内容正文:
新疆生产建设兵团第二师八一中学2026-2027学年高二上学期开学考物理试卷
考试时间:90分钟 满分:100分
一、单选题(共10小题,每小题4分,共40分)
1. 在2026年米兰冬奥会男子1500米速度滑冰项目上,我国选手打破奥运纪录强势夺金。这也是中国男子速滑1500米项目冬奥历史首金。若在比赛中选手加速滑过弯道,则此时他所受合力及速度方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 在研究运动的合成与分解时,蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升,同时手持玻璃管沿水平方向向右做匀加速直线运动,轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则( )
A. ωP<ωQ,vP<vQ B. ωP<ωQ,vP=vQ
C. ωP=ωQ,vP<vQ D. ωP=ωQ,vP>vQ
4. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力可以为零
C. 如图丙,小球在竖直面内做圆周运动,过最高点的速度至少等于
D. 如图丁,汽车通过凹形桥的最低点时,为了防止爆胎,车应快速驶过
5. 2025年,我国天问二号探测器成功发射,计划对近地小行星“震荡天星”实施采样返回任务。已知该小行星绕太阳的椭圆轨道半长轴略大于地球公转轨道的半长轴,下列说法正确的是( )
A. 太阳位于震荡天星运行轨道的中心
B. 地球远离太阳的过程中,运行速率增大
C. 震荡天星绕太阳运行的速度大小始终相等
D. 震荡天星的公转周期比地球公转周期长
6. 两均匀球体之间的万有引力大小为F,若保持其中一个质量不变,另一个质量减半,同时球心间距也减半,则它们之间的万有引力大小为( )
A. 0.5F B. F C. 2F D. 4F
7. 如图所示,物体在两个相互垂直的恒力和作用下通过一段距离。此过程中,力做功4J,物体做功3J,则这两个力的合力对物体做功为( )
A. 1J B. 5J C. 7J D. 12J
8. 质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为h,如图所示。若以桌面为参考面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是( )
A. mgh,减少mg(H-h)
B. mgh,增加mg(H+h)
C. -mgh,增加mg(H-h)
D. -mgh,减少mg(H+h)
9. 赛道上的赛车做加速运动,速度为v和速度为3v时赛车动能之比是( )
A. B. C. D.
10. 在我国,汽车已进入寻常百姓家,一种新车从研发到正式上路,要经过各种各样的测试,其中一种是在专用道上进行起步过程测试,通过车上装载的传感器记录了起步过程速度随时间变化规律图像,如图所示,已知为直线、为曲线、为平行于横轴的直线。时汽车功率达到额定功率且保持不变,该车总质量为,所受到的阻力恒为。则下列说法正确的是( )
A. 该车的最大速度为
B. 该车起步过程的牵引力为
C. 该车的额定功率为
D. 该车加速过程中加速度一直变化
二、多选题(共5小题,每小题4分,共20分)
11. 关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A. 物体做曲线运动所受的合外力一定不为零
B. 物体受的合外力不为零时一定做曲线运动
C. 物体在恒力的作用下可能做曲线运动
D. 物体做曲线运动时所受的合外力一定是变力
12. 如图所示,匀速转动的齿轮和,齿数比为8:6,下列正确的是( )
A. 和齿轮的半径比4:3
B. 和齿轮的周期比3:4
C. 齿轮上A、B两点的线速度比大小为1:1
D. 和转动的角速度大小之比4:3
13. 我国空间站在距离地面约400公里的轨道绕地球做匀速圆周运动,地球的静止轨道卫星距离地面约36000公里。关于静止轨道卫星的描述,下列说法正确的是( )
A. 运行周期大于空间站的运行周期
B. 运行速度大于地球的第一宇宙速度
C. 加速度小于空间站的加速度
D. 静止轨道卫星可能经过北京正上空
14. 滑雪运动员沿斜坡滑道下滑了一段距离,重力对他做功,他克服阻力做功。此过程关于运动员的说法,下列选项正确的是( )
A. 重力势能减少了 B. 动能增加了
C. 机械能增加了 D. 机械能减少了
15. 无弹性细绳悬挂一个质量为的小球从点由静止开始释放,释放时绳子的摆角,绳子的长度为,重力加速度为,,则:( )
A. 小球到最低点的速度大小为 B. 小球到最低点的速度大小为
C. 小球到最低点的重力功率为 D. 小球到最低点时重力的功率为0
三、实验题(每空3分,共12分)
16. 某实验小组用自由落体法“验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度及对应的瞬时速度,计算出重物减少的重力势能和增加的动能,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是_____(填字母)。
