湖南长沙市第二十六中学（湖南师大附中雨花学校）2026-2027学年高二上学期开学物理试题

**基本信息** 2026年高二开学物理试卷，以开普勒定律、机械能守恒等核心知识为载体，融合神舟十四号、篮球投篮等真实情境，通过基础辨析与综合应用，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|开普勒定律、重力势能、功的计算|基础概念辨析，如火星轨道速率变化判断| |多选题|4/20|天体运动、机械能守恒、相对运动|结合科技情境，如神舟十四号核心舱运动分析| |实验题|2/14|动摩擦因数测量、机械能守恒验证|注重科学探究，如圆盘转动与纸带数据处理| |解答题|3/42|平抛运动、圆周运动、功能关系|综合生活场景，如篮球碰撞进篮、弹射装置循环运动分析|

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）如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆．根据开普勒行星运动定律可知(　　) A.火星绕太阳运行过程中，速率不变 B.地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C.火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 D.火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 2.（4分）质量为m＝1 kg的小球，从图中A点下落到地面上的B点，已知h1＝1.2 m，h2＝0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则(　　) A.以地面为参考平面，小球在A点的重力势能为12 J B.以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为8 J C.从A点到B点的过程中，小球动能的增加量为12 J D.从A点到B点的过程中，小球重力势能的减少量为20 J 3.（4分）如图所示，倾角θ＝37°的光滑固定斜面上，质量m＝1 kg的物块，受沿斜面向上，大小为10N的恒力F，从静止开始沿斜面上滑4m，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则在此过程中，力对物块的做功情况，下列说法正确的是（ ） A.重力做功24 J B.拉力做功32 J C.支持力做功32J D.合力做功16 J 4.（4分）如图所示，不可伸长的轻绳通过光滑定滑轮连接物块B，绳的另一端和套在固定竖直杆上的圆环A连接。A在外力作用下沿杆向上运动，带动B向下运动，左侧绳与竖直向上方向夹角为（），则（  ） A. B.若A减速上升，B可能匀速下降 C.若A匀速上升，B一定减速下降 D.若A加速上升，绳的拉力一定大于B的重力 5.（4分）如图所示，竖直平面内的一光滑细杆连接在O点处，细杆与竖直方向的夹角为，杆上套有可视为质点的小球。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴以大小为的角速度匀速转动，小球相对于杆静止在某位置，重力加速度大小为g，小球到O点的距离为(  ) A. B. C. D. 6.（4分）如图所示，斜面体B静置于水平桌面上，斜面上各处粗糙程度相同。一质量为M的木块A从斜面底端开始以初速度v0上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且v<v0，在上述过程中斜面体一直静止不动，以下说法正确的是(　　) A.物体上滑的最大高度是 B.桌面对B始终有水平向右的静摩擦力 C.由于物体间的摩擦放出的热量是 D.A上滑时比下滑时桌面对B的支持力大 二、多选题(共4小题,共20分) 7.（5分）北京时间2022年6月5日20时50分，“神舟十四号”3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲全部顺利进入“天和”核心舱。已知核心舱距地球的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为，地球的半径为R，引力常量为G，把地球看成质量分布均匀的球体，球体的体积公式(r为球体的半径)，不考虑地球自转的影响。下列说法正确的是(  ) A.地球的质量为 B.核心舱转动的角速度为 C.地球表面的重力加速度大小为 D.地球的密度为 8.（5分）如图所示，运动员撑竿跳高的过程包括助跑、撑竿起跳、越横杆等过程。不计空气阻力，下列说法正确的是(  ) A.助跑阶段，运动员的机械能不变 B.起跳阶段，运动员的重力势能增大 C.起跳阶段，运动员(不含竿)的机械能守恒 D.越过横杆后，运动员的机械能守恒 9.（5分）如图所示，在小球A以水平向右的速度被抛出的同时，位于小球A抛出点右上方的小球由静止自由下落。小球A、B均视为质点且在同一竖直平面内，不计空气阻力。在小球A落地前，下列说法正确的是（　　） A.两小球可能在空中相遇 B.以小球B为参考系，小球A做匀速直线运动 C.同一时刻，小球A的速度大于小球B的速度 D.可能存在某时刻小球B的速度大于小球A的速度 10.（5分）某学校的机动车出入口采用如图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OM与横杆MN链接而成，M、N为横杆的两个端点。某天中午快递员将快递袋子挂在了校门口道闸的横杆MN上，由于门卫没有及时将快递袋取下，在道闸抬起过程中，快递袋始终与横杆MN保持相对静止，且杆MN始终水平，此过程中杆OM绕O点从水平方向匀速转动到接近竖直方向。若快递袋可视为质点，与横杆之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转动杆OM长度为L，重力加速度为g。下列说法正确的是 （      ）  A.M、N两点的加速度不同 B.N点的加速度始终沿ON方向 C.M、N两点都在做匀速圆周运动 D.快递袋能够与横杆MN保持相对静止一起运动的最大速率 三、实验题(共2小题,共14分) 11.（6分）某同学设计了如图所示的装置来测量小物块与圆盘间的动摩擦因数。 器材有：是半径为的足够大的水平圆盘(小物块运动中不会脱离圆盘)，为紧贴圆盘边缘固定的宽度为的遮光条，为固定在圆盘边缘正上方的光电门(连接光电计时器)，刻度尺等。当地的重力加速度为。 实验步骤如下： (1)将小物块置于圆盘上，测出其到盘心的距离。 (2)让圆盘绕过盘心的竖直轴匀速转动，转动时小物块相对圆盘静止随圆盘一起转动。通过时，光电计时器记录的遮光时间为，则小物块转动的角速度                  ，小物块的线速度大小                  (均用题中已知量和测量物理量字母表示)。 (3)让圆盘瞬间停止运动，测出小物块静止时到盘心的距离，则小物块与圆盘间的动摩擦因数                  (用题中已知量和测量物理量字母表示)。 (4)改变小物块在圆盘上的位置，多次实验，求出的平均值。 12.（8分）某物理兴趣小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律，该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落，按正确操作得到了一条完整的纸带如图2所示。 (1) 下列关于该实验说法正确的是                  。 A.实验时重锤可以用木质小球替代 B.打点计时器工作时的电压应选择直流6~8V C.安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上 D.实验时应先手掌托住重锤使其紧靠打点计时器，待接通电源后，再释放重锤 (2) 在纸带上选取三个连续打出的，点A、B、C，测得它们到起始点O(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量                  ，动能变化量                  。(用已知字母表示) (3)若通过计算发现，物体动能的增加量大于重力势能减少量，则原因可能是下列选项的                  。 A.重物受到空气阻力的影响 B.打点计时器的电压较低 C.纸带和打点计时器间存在摩擦 D.实验时先释放纸带再接通电源 四、解答题(共3小题,共42分) 13.（12分）打板投篮是一种很直接、命中率很高的投篮方式，因此是一种很常见的篮球技术动作训练。如图所示，一篮球以水平初速度碰撞竖直篮板后水平弹回，速率变为原来的倍(为一定值)，弹回后篮球的中心恰好经过篮框的中心。已知篮球的半径为，篮框半径为，篮框中心距篮板的距离为，碰撞点与篮框中心的高度差为，不考虑篮球转动和空气阻力，重力加速度为。问： (1)值为多少？ (2) 碰撞点不变时，为保证篮球不与篮框碰撞的情况下进篮，碰撞篮板前瞬间速度的最大值为多少？ 14.（14分）小明同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球(大小不计)，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球在某次运动到最低点时，绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉，球飞行水平距离s后恰好无碰撞地落在邻近的一倾角为的光滑固定斜面体上并沿斜面下滑。已知斜面体顶端与小球做圆周运动最低点的高度差，斜面体顶端到水平地面的高度差，绳长，重力加速度g取10m/s2，，。求： (1)绳断时小球的速度大小和小球在圆周最低点与斜面体的水平距离s； (2) 绳能承受的最大拉力F的大小； (3) 小球在斜面体上的运动时间。 15.（16分）如图所示为某弹射游戏装置图．水平枪管中弹簧被弹射杆P用线拉着，处于压缩状态，质量为m的小钢球紧靠弹簧，枪口上边缘与半圆形光滑竖直轨道最高点A的内侧对齐．水平轨道BC在B、C两点分别与半圆轨道内侧和倾角θ＝45°的倾斜轨道平滑连接．扣动扳机，弹射杆P立即松开弹簧，钢球射出经轨道到达斜面上最高点D后又恰好能回到A点进入枪内，挤压弹簧后再次被弹出．已知半圆轨道半径为R，BC长s＝2R，球与斜面CD、水平面BC的动摩擦因数均为μ＝0.25，重力加速度为g，小球受到的摩擦力视为滑动摩擦力．求： (1)小球第二次经过B点时的速度大小； (2)弹簧储存的最大弹性势能Ep； (3)通过计算说明小球能否脱离轨道． 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 1.D【解析】根据开普勒第二定律知，对于每一个行星而言，太阳、行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，可知行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，地球靠近太阳过程中运行速率将增大，选项A、B、C错误；根据开普勒第三定律，可知所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，由于火星的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，选项D正确． 2.D【解析】以地面为参考平面，小球在A点的重力势能为EpA＝mg(h1＋h2)＝20 J，以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为EpB＝－mgh2＝－8 J，A、B错误；从A点到B点的过程中，根据机械能守恒定律可知动能的增加量等于重力势能的减少量，即ΔEk＝mg(h1＋h2)＝20 J，C错误，D正确。 3.D【解析】根据重力做功的特点可得，A错误；拉力做功，B错误；斜面对物块的支持力垂直于斜面向上，与位移方向始终垂直，做功为零，C错误；根据矢量的合成可知物块受到的合力沿斜面向下，所以小为，则合力做功为，D正确。故选D。 4.C【解析】由题可知B的速度与A沿绳方向的分速度相等，分解A的速度有，A错误；根据，若A减速上升，增大，减小，故减小，故B减速下降，B错误；根据，若A匀速上升，增大，减小，故减小，故B减速下降，C正确；根据，若A加速上升，增大，减小，故可能不变，可能增大，也可能不变，可知B的运动不明确，根据牛顿第二定律，绳的拉力与B的重力关系无法判断，D错误。故选C。 5.A【解析】设小球到点的距离为，对小球受力分析，竖直方向上，根据平衡条件，有，水平方向上，根据牛顿第二定律和向心力公式，有，解得小球到O点的距离为，故选A。 6.A【解析】物体上滑过程中，根据动能定理得，-mgh-μmgcos θ=0-，对于全过程，根据动能定理得， -μmgcos θmv2-，联立解得h=，A选项正确；物体上滑和下滑过程中，加速度沿斜面向下，产生水平向左和竖直向下的分量，根据牛顿第二定律可知，桌面对B始终有水平向左的摩擦力，B选项错误；物体上滑和下滑过程中处于失重状态，物体上滑过程中，加速度大，竖直向下的分加速度大，A上滑时比下滑时桌面对B的支持力小，D选项错误；根据能量守恒定律可知产生的热量Q=mv2，C选项错误。 二、多选题 7.AD【解析】设地球的质量为，核心舱的质量为，根据万有引力提供向心力可得，解得，则地球的密度为，AD正确；根据线速度与角速度关系式可得，核心舱转动的角速度为，B错误；由黄金代换可得，又有，解得，C错误。故选AD。 8.BD【解析】运动员的机械能包括动能和重力势能，助跑阶段，运动员的速度增大，动能增大，重力势能不变，则运动员的机械能增大，A错误；起跳阶段，运动员的高度升高，克服重力做功，则运动员的重力势能增大，B正确；起跳阶段，撑杆的弹性形变对运动员做功，则运动员(不含竿)的机械能不守恒，C错误；越过横杆后，运动员仅受重力作用，不计空气阻力，所以运动员的机械能守恒，D正确。故选BD。 9.BC【解析】小球A、B在竖直方向上均做自由落体运动，在小球A落地前，小球B所处的位置始终比小球A所处的位置高，两小球不可能在空中相遇，故A错误；由于两球在竖直方向均做自由落体运动，以小球B为参考系，小球A在竖直方向上静止，在水平方向上做匀速直线运动，故B正确；根据自由落体运动规律，可知同一时刻小球A的竖直分速度与小球B的速度大小相等，小球A还有水平分速度，因此在小球B落地前，同一时刻小球A的速度始终大于小球B的速度，故C正确、D错误。故选BC。 10.CD【解析】依题意，杆MN始终保持水平，M、N两点相对静止，二者具有相同的加速度，杆MN绕O点匀速转动，则M、N两点都在做匀速圆周运动，它们的加速度均沿OM方向，AB错误，C正确；快递袋受摩擦力、支持力、重力的合力提供向心力，当摩擦力达到最大时，有最大速率，则根据牛顿第二定律和向心力公式，有，其中，化简可得，根据数学方法设，可知当支持力取得最大值，此时速度最大，代入解得，D正确；故选CD。 三、实验题 11. （2） （3） 【解析】(2)根据光电门测速原理可知，遮光条的线速度为，则物块转动的角速度；小物块的线速度大小 (3)由几何关系可得转盘停止后小物块的位移，根据动能定理可得，解得 12. (1) C (2)，； (3) D 【解析】(1) 为减小空气阻力的影响，实验时应该选择体积小，密度较大，下端有胶垫的重锤，不可以用木质小球替代。A错误；打点计时器工作时的电压应选择交流6~8V，不是直流。B错误；安装实验器材时，必须使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上，来减小纸带与限位孔之间的摩擦阻力。C正确；实验用夹子夹住重锤紧靠打点计时器，不能用手掌托住，会使纸带弯曲，下落时阻力过大，误差较大。D错误。故选C。 (2) 从打O点到B点的过程中，根据重力做功可知重物的重力势能变化量为，动能变化量，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故打点计时器打下B点时重物的瞬时速度为，解得动能变化量为； (3)重物受到空气阻力的影响，会使物体动能的增加量小于重力势能减少量，A错误；打点计时器的电压较低，不会影响实验中计算的结果，B错误；纸带和打点计时器间存在摩擦，会使重力势能一部分转化为内能，故物体动能的增加量小于重力势能的减少量，C错误；实验时先释放纸带再接通电源，会有初速度，物体动能的增加量大于重力势能减少量。D正确。故选D。 四、解答题 13. (1) (2) 【解析】(1) 弹回后篮球做平抛运动，在水平方向，根据匀速直线运动的规律，有L−r=kv0t； 竖直方向，根据自由落体运动的规律，有 联立以上两式解得 (2) 当篮球边缘恰好经过篮球框内部左边缘时，入射速度最大且为vm，则反弹过程中，做平抛运动，在水平方向，有 在竖直方向，有 联立解得碰撞点不变时，为保证篮球不与篮框碰撞的情况下进篮，碰撞篮板前瞬间速度的最大值为 14. (1)，； (2)； (3) 【解析】(1)绳断后，小球以初速度，在空中做平抛运动，竖直方向上，根据自由落体运动的位移-时间公式，有 解得小球平抛运动的时间为 由题意可知，小球恰好落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，由几何关系，有，其中竖直方向的分速度为 解得， 水平方向，根据匀速直线运动的规律，有 解得小球在圆周最低点与斜面体的水平距离为 (2)在小球做竖直面圆周的最低点，对小球进行分析，根据牛顿第二定律和向心力公式，有 解得绳对小球的拉力的大小为 根据牛顿第三定律，可知绳能承受的最大拉力为 (3)根据速度的合成规律，可得小球从斜面体顶端开始下滑的初速度 沿斜面方向，根据牛顿第二定律，有 根据匀变速直线运动位移-时间关系，有 解得小球在斜面体上运动的时间为 15. (1)　(2)3.5mgR　(3)不会脱离轨道，计算见解析 【解析】(1)由题意，小球恰能返回A点，所以在A点由mg＝m得vA＝， 设第二次经过B点的速度大小为vB，则由机械能守恒有mvB2＝mvA2＋mg×2R， 解得vB＝ (2)从D到B由动能定理得mgh－μmgcos θ×－μmgs＝mvB2， 解得：h＝4R， 从发射到第一次回到A点，由功能关系可得Ep＝2μmg＋mvA2， 解得Ep＝3.5mgR (3)由机械能守恒定律知：第三次经B点与第二次经B点动能相同，设第三次经B点能到达的最大高度为h′，由动能定理得－mgh′－μmg＝0－mvB2， 代入数据得h′＝1.6 R， 设第四次经B点后能达半圆轨道的最大高度为hm，则从h′到hm由动能定理得mgh′－μmg－mghm＝0－0， 代入数据得hm＝0.7 R， 因为0.7 R<R，所以不会脱离轨道． 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $