周综合（题13、14、15）|无人机圆周运动（题14），综合考查合外力与能量转化|

2026年下学期高二开学考试 物理 一、单选题 1.C【解析】飞船在航行过程中，由万有引力提供向心力，整理上式解得运行周期为，空间站与飞船的轨道半径关系为，故运行周期关系为，A错误；由万有引力提供向心力，整理上式解得运行过程中线速度大小为，由于空间站与飞船的轨道半径关系为，故二者线速度大小关系为，B错误；图示时刻A、B在地球两侧，相距最远。下一次相距最近时，B相对A多转半圈(弧度)。角速度分别为，，且。由角度关系，得，即，C正确；B在内轨道(低轨)，A在外轨道(高轨)，要实现对接，B需从低轨变到高轨，必须点火加速使万有引力不足以提供向心力，做离心运动，使轨道升高，D错误。故选C。 2.C【解析】小球在摆动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，始终等于零，A错误；根据动能定理，根据向心加速度公式有，联立上式，整理解得小球的向心加速度为，所以一定时，小球的向心加速度与无关，B错误；根据拉力与重力沿绳方向的分力的合力提供向心力，即，整理上式解得拉力的大小为，所以一定时，绳的拉力与绳长无关，C正确；小球重力的瞬时功率，当时重力的瞬时功率为零，当接近90°时重力的瞬时功率接近零，所以一定时，越大，小球所受重力的瞬时功率先增大后减小，D错误。故选C。 3.A【解析】设花洒圆心离地面高度为，圆形半径为，水的初速度为。竖直方向，根据自由落体运动的位移-时间公式，解得水在空中运动的时间为，水平方向，根据匀速直线运动的规律，有，1点离地面的高度为，最大，水平位移最大，因此落地点最靠左；3点离地面的高度为，最小，水平位移最小，因此落地点最靠右，2点和4点离地面的高度均为，因此水平位移相同，落地点的水平位置和花洒中心落地点的水平位置一致，二者在同一竖直线上（一上一下）。根据匀速直线运动的规律，可得1点到中心的水平距离为，3点到中心的水平距离为，可知，即中心离1更近，离3更远，A符合该规律。故选A。 4.C【解析】小球在空中做平抛运动，从O到M的过程中，水平方向，根据匀速直线运动的规律，有，竖直方向，根据自由落体运动的速度-时间关系，有，小球在M的速度方向恰与斜面平行，根据几何关系，有，联立解得小球的抛出速度大小为，故选C。 5.C【解析】由图乙可知一圈可能频闪8次，而一圈的时间为，所以频闪的时间为，则频闪的频率，即每秒闪光次数，选项中与560次整除的只有80次。 6.A【解析】如图所示，将N的速度分解为沿绳和垂直绳，则沿绳速度等于物块M的速度，所以。 故选A。 二、多选题 7.AD【解析】c是地球同步卫星，周期是24h，根据匀速圆周运动的规律可知c在4h内转过的圆心角为，A正确；静止卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据向心力公式，有可知，c的向心加速度比a的大；卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得，可得卫星的加速度为，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则静止卫星c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，B错误；静止卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据线速度和角速度的关系，可得，卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得，可得卫星的线速度为；卫星的轨道半径越大，线速度越小，三者的线速度大小关系为，C错误；由开普勒第三定律，可知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期，则d的运动周期有可能是30小时，D正确。故选AD。 8.AD【解析】将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图所示 根据几何关系，可得沿绳子方向上的分速度为，由于绳长不变，所以橡皮在竖直方向上速度为，因为逐渐增大，逐渐增大，所以橡皮在竖直方向上做加速直线运动，在水平方向上随铅笔做匀速直线运动。则橡皮的合运动为曲线运动，根据矢量的合成，可得橡皮的合速度大小为，因为大小不变，大小增大，所以速度大小增大。A正确，B错误；设细绳上拉力为，因为橡皮在竖直方向上做加速直线运动，则对其受力分析，根据牛顿第二定律，有，解得橡皮受到细线拉力为，因为加速度向上且大于0，所以橡皮受到细线拉力大于其重力。C错误，D正确。故选AD。 9.AC【解析】由图乙可知，当时，在最高点，对小球受力分析，由牛顿第二定律和向心力公式，有，可得当地的重力加速度大小为，当时，在最高点，根据平衡条件，有；可得小球的质量为，A正确，B错误；当时，在最高点，对小球受力分析，由牛顿第二定律得，可得杆对小球的作用力为，可知杆对小球弹力方向向下，根据牛顿第三定律，可得小球对杆弹力方向向上，C正确；当时，同理，在最高点，对小球受力分析，由牛顿第二定律得，解得小球受到的弹力大小，D错误。故选AC。 10.BD【解析】小环A到达N点时，由速度的合成与分解可知，小环竖直方向速度不为零，水平方向速度为零即B的速度为零，故A错误，B正确；由题图中几何关系可得：MO＝，NO＝htan θ，以AB为整体，由动能定理可知：－m1gh＋m2gh＝m1v2，v＝，故C错误；对A由动能定理可知：W－m1gh＝m1V2－0，解得：W＝，故D正确． 三、实验题 11. (1) 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动； (3) 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，0.74，9.76 【解析】(1) A做平抛，B做自由落体，同一高度同时落地，说明A球竖直方向的分运动与B球相同，即说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 (3) 经测量发现，每经过一个闪光周期，小球在水平方向运动的位移均相等，说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 (4)由图乙可知，水平方向，根据匀速直线运动的规律，有，可得小球的水平速度大小为，竖直方向，根据相邻相同时间间隔内的位移差公式，有，可得当地重力加速度为。 