A. 重物最好选择密度较大的物体
B. 重物的质量必须要测量出来
C. 实验中应先释放纸带,后接通电源
D. 可以利用公式求解瞬时速度
(2)图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的点是起始点,选取纸带上连续的计时点分别标为、、、、、,并测出各计时点到点的距离依次为、、、、、。已知打点计时器所用的电源是频率为的交流电,重物的质量为,则从打点计时器打下点到打下点的过程中,重物减少的重力势能_____,重物增加的动能_____,两者不完全相等的原因可能是___________________________________。(取,计算结果保留3位有效数字)
四、解答题(共3小题,17小题8分,19小题10分,20小题10分;共28分)
17. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度水平飞行,在某时刻释放了一个小球,小球经落地,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)小球下落的高度;
(2)小球落地时的速度大小。
18. 我们常常在公园和古村落中见到拱形桥,如图甲所示。一辆质量为的小车,以的速度经过半径为的拱形桥最高点,如图乙所示,取。求:
(1)桥对小车支持力的大小;
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空,对桥没有压力。
19. 粗糙的四分之一圆弧的半径为,有一质量为的物体自最高点从静止开始下滑到圆弧最低点。然后沿水平面前进到达点停止。设物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取,求:
(1)物体到达点时的速度大小;
(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功。
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新疆生产建设兵团第二师八一中学2026-2027学年高二上学期开学考物理试卷
考试时间:90分钟 满分:100分
一、单选题(共10小题,每小题4分,共40分)
1. 在2026年米兰冬奥会男子1500米速度滑冰项目上,我国选手打破奥运纪录强势夺金。这也是中国男子速滑1500米项目冬奥历史首金。若在比赛中选手加速滑过弯道,则此时他所受合力及速度方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】曲线运动中,速度方向一定沿轨迹在该点的切线方向,合力一定指向轨迹的凹侧,当合力方向与速度方向成钝角时,选手做减速运动,当合力方向与速度方向成锐角时,选手做加速运动。由题意知,比赛中选手加速滑过弯道,故合力方向与速度方向成锐角。
故选B。
【点睛】
2. 在研究运动的合成与分解时,蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升,同时手持玻璃管沿水平方向向右做匀加速直线运动,轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升,同时手持玻璃管沿水平方向向右做匀加速直线运动,可知合外力方向水平向右,合外力方向与速度不在一条直线上,轨迹为曲线,则合外力方向指向轨迹的凹侧,故轨迹可能是开口向右的曲线。
故选C。
3. 如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则( )
A. ωP<ωQ,vP<vQ B. ωP<ωQ,vP=vQ
C. ωP=ωQ,vP<vQ D. ωP=ωQ,vP>vQ
【答案】C
【解析】
【详解】由于P、Q两点属于同轴转动,所以P、Q两点的角速度是相等的,即
ωP=ωQ
同时由图可知Q点到螺母的距离比较大,根据
v=ωr
可知Q点的线速度大,即
vP<vQ
故选C。
4. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
B. 如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,水对杯底压力可以为零
C. 如图丙,小球在竖直面内做圆周运动,过最高点的速度至少等于
D. 如图丁,汽车通过凹形桥的最低点时,为了防止爆胎,车应快速驶过
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图甲,火车转弯超过规定速度行驶时,重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力,外轨和轮缘间会有挤压作用,故A错误;
B.如图乙,“水流星”表演中,过最高点时水没有从杯中流出,当重力刚好提供向心力时,水对杯底压力为零,故B正确;
