精品解析：湖南长沙市稻田中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

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. 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 得 轨道半径，，故A错误； B．由 得 轨道半径，，故B错误； C．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，故C正确； D．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，必须点火加速做离心运动，使轨道升高，故D错误。 故选C。 2. 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．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，故A错误； B．根据动能定理 小球的向心力 解得 所以一定时，小球的向心加速度与无关，故B错误； C．根据 解得 所以一定时，绳的拉力与绳长无关，故C正确； D．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，故D错误。 故选C。 3. 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. 【答案】A 【解析】 【详解】设花洒圆心离地面高度为，圆形半径为，水的初速度为​。对任意喷出点，下落高度满足 得运动时间 水平位移 1点，最大，水平位移最大，因此落地点最靠左； 3点，最小，水平位移最小，因此落地点最靠右； 2点和4点，高度相同，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）。比较1、3到中心的距离： 1到中心的水平距离 中心到3的水平距离 显然 即中心离1更近，离3更远，符合该规律的是选项A。 ​​故选A。 4. 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. 【答案】C 【解析】 【详解】小球在空中做平抛运动，从O到M的过程中，水平方向有 竖直方向有 小球在M 的速度方向恰与斜面平行，则有 联立解得 故选C。 5. 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 【答案】C 【解析】 【详解】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。 故选C。 6. 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 【答案】A 【解析】 【详解】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（共4小题，共20分） 7. 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 【答案】AD 【解析】 【详解】A．c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角为 故A正确； A．静止卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据可知，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，故B错误； B．静止卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，根据，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 卫星的轨道半径越大，线速度越小，则有 故C错误； D．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，故D正确。 故选AD。 8. 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 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．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 则沿绳子方向上的分速度为 因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，所以橡皮在竖直方向上速度为 因为逐渐增大，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，合速度大小为 因为大小不变，大小增大，所以速度大小增大。故A正确，B错误； CD．设细绳上拉力为，因为橡皮在竖直方向上做加速直线运动，则对其受力分析有 解得 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. 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 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，当时，对小球在最高点由牛顿第二定律得 可得当地的重力加速度大小为 当时，在最高点有 可得小球的质量为 故A正确，B错误； C．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律得 可得 可知杆对小球弹力方向向下，则小球对杆弹力方向向上，故C正确； D．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律得 解得小球受到的弹力大小 故D错误。 故选AC。 10. 质量为的小环A套在光滑的直角杆上，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，小环A在点由静止释放，间距为，水平，与竖直方向夹角为，则有（　　） A. 小环A运动到点时，小环A的速度为零 B. 小环A运动到点时，物块B的速度为零 C. 小环A运动到点时，小环A的速度为 D. 小环A从点运动到点的过程中，绳的拉力对A做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小环A到达点时，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； C．由题图中几何关系可得 ， 以AB为整体，由动能定理可知 故C错误； D．对A由动能定理可知 解得 故D正确。 故选BD。 三、实验题（共2小题，共18分） 11. 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）。 【答案】 ①. 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 ②. 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 ③. 0.74 ④. 9.76 【解析】 【详解】（1）[1]实验中的现象是小球A、B同时落地，则A、B两球在竖直方向有相同的运动情景，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 （3）[2]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）[3]由图乙可知，水平方向有 可得小球的水平速度大小为 [4]竖直方向有 可得当地重力加速度为 12. 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__________________________________。 【答案】（1）AC （2） （3）AC （4） ①. 遮光条初始位置到光电门的距离 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．利用打点计时器打点时，要先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故A正确； B．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，故B错误； C．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，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 重物运动到B点时的速度大小 则重物运动到B点时的动能为 【小问3详解】 A.对物体有 整理得 可知图像斜率为 图像可知Q的图像斜率恒定，因此Q受到的阻力大小恒定，故A正确； B.图像可知P的图像斜率大，因此有 整理得 因此阻力对P的影响更小，故选择P进行实验误差更小，故B错误，C正确； 故选AC。 【小问4详解】 [1]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； [2]要验证系统的机械能守恒，则需要验证 因为 联立整理得 四、解答题（共3小题，共38分） 13. 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s=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？ 【答案】（1）3.2 m；（2）初速度v9.0 m/s。 【解析】 【详解】（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：s=v0t ① 竖直方向上： ② 由①②式并代入数据可得： h1=3.2m （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 水平方向上：s=vt1③ 竖直方向上： ④ 由③④式并代入数据可得：v=9.0m/s 所以小球越过墙初速度v要满足：初速度v≥9.0m/s 14. 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。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 无人机受到的合外力大小为 解得 【小问2详解】 空气对无人机作用力的竖直分力为 水平分力为 则空气对无人机作用力的大小为 【小问3详解】 物资在空中做平抛运动，竖直方向有 解得 水平位移大小为 则物资落地点与点的距离 15. 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。 【答案】（1）100N；（2）8J；（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 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 质量为的小环A套在光滑的直角杆上，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，小环A在点由静止释放，间距为，水平，与竖直方向夹角为，则有（　　） A. 小环A运动到点时，小环A的速度为零 B. 小环A运动到点时，物块B的速度为零 C. 小环A运动到点时，小环A的速度为 D. 小环A从点运动到点的过程中，绳的拉力对A做的功为 三、实验题（共2小题，共18分） 11. 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. 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. 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s=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. 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. 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 $