湖南省长沙大学附属中学2026-2027学年高二上学期开学考试物理试卷（含答案）

湖南长沙大学附属中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题一、单选题1．根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小，自转变快．不考虑恒星与其它物体的相互作用．已知逃逸速度为第一宇宙速度的倍，中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论，下列说法正确的是（

）A．同一恒星表面任意位置的重力加速度相同B．恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大C．恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变D．中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度2．假设地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行周期与轨道半径的关系如图所示，图中1和2分别为我国空间站“天和”核心舱、卫星导航系统中某颗地球同步卫星所对应的数据。引力常量为G。下列说法正确的是（）A．核心舱与地球同步卫星的向心力大小之比为B．核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为C．核心舱与地球同步卫星的周期之比为D．核心舱与地球同步卫星的速率之比为3．如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一同样的小球乙在油中由静止开始下落。两小球均从高度为h1的初始位置下落到高度为h2的位置。在这两种情况下（

）A．甲球的重力做功少 B．甲球的重力平均功率小C．甲球的重力势能变化量小 D．甲球的机械能变化量小4．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，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．摩托车在空中相同时间内速度的变化量不相同B．若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为C．摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为D．若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短5．如图所示，由竖直轴和双臂构成的“Y”型支架可以绕竖直轴转动，双臂与竖直轴所成锐角。一个质量的小球穿在一条臂上，到O点的距离，小球始终与支架保持相对静止，设支架转动的角速度为，取重力加速度大小，，，则下列说法正确的是（）A．当时，臂对小球的摩擦力大小为2NB．当时，臂对小球的摩擦力大小为5NC．在由零逐渐增大的过程中，臂对小球的摩擦力一直增大D．当时，臂对小球的摩擦力大小为1.2N6．如图所示，细绳穿过竖直的管子拴住一个小球，让小球在A高度处做水平面内的匀速圆周运动，现用力将细绳缓慢下拉，使小球在B高度处做水平面内的匀速圆周运动，A、B位置在同一竖直线上，不计一切摩擦，则（）A．线速度 B．角速度C．向心加速度 D．向心力二、多选题7．2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（）A．核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍B．核心舱在轨道上飞行的速度大于C．核心舱在轨道上飞行的周期小于D．后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小8．如图所示，两个相同的小球用弹簧连接，用细绳悬挂在天花板上，现在剪断细绳，两球和弹簧向下运动，下列说法正确的是（）A．剪断绳的瞬间， B．剪断绳的瞬间，C．下降过程中A、B组成的系统机械能守恒 D．下降过程中A、B、弹簧组成的系统机械能守恒9．如图所示，弹珠发射器（可视为质点）固定于足够高的支架顶端，支架沿着与竖直墙壁平行的方向以速度v1水平运动，同时弹珠发射器可在水平面内沿不同方向发射相对地面速度大小为v2（v2>v1）的弹珠。弹珠从发射到击中墙壁的过程中水平方向位移为x，竖直方向位移为y。已知发射器到墙壁的垂直距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．y的最小值为 B．y的最小值为C．x的最小值为 D．x的最小值为L10．某游乐场的一项游乐设施如图甲所示，它可以简化为如图乙所示的模型，已知圆盘的半径，悬绳长，圆盘启动后始终以恒定的角速度转动，若测得悬绳与竖直方向的夹角，重力加速度。下列说法正确的是（）A．圆盘转动的角速度为1rad/sB．假设人和座椅的总质量为m，悬绳上的拉力为C．若人和座椅的总质量不变，圆盘转速增加，则悬绳与竖直方向的夹角不变D．若人和座椅的总质量增大，圆盘转速不变，则悬绳与竖直方向的夹角不变三、实验题11．某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律的实验”。（1）实验时，应_______。（选填“A”、“B”或“C”）A．先让重锤下落，后接通电源B．先接通电源，后让重锤下落C．让重锤下落的同时接通电源（2）若已知本实验中所用重锤的质量，所用交流电源的频率为50Hz，实验得到的纸带（部分）如图乙所示，测量点间距所用单位为cm，g取9.8则从计数点O到打下计数点B的过程中重锤的重力势能减少量为_______J。（计算结果保留两位有效数字）（3）因纸带与限位孔间的摩擦和空气阻力影响重锤的动能增加量一定会_______（选填“大于”“小于”或“等于”）重锤的重力势能减少量。12．用如图所示的装置来探究与向心力有关的问题，轻质细线的上端与铁架台上的力传感器相连，下端悬挂一个直径为d、质量为m的小钢球，小钢球静止时位于光电门的正中央。将钢球拉到合适的高度（细线伸直）由静止释放，钢球运动到最低点时，读出钢球通过光电门的遮光时间为，传感器的示数为F，已知重力加速度为g，悬点到球心的距离为L，回答下列问题：(1)钢球通过光电门的线速度大小v=______，根据向心力公式，钢球通过最低点的向心力大小Fn=______（用m、d、L、表示）；(2)通过受力分析，可得钢球通过最低点的合力大小F合=______（用F、m、g表示），比较Fn与F合在误差允许范围内是否相等；(3)改变钢球静止释放的高度，多次测量与F相应的值，若Fn与F合在误差允许范围内相等，则作出的F与______（填“”“”“”或“”）关系图像是一条倾斜直线，图像的斜率为______（用m、d、L表示）。四、解答题13．在清晨，武汉的吉庆街面香扑鼻而来，其中刀削面引人注目。如图甲所示，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。假设某一面片初速度水平，飞出时离锅内水面的竖直距离，飞出时面片到锅正中心的水平距离为0.6m，锅的半径为0.2m，如图乙所示．不计空气阻力，取重力加速度，求：（1）面片落入锅中所用的时间t。（2）面片要落入锅中初速度大小的取值范围。14．如图所示，一质量为m=0.5kg的小球（可视为质点），用长为0.4m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，，不计空气阻力，求：(1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多少？(2)若轻绳能承受的最大张力为45N，小球在最低点的最大速度不能超过多少？(3)若小球恰好以最大速度到达最低点，绳子断开后小球水平飞出。正好垂直落在斜面上，斜面倾角为α=30°，求绳子断开后落到斜面过程中小球竖直下落的距离与水平方向通过的距离之比。15．如图，半径的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为和在高的光滑水平平台上，一质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度向右飞下平台，做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块与轨道CD间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，求：（1）弹簧储存的弹性势能；（2）物块经过B点时，对圆弧轨道压力；（3）物块在轨道CD上运动的路程s。参考答案题号12345678910答案BBDBDCACADBDABD11．B1.9小于12．(1)(2)F-mg(3)13．（1）0.4s；（2）【详解】（1）面片飞出时做平抛运动，在竖直方向面片做自由落体运动解得（2）在水平方向面片做匀速直线运动速度的取值范围14．(1)(2)(3)【详解】（1）设小球通过最高点时的最小速度为，则根据牛顿第二定律有解得（2）小球在轨迹最低点处速度最大，此时轻绳的拉力最大，根据牛顿第二定律有解得（3）由题意可知，速度偏向角为60°，则设位移与水平方向夹角为，则根据平抛运动的推论可知整理得绳子断开后落到斜面过程中小球竖直下落的距离与水平方向通过的距离之比为15．（1）4.5J；（2）68N，方向竖直向下；（3）2.7m【详解】（1）小物块离开平台后做平抛运动，竖直方向有解得物块到达A点时的竖直分速度为物块从A点沿切线方向进入圆弧轨道，则物块做平抛运动的初速度为由能量守恒可得弹簧储存的弹性势能为（2）物块从水平面运动到B点