C.如图丙,小球在竖直面内做圆周运动,过最高点时,当杆对小球的支持力大小等于,方向竖直向上,小球的速度为0,故C错误;
D.如图丁,汽车通过凹形桥的最低点时,根据牛顿第二定律可得
可得
为了防止爆胎,车应慢速驶过,故D错误。
故选B。
5. 2025年,我国天问二号探测器成功发射,计划对近地小行星“震荡天星”实施采样返回任务。已知该小行星绕太阳的椭圆轨道半长轴略大于地球公转轨道的半长轴,下列说法正确的是( )
A. 太阳位于震荡天星运行轨道的中心
B. 地球远离太阳的过程中,运行速率增大
C. 震荡天星绕太阳运行的速度大小始终相等
D. 震荡天星的公转周期比地球公转周期长
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律,行星绕太阳运行的轨道为椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上,而非轨道中心,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,地球远离太阳时日地距离增大,运行速率会减小,故B错误;
C.震荡天星沿椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒第二定律,它在近日点速率大、远日点速率小,速度大小始终变化,故C错误;
D.根据开普勒第三定律
可知震荡天星的轨道半长轴大于地球公转轨道半长轴,因此其公转周期更长,故D正确。
故选D。
6. 两均匀球体之间的万有引力大小为F,若保持其中一个质量不变,另一个质量减半,同时球心间距也减半,则它们之间的万有引力大小为( )
A. 0.5F B. F C. 2F D. 4F
【答案】C
【解析】
【详解】根据万有引力定律,初始时两均匀球体间的万有引力为,如果保持不变,,球心间距,变化后万有引力
故选C。
7. 如图所示,物体在两个相互垂直的恒力和作用下通过一段距离。此过程中,力做功4J,物体做功3J,则这两个力的合力对物体做功为( )
A. 1J B. 5J C. 7J D. 12J
【答案】C
【解析】
【详解】两个力的合力对物体做功等于两个力对物体做功的代数和,即这两个力的合力对物体做功为4J+3J=7J。
故选C。
8. 质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为h,如图所示。若以桌面为参考面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是( )
A. mgh,减少mg(H-h)
B. mgh,增加mg(H+h)
C. -mgh,增加mg(H-h)
D. -mgh,减少mg(H+h)
【答案】D
【解析】
【详解】以桌面为零势能参考平面,那么小球落地时的重力势能为
整个过程中小球的重力做正功,故重力势能减少,重力势能的减少量为
故选D。
9. 赛道上的赛车做加速运动,速度为v和速度为3v时赛车动能之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据动能表达式,可得速度为v和速度为3v时赛车动能之比为
故选B。
10. 在我国,汽车已进入寻常百姓家,一种新车从研发到正式上路,要经过各种各样的测试,其中一种是在专用道上进行起步过程测试,通过车上装载的传感器记录了起步过程速度随时间变化规律图像,如图所示,已知为直线、为曲线、为平行于横轴的直线。时汽车功率达到额定功率且保持不变,该车总质量为,所受到的阻力恒为。则下列说法正确的是( )
A. 该车的最大速度为
B. 该车起步过程的牵引力为
C. 该车的额定功率为
D. 该车加速过程中加速度一直变化
【答案】A
【解析】
【详解】B.0~5s汽车做匀加速直线运动,加速度恒定
根据牛顿第二定律
解得 ,故B错误;
C.5s时汽车功率达到额定功率,故C错误;
A.当汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力
由
可得 ,故A 正确;
D.0~5s的OA段汽车做匀加速直线运动,加速度恒定,5s~30s做加速度减小的加速运动,故D错误。
故选A。
二、多选题(共5小题,每小题4分,共20分)
11. 关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A. 物体做曲线运动所受的合外力一定不为零
B. 物体受的合外力不为零时一定做曲线运动
C. 物体在恒力的作用下可能做曲线运动
D. 物体做曲线运动时所受的合外力一定是变力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.因为做曲线运动时速度时时刻刻变化着,即存在加速度,根据牛顿第二定律可得,物体受到的合力一定 不为零,A正确;
B.当合力与速度方向共线时,做直线运动,不共线时做曲线运动,B错误;
CD.平抛运动过程中只受重力作用,合力恒定,但为曲线运动,C正确,D错误.
故选AC。
12. 如图所示,匀速转动的齿轮和,齿数比为8:6,下列正确的是( )
A. 和齿轮的半径比4:3
B. 和齿轮的周期比3:4
C. 齿轮上A、B两点的线速度比大小为1:1
D. 和转动的角速度大小之比4:3
【答案】AC
【解析】
【详解】两轮在齿轮处的线速度的大小相同,齿轮上A、B两点的线速度比大小为1:1;
齿轮的转速与齿数成反比,所以转速之比:
根据可得和转动周期之比为:
根据可得和齿轮的半径比:
故A、C正确,B、D错误;
故选AC。
13. 我国空间站在距离地面约400公里的轨道绕地球做匀速圆周运动,地球的静止轨道卫星距离地面约36000公里。关于静止轨道卫星的描述,下列说法正确的是( )
A. 运行周期大于空间站的运行周期
B. 运行速度大于地球的第一宇宙速度
C. 加速度小于空间站的加速度
D. 静止轨道卫星可能经过北京正上空
【答案】AC
【解析】
【详解】A.万有引力提供向心力
可得
可知,轨道半径越大,运行周期越大。静止轨道卫星轨道半径远大于空间站轨道半径,因此它的运行周期大于空间站的运行周期,故A正确;
B.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是所有绕地球做匀速圆周运动卫星的最大运行速度,静止轨道卫星运行速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.万有引力提供向心力
可得
因此静止轨道卫星的加速度小于空间站的加速度,故C正确;
D.地球静止轨道卫星是同步卫星,轨道平面必须与赤道平面重合,定点在赤道正上方,北京不在赤道上,因此静止轨道卫星不可能经过北京正上空,故D错误。
故选AC。
14. 滑雪运动员沿斜坡滑道下滑了一段距离,重力对他做功,他克服阻力做功。此过程关于运动员的说法,下列选项正确的是( )
A. 重力势能减少了 B. 动能增加了
C. 机械能增加了 D. 机械能减少了
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重力对运动员做功为1000J,是正功,则运动员重力势能减小1000J,故A错误;
BCD.除重力外,运动员克服阻力做功100J,即阻力做功为-100J,故运动员的机械能减小100J,合力对运动员所做的总功为
是正功,则根据动能定理知运动员动能增加900J,故B正确,C错误,D正确。
故选BD。
15. 无弹性细绳悬挂一个质量为的小球从点由静止开始释放,释放时绳子的摆角,绳子的长度为,重力加速度为,,则:( )
A. 小球到最低点的速度大小为 B. 小球到最低点的速度大小为
C. 小球到最低点的重力功率为 D. 小球到最低点时重力的功率为0
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.从点到最低点,动能定理得
解得,故A错误,B正确;
CD.在最低点重力与速度的夹角为
此时的功率,故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题(每空3分,共12分)
16. 某实验小组用自由落体法“验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度及对应的瞬时速度,计算出重物减少的重力势能和增加的动能,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。
(1)关于上述实验,下列说法中正确的是_____(填字母)。
A. 重物最好选择密度较大的物体
B. 重物的质量必须要测量出来
C. 实验中应先释放纸带,后接通电源
D. 可以利用公式求解瞬时速度
(2)图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的点是起始点,选取纸带上连续的计时点分别标为、、、、、,并测出各计时点到点的距离依次为、、、、、。已知打点计时器所用的电源是频率为的交流电,重物的质量为,则从打点计时器打下点到打下点的过程中,重物减少的重力势能_____,重物增加的动能_____,两者不完全相等的原因可能是___________________________________。(取,计算结果保留3位有效数字)
【答案】(1)A (2) ①. 2.14 ②. 2.12 ③. 阻力做负功使机械能减少
【解析】
【小问1详解】
A.同样体积,密度较大的物体下落过程中空气阻力影响较小,更容易符合机械能守恒的条件,故A正确;
B.验证机械能守恒的公式为,无需测质量,故B错误;
C.打点计时器使用时应先通电后释放纸带,故C错误;
D.直接使用公式验证,相当于用结论证结论,故D错误。
故选A。
【小问2详解】
[1]打下O到D的过程中,重力势能减少量为
[2]打D点时的速度为,此时动能为
[3]由于存在阻力作用,导致下落过程中并非只有重力做功,阻力做的负功导致机械能有损失,从而使重力势能减少量大于动能的增加量。
四、解答题(共3小题,17小题8分,19小题10分,20小题10分;共28分)
17. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度水平飞行,在某时刻释放了一个小球,小球经落地,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)小球下落的高度;
(2)小球落地时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球释放后水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据
代入数据可得小球下落的高度为
【小问2详解】
落地时竖直方向的速度大小为
水平方向的速度大小为
所以小球落地时的速度大小为
18. 我们常常在公园和古村落中见到拱形桥,如图甲所示。一辆质量为的小车,以的速度经过半径为的拱形桥最高点,如图乙所示,取。求:
(1)桥对小车支持力的大小;
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空,对桥没有压力。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小车竖直方向受重力和支持力,经过最高点时有,代入数据得支持力为9000N。
【小问2详解】
汽车对桥恰好没有压力,则有,代入数据得
19. 粗糙的四分之一圆弧的半径为,有一质量为的物体自最高点从静止开始下滑到圆弧最低点。然后沿水平面前进到达点停止。设物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取,求:
(1)物体到达点时的速度大小;
(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
物体从到在水平面上运动,受到的滑动摩擦力大小为,摩擦力做负功;物体到达点时停止。由动能定理得
代入数据解得
【小问2详解】
物体从到的过程中,重力做功为,支持力不做功。设圆弧轨道上摩擦力做功为,由动能定理得
代入数据解得
负号表示摩擦力阻碍运动,因此物体克服摩擦力所做的功为
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