12. (1) AC (2)； (3) AC (4)遮光条初始位置到光电门的距离， 【解析】(1) 为了合力利用纸带，实验时要先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放纸带，A正确；打点计时器本身就可以记录打点的时间，故不需要停表记录时间，B错误；验证机械能守恒，需要知道重物下落的高度，通过再纸带上用刻度尺测量点迹之间的距离可以得到重物下落的高度，C正确。故选AC。 (2) 根据匀变速直线运动中，中间时刻瞬时速度等于平均速度，可知重物运动到B点时的速度大小，结合动能表达式可得重物运动到B点时的动能为； (3)对物体受力分析，根据动能定理，有，整理得，结合一次函数知识，可知图像斜率为，图像Q的斜率恒定，因此Q受到的阻力大小恒定，A正确；图像P的斜率大，因此有，整理得P的质量大于Q的质量，即，因此阻力对P的影响更小，故选择P进行实验误差更小，B错误，C正确；故选AC。 (4)由于要计算重力势能的变化量，需要知道重物下落的高度，故需要测量遮光条释放的位置到光电门之间的距离，若验证系统的机械能守恒，则需要验证重力势能减小少量与动能增加量的关系，即，又因为遮光条经过光电门的速度为，联立得 四、解答题 13. (1)3.2 m　(2)v>9.0 m/s 【解析】(1)小球在碰到墙前做平抛运动，设小球碰墙前运动时间为t，由平抛运动的规律有 水平方向上x＝v0t① 竖直方向上H－h1＝gt12② 由①②式并代入数据解得h1＝3.2 m。 (2)设小球以v1的初速度抛出时，小球恰好沿墙的上沿越过墙，小球从抛出至运动到墙的上沿历时t1，由平抛运动的规律有水平方向x＝v1t1③ 竖直方向有H－h＝gt2④ 由③④式并代入数据可得v1＝9.0 m/s，所以小球越过墙要满足初速度v>9.0 m/s。 14. (；(；( 【解析】(1)根据向心力公式 解得无人机受到的合外力大小为 (2)无人机受到重力和空气的作用力，竖直方向根据平衡条件，有 水平方向，根据向心力公式，有 根据矢量的合成可知空气对无人机作用力的大小为 (3)物资在空中做平抛运动，竖直方向，根据自由落体运动的规律，有 解得物资下落的时间为 水平方向，根据匀速直线运动的规律，有 根据几何关系，可知物资落地点与点的距离 15. (1)100N；(2)8J；(3) 【解析】(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，F=100N，由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为100N。 (2)弹射器第一次压缩时弹性势能有最大值，有能量守恒可知， 解得，Ep=8J (2)①若滑块恰好到达圆轨道的最高点，，从开始到圆轨道最高点，由动能定理可知，，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，此时的速度为零有动能定理可知，，解得，，，根据滑块运动的周期性可知，应使，滑块不脱离轨道； 综上所述，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 $ 2026年下学期高二开学考试 物理 一、单选题(共6小题,共24分) 1.（4分）天舟十号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间2026年5月11日13时11分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。如图所示，A为空间站，B为货运飞船，A、B运动周期分别为、。二者均沿图示方向绕地球做匀速圆周运动，图示时刻AB连线恰好过地球球心，忽略A、B间的作用力，以下说法正确的是( ) A. B.A的线速度大于B的线速度 C.再经时间，A、B相距最近 D.要实现A、B对接，需要让B减速升轨到A所在轨道 2.（4分）如图所示，长为的轻绳一端固定在点，另一端连接质量为的小球。先把绳子拉直且处于水平位置，然后由静止释放小球，设点所在的水平面为重力势能的零势面，不计空气阻力。当细绳与水平方向夹角为时(小于90°)，下列说法正确的是(  ) A.一定时，越大，小球的机械能越大 B.一定时，越大，小球的向心加速度越大 C.一定时，绳的拉力与绳长无关 D.一定时，越大，小球所受重力的瞬时功率越大 3.（4分）如图所示，在距地面某一高度处有一个竖直放置的圆形花洒。水从花洒上各个位置以相同的水平速度喷出。图中用数字1、2、3、4标注出了花洒最外围的四个点，从这四个点喷出的水最终落到水平地面上，落地点的位置关系应该是下面哪种情况（ ） A. B. C. D. 4.（4分）如图，某学生将小球从O点水平抛出，小球恰好落在倾角为的固定光滑斜面顶端M上，且此时小球的速度方向恰与斜面平行。已知O、M两点间的水平距离，重力加速度取，，不计空气阻力，则小球的抛出速度的大小为（） A. B. C. D. 5.（4分）如图甲所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿时针方向匀速转动，转速。在暗室中用每秒闪光次的频闪光源照射圆盘，观察到圆盘上的白点的图案如图乙所示，以下关于的数值可能正确的(　　) A.30 B.50 C.80 D.90 6.（4分）如图所示，长为1m的轻杆，一端通过铰链固定在竖直墙壁上，另一端固定一小球N，一轻绳一端连接小球N，另一端通过定滑轮连接物块M。已知某时刻物块M竖直向上运动时，杆的角速度ω为2rad/s，且绳杆夹角为127°，则此时物块M的速度大小为（，） A.1.6m/s B.2m/s C.1.2m/s D.0.8m/s 二、多选题(共4小题,共20分) 7.（5分）有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近的轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则(　　) A.在4个小时内转过的圆心角是 B.的向心加速度等于重力加速度 C.线速度大小关系为 D.的运动周期有可能是30小时 8.（5分）如图所示，一块质量为的橡皮用细线悬挂于点，现用一支铅笔在点顶着细线的左侧水平向右以速度匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直。在铅笔未碰到橡皮前，下列说法正确的是（      ）  A.橡皮做曲线运动且速度大小改变 B.橡皮做直线运动且速度大小改变 C.橡皮受到细线拉力等于其重力 D.橡皮受到细线拉力大于其重力 9.（5分）如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为，速度大小为，其图像如图乙所示，则(　　) A.小球的质量为 B.当地的重力加速度大小为 C.时，小球对杆的弹力方向向上 D.时，小球受到的弹力的大小等于重力的2倍 10.（5分）质量为m1的小环A套在光滑的直角杆上，MN部分竖直，小环A与物块B用细绳连接，如图所示．物块B的质量为m2，小环A在M点由静止释放，MN间距为h，ON水平，OM与竖直方向夹角为θ，则有(　　) A.小环A运动到N点时，小环A的速度为零 B.小环A运动到N点时，物块B的速度为零 C.小环A运动到N点时，小环A的速度为 D.小环A从M点运动到N点的过程中，绳的拉力对A做的功为 三、实验题(共2小题,共18分) 11.（8分）某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，实验操作如下：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 (1) 实验中的现象是小球A、B同时落地，说明                  。 (2)实验小组接着利用频闪照相机得到小球做平抛运动的局部照片（如图乙，其中每个小格宽度一致）。根据照片上小格宽度与实际宽度的比例关系，测得，，，，已知频闪照相机的闪光周期。 (3) 经测量发现，每经过一个闪光周期，小球在水平方向运动的位移均相等，说明                  。 (4)根据以上信息，可求得小球的水平速度大小                  （结果保留两位有效数字），当地重力加速度                  （结果保留三位有效数字）。 12.（10分）利用图1所示的装置验证机械能守恒定律。 (1) 下列操作步骤，正确的是（  ） A.先接通电源后释放纸带 B.用秒表测量重物下落的时间 C.在纸带上用刻度尺测量重物下落的高度 (2)实验得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到重物下落的起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为，计时器打点周期为，设重物的质量为，运动到点时的动能为                  。 (3)小明用两个物体、分别进行实验，多次记录下落的高度和对应的速度大小，作出图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定（  ） A.受到的阻力大小恒定B.的质量小于的质量 C.选择进行实验误差更小 (4)小丽用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。重力加速度为。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是                  ，将该物理量用表示。机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为                  。 四、解答题(共3小题,共38分) 13.（10分）如图所示，水平地面上有一高h＝4.2 m的竖直墙，现将一小球以v0＝6.0 m/s的速度垂直于墙面水平抛出，已知抛出点与墙面的水平距离x＝3.6 m、离地面高H＝5.0 m，不计空气阻力，不计墙的厚度。重力加速度g取10 m/s2。 (1)求小球碰墙点离地面的高度h1； (2)若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度v的大小应满足什么条件？ 14.（14分）如图所示，某同学在进行电动无人机操作训练时，让质量为的无人机在距水平地面高度为的水平面内以线速度绕圆心做半径为的匀速圆周运动，为圆心在水平地面上的投影，重力加速度大小为。求： (1) 无人机受到的合外力大小； (2) 空气对无人机作用力的大小(结果可带根号表示)； (3)某时刻该无人机上释放(相对无人机静止)物资，物资可视为质点，不计空气对物资的作用力，求物资落地点与点的距离。 15.（14分）如图是由弧形轨道、圆轨道、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC末端装有一体积不计的理想弹射器，圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变。现将质量的滑块(可视为质点)从弧形轨道高处静止释放，且将B点置于AC中点处。已知圆轨道半径，水平轨道长，滑块与AC间动摩擦因数，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，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)弹射器获得的最大弹性势能： (3)若，改变B点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求满足条件的BC长度。 　 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $