湖南省长沙市怡海中学2026-2027学年高二上学期开学考试物理试卷(含答案)

湖南长沙市怡海中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题一、单选题1．登山运动员在珠穆朗玛峰北坡攀登时，脚下的一块碎石意外松动，以水平初速度飞出。已知落点与起点的竖直高度差，碎石的水平位移。取重力加速度大小，不计空气阻力，则碎石滚落时的初速度大小为（）A． B． C． D．2．地下车库为了限制车辆高度，采用如图所示曲杆道闸，它是由相同长度的转动杆AB和横杆BC组成。B、C为横杆的两个端点。现道闸正在缓慢打开，转动杆AB绕A点的转动过程中B点可视为匀速圆周运动，横杆BC始终保持水平，则在道闸缓慢打开的过程中，下列说法正确的是（

）A．B点线速度不变 B．B点的角速度不变C．B、C两点的线速度大小 D．B、C两点的角速度大小3．如图所示、甲、乙两位同学握住绳子A、B两端摇动，A、B两端近似不动，且A、B两点连线始终沿水平方向，绳子上P、Q等各点均同步在竖直面做匀速圆周运动。当绳子在空中转到如图所示位置时，则（）A．P点的线速度方向沿绳子切线 B．P点的线速度等于Q点的线速度C．P点的角速度等于Q点的角速度 D．P点所受合外力方向一定垂直于绳斜向下4．如图甲所示，太阳系中有一颗“躺着”自转的蓝色“冷行星”——天王星，周围存在着环状物质。为了测定环状物质是天王星的组成部分，还是环绕该行星的卫星群，假设“中国天眼”对其做了精确的观测，发现环状物质线速度的二次方即与到行星中心的距离的倒数即关系如图乙所示。已知天王星的半径为，引力常量为G，以下说法正确的是（）A．环状物质是天王星的组成部分B．天王星的自转周期为C．关系图像的斜率等于天王星的质量D．天王星表面的重力加速度为5．如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则()A．物块机械能守恒B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C．物块机械能减少D．物块和弹簧组成的系统机械能减少6．如图所示，两质量相同的小球A、B，分别用长度不同的不可伸长的细线悬在等高的、点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速度释放，以两悬点所在水平面为参考平面，不计空气阻力。两球经过最低点时，悬线上的拉力分别为、，两球所具有的机械能分别为和。则（

）A．、 B．、C．、 D．、二、多选题7．如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的外力反向，但大小不变，即由F变为，在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（）A．物体不可能沿曲线运动 B．物体不可能沿直线运动C．物体不可能沿曲线运动 D．物体不可能沿原曲线由B返回A8．图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，圆形拨浪鼓上与圆心等高处分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着两小球A、B，连A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动（圆心在转轴上），当两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动时，不计空气阻力，下列说法正确的是（注意图乙为非匀速圆周示意图）（）A．A球所受的绳子拉力一定大于B球所受的绳子拉力B．A、B两球的向心加速度大小aA>aBC．A、B与悬点的高度差hA>hBD．两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角α<β9．如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）A．火星的公转周期大约是地球的倍B．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行C．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行D．在冲日处，火星相对于地球的速度最小10．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车以速度向左做匀速直线运动，重力加速度为，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（

）A．货箱向上运动的速度大小大于B．缆绳中的拉力C．货车对缆绳的拉力做功的功率D．货物对货箱底部的压力小于三、实验题11．某小组同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，将打点计时器固定在铁架台上，使重锤带动纸带从静止开始自由下落。(1)在下图四种实验操作中正确的是________（填选项标号）。A． B．C． D．(2)某实验小组得到了如图所示的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，那么纸带的________（填“左”或“右”）端与重锤相连。已知O点为纸带上打出的第一个点，研究O到C的过程，测出OC长度，还需要测出________（填“AC”“BD”或“CD”）的长度。(3)实验中，该组同学根据测得的数据计算发现，检查测量与计算均无错误，出现这一结果的原因可能是________（填选项标号）。A．存在空气阻力和摩擦力 B．接通电源前释放了纸带12．某实验小组用重锤来验证机械能守恒定律。(1)实验中除了铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、复写纸、夹子、低压交流电源等实验器材外，还需要______。（填正确选项前的字母）A．天平 B．秒表 C．毫米刻度尺 D．弹簧秤(2)实验时，下列操作正确的是______。（填正确选项前的字母）A．实验时，应选择密度小、体积大的塑料球B．实验时，应先释放重锤再接通电源C．释放重锤时，重锤尽量远离打点计时器D．释放重锤前，应保持纸带沿竖直方向(3)一次实验时，打出的纸带如图乙所示，已知交流电源的频率为，点为起始点，图中的各点均为计时点，点3、4、5到起始点的距离分别为、、，已知重锤的质量为100g，重力加速度，则打下第4点时重锤的动能为______J；从打下点到4点的过程中，重锤重力势能的减少量为______J。（计算结果均保留两位小数）。(4)通过（3）中的计算结果可知重锤获得的动能略小于重锤重力势能的减少量，其原因可能是__________。四、解答题13．在太空实验室（完全失重）中，不可伸长的轻绳一端系一质量待测的小球，另一端固定于O点，小球绕O点做匀速圆周运动。实验测得：绳上拉力F=0.54N，小球转过30圈所用时间为t=60s，O点到球心的距离为r=0.2m。取π≈3。求小球的：(1)周期T；(2)线速度的大小v；(3)质量m。14．在工厂车间里传送工件时常会用到改变方向的传送装置，如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲和乙匀速运行的速度为v0=3m/s，工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上（乙足够长），工件与甲和乙之间的动摩擦因数均为μ=0.2，乙的宽度足够大，工件质量为1kg，重力加速度为g=10m/s2。(1)某工件从甲传送带距甲、乙传送带的分界线x0=6m处轻放，问经过多长时间该工件可以到达乙传送带？(2)求工件滑到传送带乙上后受到的摩擦力；(3)求工件在乙传送带上的痕迹长度？工件在乙传送带上运动（对地）速度的最小值v1为多少？15．如图，半径为R的光滑圆形轨道ABC固定在竖直平面内，在圆轨道C处有一个缺口可以通过滑块，与粗糙水平轨道CD相切于C点，直径AC竖直。D端有一被压缩的轻质弹簧保持锁定，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端P到C点的距离为3R。质量为m的小滑块从轨道上的B点由静止滑下，恰好能运动到P点。此时弹簧解除锁定，之后滑块被弹回，并能够进入圆轨道且不脱离轨道。当滑块进入圆轨道时，C处缺口闭合形成封闭的轨道。已知∠BOC=60°，重力加速度为g。求：(1)滑块第一次滑至圆轨道最低点C时，轨道对滑块的支持力大小；(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数；(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能的取值范围。参考答案题号12345678910答案BBCDDABCDBCCDBC11．(1)A(2)左BD(3)B12．(1)C(2)D(3)0.370.39(4)阻力的存在13．(1)2s(2)0.6m/s(3)0.3kg【详解】（1）由于小球转过30圈所用时间为60s，则周期（2）线速度的大小为（3）绳上拉力为代入数据解得14．(1)2.75s(2)工件滑到传送带乙上后受到的摩擦力刚开始是，方向与传送带乙运行方向成45°偏左侧，后来变为0(3)4.5m，【详解】（1）工件在甲先匀加速运动，加速度大小加速度到传送带速度的时间为位移为可知工件后做匀速，到达分界线用时故总用时（2）如图所示，在传送带乙上，工件与传送带相对运动时，所受摩擦力的大小不变，其大小，方向与传送带乙运行方向成45°偏左侧，工件与传送带相对静止后，所受摩擦力为0，即工件滑到传送带乙上后受到的摩擦力一开始是，方向与传送带乙运行方向成45°偏左侧，后来变为0。（3）方法一：在传送带乙上，工件与传送带相对运动时，所受摩擦力的大小和方向不变，其大小工件的加速度大小方向与侧向的夹角满足可得小工件沿x方向做匀减速直线运动，加速度大小水平速度减为0时有解得匀减速至零用时沿y方向做匀加速位移相对乙的y方向位移工件相对乙的位移（痕迹的长度）方法二：以传送带乙为参考系，工件做初速度为，加速度为的匀减速直线运动，直至相对静止，则痕迹的长度以地面为参考系，工件在乙传送带上相对滑动时可视为做类斜抛运动，其偏转角为90°，根据对称性，可得工件初速沿垂直摩擦力方向的分速度大小就是最小速度，等效为斜抛运动达最高点即工件在乙传送带上运动（对地）速度的最小值15．(1)(2)(3)或【详解】（1）滑块从点运动到点，光滑轨道机械能守恒，其高度差由机械能守恒定律可得解得在点，由牛顿第二定律可得解得（2）滑块从点运动到点，