精品解析：湖南长沙市中南博才高级中学有限公司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. 降落伞张开后，跳伞员减速下落。降落伞的速度减至一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度匀速下落，直至落地。若无风时，某跳伞员竖直下落，落地时的速度大小为，现在有水平方向的风，风使他落地前瞬间获得大小为的水平速度，则该跳伞员落地时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 2. 在绿色出行与通勤刚需的双重驱动下，电动自行车已成为国民级交通工具，为进一步规范道路交通秩序，消除安全隐患，如果我市规定电动车最高时速为24km/h，某品牌共享电动车车轮外半径约为15cm，则该车车轮转速最高约为（　　） A. 1.8r/s B. 3.0r/s C. 3.5r/s D. 7.1r/s 3. 一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图如图所示。P点和Q点位于同一条“经线”上、Q点和M点位于“赤道”上，O为球心。下列说法正确的是（　　） A. P、Q的线速度大小相等 B. P、M的角速度大小相等 C. P、Q的向心加速度大小相等 D. P、M的向心加速度方向均指向O 4. 如图为“高分一号”卫星与北斗导航系统中的“G1”卫星，在空中某一平面内绕地心O做匀速圆周运动的示意图，已知卫星“G1”的轨道半径为r，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ） A. “高分一号”的加速度小于卫星“G1”的加速度 B. “高分一号”的运行速度大于第一宇宙速度 C. 地球的质量为 D. 卫星“G1”的周期为 5. 如图所示，为四分之一圆弧轨道，为抛物线轨道。两个质量相等的光滑小环分别套在两个轨道上从同一高度由静止释放。下列说法正确的是（　　） A. 到达底端时的速度相同 B. 到达底端时的动能相同 C. 到达底端时重力做功的瞬时功率相同 D. 以上说法都不对 6. 如图所示，两根完全相同的轻质弹簧1、2与一小球相连，弹簧1上端固定于，弹簧2下端固定于，、和小球共线。小球静止于点时，弹簧2恰好处于原长。现将小球自弹簧1的原长位置点处由静止释放，、两点距离为，重力加速度为。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。小球由点运动到点的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的机械能先减小后增大 C. 两弹簧总弹性势能一直减小 D. 小球到达点的速率为 二、多选题(共4小题,共20分) 7. 如图所示，某行星沿椭圆轨道运行A为远日点，离太阳的距离为a，B为近日点，离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，过近日点时的速率为vb。已知图中的两个阴影部分的面积相等，则（　　） A. B. C. 行星从A到的时间小于从B到的时间 D. 太阳一定在该椭圆的一个焦点上 8. 河源新丰江音乐喷泉又称亚洲第一高喷，其夜间景象如图所示，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可随音乐的声调高低进行调节。某兴趣小组为研究某次喷泉的水柱运动规律，现测量出其中一个喷头将水柱斜向上喷出，喷射的最远水平距离为120m，最大高度为80m（喷头略高于水面，但喷头高度忽略不计，重力加速度取g=10m/s2，忽略空气阻力）。下列说法正确的是（ ） A. 水柱在空中的运动时间为4s B. 水柱在空中的运动时间为8s C. 水柱到达最高点时的速度大小为15m/s D. 水柱到达最高点时的速度大小为30m/s 9. 如图所示，餐桌上的水平玻璃转盘绕竖直转轴匀速转动时，可视为质点，质量为的餐盘相对于转盘静止。已知餐盘到转轴的距离为，餐盘在时间内转过的角度为。重力加速度大小为，餐盘与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　） A. 餐盘的线速度大小为 B. 餐盘的向心加速度大小为 C. 转盘对餐盘的作用力大小为 D. 餐盘与转盘间的动摩擦因数不小于 10. 如图，滑块a、b的质量均为，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为 三、实验题(共2小题,共12分) 11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是（　　）（填选项前的字母）。 A. 选择体积小、质量大的小球 B. 借助重垂线确定竖直方向 C. 先抛出小球，再打开频闪仪 （2）某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的_________个位置。 （3）该同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取）小球平抛运动的初速度为________m/s。（结果均保留1位有效数字） 12. 某学习小组准备用铁架台、光电计时器、电磁铁和铁球等验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。先测出、之间的距离，再让电磁铁控制的小铁球从点自由下落，下落过程中经过光电门时，通过与之相连的光电计时器记录下小球的挡光时间为。已知当地的重力加速度为。 （1）如图乙所示，该小组同学先用游标卡尺测量出小球的直径=_______cm； （2）关于该实验下列说法正确的是______（填字母）； A. 小球的直径越小越好 B. 实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束 C. 实验时应先释放铁球，后打开光电计时器 （3）该小组同学通过改变、之间的距离（），得到多组的数值，通过描绘图像，可验证机械能守恒，为使图像呈直线，描绘图像，图像的斜率=_______（用、表示），可验证机械能守恒； 四、解答题(共3小题,共44分) 13. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车手恰好成功飞过壕沟，g取。求： （1）摩托车在空中飞行的时间t。 （2）摩托车的初速度大小v0。 （3）摩托车落地时的速度大小v。 14. 如图所示，小桐同学为探究蜂鸣器音调的变化，将质量m = 0.2 kg的蜂鸣器与轻弹簧下端相连，套在“”状轻杆上，弹簧上端固定在竖直轻杆顶端的O点。转动竖直杆OO'，可使蜂鸣器在水平面内做圆周运动，感受其音调变化。已知轻杆顶角θ = 60°，弹簧原长x0=0.4 m，弹簧劲度系数k =10 N/m，取重力加速度大小g=10 m/s2。斜杆足够长，且表面光滑。求： （1）蜂鸣器静止时，弹簧的伸长量Δx1； （2）斜杆与蜂鸣器间弹力恰好为零时，蜂鸣器做匀速圆周运动的角速度ω1； （3）若蜂鸣器以角速度做匀速圆周运动，求斜杆对蜂鸣器的弹力大小FN。 15. 如图所示，一足够长粗糙斜面与光滑竖直圆弧轨道相切，为圆弧轨道的最低点，圆弧所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面的动摩擦因数，质量为的小物块（可视为质点）从斜面某处静止释放，，，取重力加速度，求： （1）若小物块恰好通过点，求在这之前通过点时对圆弧轨道的压力大小； （2）若小物块从斜面上距离点为的位置静止释放，那么运动到圆轨道距离点的最大高度是多大？当小物块运动稳定后，小物块损失的机械能是多少？ （3）若小物块从斜面上距离点为的某点静止释放，改变大小，要求小物块在圆轨道的过程中不脱离轨道（不考虑通过D点后的运动），求的取值范围。 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. 降落伞张开后，跳伞员减速下落。降落伞的速度减至一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度匀速下落，直至落地。若无风时，某跳伞员竖直下落，落地时的速度大小为，现在有水平方向的风，风使他落地前瞬间获得大小为的水平速度，则该跳伞员落地时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】跳伞员落地时同时存在两个相互独立的垂直分速度；竖直方向分速度，水平方向分速度。根据矢量合成的平行四边形定则，相互垂直的两个分速度的合速度大小满足勾股定理，即 代入数值计算得 故选D。 2. 在绿色出行与通勤刚需的双重驱动下，电动自行车已成为国民级交通工具，为进一步规范道路交通秩序，消除安全隐患，如果我市规定电动车最高时速为24km/h，某品牌共享电动车车轮外半径约为15cm，则该车车轮转速最高约为（　　） A. 1.8r/s B. 3.0r/s C. 3.5r/s D. 7.1r/s 【答案】D 【解析】 【详解】根据线速度与转速的关系 代入数据解得 故选D。 3. 一个地球仪绕与其“赤道面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图如图所示。P点和Q点位于同一条“经线”上、Q点和M点位于“赤道”上，O为球心。下列说法正确的是（　　） A. P、Q的线速度大小相等 B. P、M的角速度大小相等 C. P、Q的向心加速度大小相等 D. P、M的向心加速度方向均指向O 【答案】B 【解析】 【详解】B．由于同轴转动的物体的角速度相等，可知P、Q、M的角速度均相等，B正确； A．图中球面上各点圆周运动的半径为各点到地轴的垂直距离，因此有 根据 结合上述可知 A错误； C．根据 结合上述可知 C错误； D．根据上述可知，M的向心加速度方向指向O，P的向心加速度方向指向P到地轴垂线的垂足，D错误。 故选B。 4. 如图为“高分一号”卫星与北斗导航系统中的“G1”卫星，在空中某一平面内绕地心O做匀速圆周运动的示意图，已知卫星“G1”的轨道半径为r，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，则（ ） A. “高分一号”的加速度小于卫星“G1”的加速度 B. “高分一号”的运行速度大于第一宇宙速度 C. 地球的质量为 D. 卫星“G1”的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律得 得 所以“高分一号”的加速度大于卫星“”的加速度，故A错误； B．第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，也是圆形轨道上速度的最大值，所以“高分一号”的运行速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．根据万有引力等于重力，有 得 故C错误； D．根据万有引力提供向心力得 得 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，为四分之一圆弧轨道，为抛物线轨道。两个质量相等的光滑小环分别套在两个轨道上从同一高度由静止释放。下列说法正确的是（　　） A. 到达底端时的速度相同 B. 到达底端时的动能相同 C. 到达底端时重力做功的瞬时功率相同 D. 以上说法都不对 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据动能定理 可知两环到达底端时动能相同，速度大小相同，根据题意可知速度方向不同，即速度不同，故B正确，A错误； CD．根据上述分析可知到达底端时竖直方向速度不相等，根据可知到达底端时重力做功的瞬时功率不相同，故CD错误； 故选B。 6. 如图所示，两根完全相同的轻质弹簧1、2与一小球相连，弹簧1上端固定于，弹簧2下端固定于，、和小球共线。小球静止于点时，弹簧2恰好处于原长。现将小球自弹簧1的原长位置点处由静止释放，、两点距离为，重力加速度为。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。小球由点运动到点的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球的机械能先减小后增大 C. 两弹簧总弹性势能一直减小 D. 小球到达点的速率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．两根完全相同的轻弹簧，劲度系数均为。小球静止于点时，弹簧2恰好处于原长，弹簧1的弹力与重力平衡，有 点是弹簧1的原长位置，且、两点距离为，因此弹簧1在O点的伸长量 弹簧的劲度系数 以点为原点，向下为正，设小球从点向下运动的位移为，则弹簧1从原长开始被拉伸，拉伸量为，弹力向上，大小为 弹簧2从伸长量逐渐减小，伸长量为，弹力向下，大小为 对小球，除重力外，弹簧1和弹簧2的弹力均做功。弹力对小球做功的瞬时功率之和为 在时，，弹力做正功，小球机械能增加；在时，，弹力做负功，小球机械能减少。 过程中小球的机械能并非常量，因此小球的机械能不守恒，小球机械能先增大后减小，故AB错误； C．弹簧1与弹簧2的总弹性势能 因此，当时总弹性势能最小，故从到弹性势能先减小后增大，并非一直减小，故C错误； D．从到，重力做正功；弹簧1从原长拉伸，弹力做负功；弹簧2从伸长恢复至原长，弹力做正功 由动能定理 解得，故D正确。 故选D。 二、多选题(共4小题,共20分) 7. 如图所示，某行星沿椭圆轨道运行A为远日点，离太阳的距离为a，B为近日点，离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，过近日点时的速率为vb。已知图中的两个阴影部分的面积相等，则（　　） A. B. C. 行星从A到的时间小于从B到的时间 D. 太阳一定在该椭圆的一个焦点上 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．取极短时间，根据开普勒第二定律得 解得 故A错误，B正确； C．已知图中的两个阴影部分的面积相等，那么它们的运动时间相等，故C错误； D．由开普勒第一定律，则太阳一定在该椭圆的一个焦点上，故D正确。 故选BD。 8. 河源新丰江音乐喷泉又称亚洲第一高喷，其夜间景象如图所示，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可随音乐的声调高低进行调节。某兴趣小组为研究某次喷泉的水柱运动规律，现测量出其中一个喷头将水柱斜向上喷出，喷射的最远水平距离为120m，最大高度为80m（喷头略高于水面，但喷头高度忽略不计，重力加速度取g=10m/s2，忽略空气阻力）。下列说法正确的是（ ） A. 水柱在空中的运动时间为4s B. 水柱在空中的运动时间为8s C. 水柱到达最高点时的速度大小为15m/s D. 水柱到达最高点时的速度大小为30m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】水柱上升的时间为 根据对称性可得 所以在空中运动时间为 水柱到达最高点时的速度大小等于水平方向的速度，则有 故选BC。 9. 如图所示，餐桌上的水平玻璃转盘绕竖直转轴匀速转动时，可视为质点，质量为的餐盘相对于转盘静止。已知餐盘到转轴的距离为，餐盘在时间内转过的角度为。重力加速度大小为，餐盘与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　） A. 餐盘的线速度大小为 B. 餐盘的向心加速度大小为 C. 转盘对餐盘的作用力大小为 D. 餐盘与转盘间的动摩擦因数不小于 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．餐盘的角速度为 则线速度大小 餐盘的向心加速度大小为，故A正确，B错误； C．转盘对餐盘的摩擦力大小 支持力大小 则转盘对餐盘的作用力大小，故C错误； D．餐盘相对转盘静止，则有 解得 可知餐盘与转盘间的动摩擦因数不小于，故D正确。 故选AD。 10. 如图，滑块a、b的质量均为，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为 C. a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错误； B．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得 解得 故B正确； C．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误； D．ab整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为，故D正确。 故选BD。 三、实验题(共2小题,共12分) 11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是（　　）（填选项前的字母）。 A. 选择体积小、质量大的小球 B. 借助重垂线确定竖直方向 C. 先抛出小球，再打开频闪仪 （2）某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的_________个位置。 （3）该同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取）小球平抛运动的初速度为________m/s。（结果均保留1位有效数字） 【答案】（1）AB （2）10 （3）2 【解析】 【小问1详解】 A．用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小质量大的小球可以减小空气阻力的影响，故A正确； B．本实验需要借助重垂线确定竖直方向，故B正确； C．实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，故C错误。 故选AB。 【小问2详解】 某同学使小球从高为0.8m的桌面水平飞出，根据 解得落地的时间为 频闪周期为 可知，最多可以得到小球在空中运动的位置数为 【小问3详解】 由图可知，小球从到和从到的水平位移均为 又因为小球在水平方向做匀速直线运动，根据 可知，小球从到和从到运动时间相等，设为，又因为小球在竖直方向做自由落体运动，根据逐差法可知 解得 所以小球平抛的初速度为 12. 某学习小组准备用铁架台、光电计时器、电磁铁和铁球等验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。先测出、之间的距离，再让电磁铁控制的小铁球从点自由下落，下落过程中经过光电门时，通过与之相连的光电计时器记录下小球的挡光时间为。已知当地的重力加速度为。 （1）如图乙所示，该小组同学先用游标卡尺测量出小球的直径=_______cm； （2）关于该实验下列说法正确的是______（填字母）； A. 小球的直径越小越好 B. 实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束 C. 实验时应先释放铁球，后打开光电计时器 （3）该小组同学通过改变、之间的距离（），得到多组的数值，通过描绘图像，可验证机械能守恒，为使图像呈直线，描绘图像，图像的斜率=_______（用、表示），可验证机械能守恒； 【答案】（1）0.98 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，游标卡尺的最小分度值为0.1mm，根据读数规则，读数为 【小问2详解】 A．小球的直径越小，小球通过光电门的平均速度越接近瞬时速度，但小球的直径越小，用游标卡尺测量时的测量产生的偶然误差越大，可知小球的直径应当适当小一些，而不是越小越好，A错误； B．实验中如果球心轨迹与激光束不相交，则小球的挡光距离将小于直径，导致挡光时间偏小，结果导致速度测量值偏大，可知实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，B正确； C．实验时应先打开光电计时器，后释放铁球，防止小球提前通过计时器时无法记录时间，C错误。 故选B。 【小问3详解】 小球通过光电门的速度 从A到B，根据机械能守恒定律得 代入数据后解得 为使图像呈直线，应描绘图像，此图像的斜率为，可验证机械能守恒。 四、解答题(共3小题,共44分) 13. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车手恰好成功飞过壕沟，g取。求： （1）摩托车在空中飞行的时间t。 （2）摩托车的初速度大小v0。 （3）摩托车落地时的速度大小v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设摩托车做平抛运动的时间为t，摩托车竖直方向为自由落体运动 解得 【小问2详解】 设摩托车的速度至少为时才能越过这个壕沟，水平方向匀速运动 解得 【小问3详解】 摩托车落地时竖直分速度大小为 摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小 解得 14. 如图所示，小桐同学为探究蜂鸣器音调的变化，将质量m = 0.2 kg的蜂鸣器与轻弹簧下端相连，套在“”状轻杆上，弹簧上端固定在竖直轻杆顶端的O点。转动竖直杆OO'，可使蜂鸣器在水平面内做圆周运动，感受其音调变化。已知轻杆顶角θ = 60°，弹簧原长x0=0.4 m，弹簧劲度系数k =10 N/m，取重力加速度大小g=10 m/s2。斜杆足够长，且表面光滑。求： （1）蜂鸣器静止时，弹簧的伸长量Δx1； （2）斜杆与蜂鸣器间弹力恰好为零时，蜂鸣器做匀速圆周运动的角速度ω1； （3）若蜂鸣器以角速度做匀速圆周运动，求斜杆对蜂鸣器的弹力大小FN。 【答案】（1）0.1 m （2）5 rad/s （3） 【解析】 【小问1详解】 蜂鸣器静止时，弹簧的伸长量为Δx1，有mgcosθ =kΔx1 解得Δx1=0.1 m 【小问2详解】 当蜂鸣器刚好对杆无弹力作用时，设弹簧的长度为x2，竖直方向由平衡得k（x2-x0）cosθ=mg 水平方向由牛顿第二定律得 根据几何关系有R=x2 sinθ 联立解得x2=0.8 m，ω1=5 rad/s 【小问3详解】 由于ω2>ω1，可知杆对蜂鸣器的弹力方向垂直杆向下。对蜂鸣器分析，竖直方向由平衡得k（x3 - x0） cosθ=FN sinθ+mg 水平方向由牛顿第二定律得 联立解得 15. 如图所示，一足够长粗糙斜面与光滑竖直圆弧轨道相切，为圆弧轨道的最低点，圆弧所对圆心角。已知圆弧轨道半径为，斜面的动摩擦因数，质量为的小物块（可视为质点）从斜面某处静止释放，，，取重力加速度，求： （1）若小物块恰好通过点，求在这之前通过点时对圆弧轨道的压力大小； （2）若小物块从斜面上距离点为的位置静止释放，那么运动到圆轨道距离点的最大高度是多大？当小物块运动稳定后，小物块损失的机械能是多少？ （3）若小物块从斜面上距离点为的某点静止释放，改变大小，要求小物块在圆轨道的过程中不脱离轨道（不考虑通过D点后的运动），求的取值范围。 【答案】（1） （2）， （3）或 【解析】 【小问1详解】 物块在D处，根据牛顿第二定律有 解得 从C到D，根据动能定理有 解得 物块在C处，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力也为60N。 【小问2详解】 设第一次运动到圆轨道最高点时距B点高度为H，则有 解得m 则 物块多次冲上斜面，最后在圆轨道B与对称点反复运动，因此有 【小问3详解】 由（2）可知，，物块恰好到达圆心等高点，此时不脱离轨道。所以m 物块从释放到恰好经过D处，有 解得m L的取值范围为m或m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $