【物理】湖北恩施土家族苗族自治州恩施高中教学联盟2025-2026学年高一下学期开学试题（解析版+学生版）

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注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。第1题至第7题给出的四个选项中，只有一项是符合题目求的。第8题至第10题给出的四个选选项中有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 液体的表面总处于一种绷紧的状态。原因是液体表面各部分之间存在着相互拉紧的力，我们称之为液体表面张力。其计算公式为，其中F代表液体表面张力，γ是表面张力系数，L是液面边界线的长度，则表面张力系数单位为（ ）
A. N/mB. N·mC. m/ND. 无单位
【答案】A
【解析】根据题意可得，由于F的单位为N，L的单位为m，所以γ的单位为N/m。
故选A。
2. 力与运动无处不在，亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系，带来了人类科学进步，下列说法正确的是（ ）
A. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
B. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将保持静止
C. 伽利略通过实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
D. 牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
【答案】C
【解析】A．亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落快，而非一样快，故A错误；
B．笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，而非保持静止，故B错误；
C．伽利略通过斜面实验和逻辑推理（如理想实验）得出力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因，故C正确；
D．牛顿第一定律（惯性定律）是理想化的逻辑推理产物，无法在现实实验中完全消除外力来直接验证，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，有一均匀梯子AB斜靠在竖直墙上处于静止状态，假设墙面光滑，地面粗糙，则地面对梯子的作用力可能沿( )
A. F1的方向
B. F2的方向
C. F3的方向
D. F4的方向
【答案】B
【解析】：选B.对梯子受力分析知，梯子受竖直向下的重力G，墙施加的水平向右的弹力N，另外地面施加的作用力，此三力不平行，故三力应共点，如图所示，F应交于G与N的交点，所以可能的方向是沿F2的方向．
4. 下列关于物理概念和规律的说法中，正确的是（ ）
A. 物体做曲线运动的动力学条件是合外力的方向与速度方向不共线，且合外力一定是变力
B. 静摩擦力的方向一定与运动方向相反
C. 做直线运动的物体的平均速率不可能小于平均速度的大小
D. 汽车初速度越大，减速时间越长，所以惯性越大
【答案】C
【解析】A．物体做曲线运动的动力学条件是合外力的方向与速度方向不共线，但曲线运动可由恒力引起（如平抛运动中重力为恒力），故A错误；
B．静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，不一定与运动方向相反（如人走路时静摩擦力与运动方向相同），故B错误；
C．平均速率定义为路程与时间之比，平均速度定义为位移与时间之比。在直线运动中，路程大于等于位移大小（等号成立当单向运动），因此平均速率大于等于平均速度的大小，不可能小于，故C正确；
D．惯性由物体质量决定，与速度无关，故D错误。
故选C。
5. 蹦极是极具挑战的运动，参加体验的人双脚绑着一条弹簧绳，当人从平台上跳下，弹簧绳由弯曲逐渐被拉直，再被拉至最长，之后会反弹上升。以跳台为坐标原点，人可被视为质点，取竖直向下为正方向。弹簧绳自然悬挂时长度为，人的位移为，所受合外力为，运动时间为。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。在下降过程中，图像图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB．在下落过程中，人的位移一直增加，无减少过程，故AB错误；
CD．在弹簧绳达到原长前，人只受到重力作用，处于完全失重状态；当人的下落距离超过后，随下落距离增加，弹簧弹力线性增加，此时人受到的合外力为
由失重状态逐渐变为超重状态，故C正确、D错误。
故选 C。
6. 如图，趣味运动会的“聚力建高塔”活动中，两长度相等的细绳一端系在同一塔块上，两名同学分别握住绳的另一端，保持手在同一水平面以相同速率相向运动，此时，则此时重物下降速度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】两边绳与竖直方向的夹角为，塔块沿竖直方向匀速下落的速度为，将沿绳方向和垂直绳方向分解，将v沿绳子方向和垂直绳方向分解，可得
解得
故选B。
7. 如图所示，质量为m的小球，用一细线悬挂在天花板下，现在小球上施加一个大小不变的外力，使小球处于平衡状态，在小球可能的平衡位置中，细线偏离竖直方向的最大角度的正切值是多少（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对小球受力分析，小球受3力作用：重力、外力F和线的拉力，如图所示，其中重力不变，F的大小不变，三力平衡构成封闭三角形，当F与细线垂直时，细线偏离竖直方向角度最大，细线偏离竖直方向的最大角度的正切值
8. 商场、超市为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。自动扶梯可以分为两类，一类无台阶，如图1，甲扶梯与地面倾角为；另一类有台阶，如图2，乙扶梯与地面倾角也为。质量相等的A、B两顾客分别站上甲、乙两扶梯，各自随扶梯一起从静止开始向上做加速度大小相等的匀加速直线运动，则加速运动过程中（ ）
A. A所受支持力小于B所受支持力B. A所受摩擦力大于B所受摩擦力
C. A、B所受摩擦力都沿斜面向上D. 扶梯对顾客的作用力相同
【答案】ABD
【解析】AB．顾客A所受支持力垂直扶梯向上，与运动方向垂直，所受摩擦力与运动方向相同，有，
顾客B受力分析如图
因随扶梯做从静止开始向上的匀加速直线运动，则B所受合力为ma，方向与运动方向相同，则有，
可得，，可知A所受支持力小于B所受支持力，A所受摩擦力大于B所受摩擦力，故AB正确；
C．顾客A受摩擦力沿斜面向上，顾客B受摩擦力平行于支持面，故C错误；
D．顾客合力相同，质量相同，可知重力相同，可知扶梯对顾客的作用力相同，故D正确。
9. 很多智能手机都装有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速沿竖直方向运动。规定竖直向下为正方向，得到竖直方向上随变化的图像。则下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻手机处于超重状态
B. 在时刻开始减速下降
C. 在到时间内受到的支持力逐渐减小
D. 在到时间内受到的支持力逐渐增大
【答案】BD
【解析】A．由题图可知，在时刻加速度方向向下，手机处于失重状态，故A错误；
B．由题图可知，在时刻加速度方向开始向上，则在时刻开始减速下降，故B正确；
C．手机在到时间内，向下加速度先减小，根据牛顿第二定律可得
可知支持力逐渐增大，故C错误；
D．在到时间内加速度向上，不断增大，根据牛顿第二定律得
可知手机受到的支持力逐渐增大，故D正确。
故选BD。
10. 滑块沿粗糙斜面由静止从顶端点下滑，到达转折点后，接着沿水平轨道减速滑行至C处停止，在转折处的速率大小变化可忽略不计，滑块与斜面和水平地面的动摩擦因数相同，斜面倾角。利用频闪仪对全过程进行拍摄，释放瞬间恰好进行第一次闪光曝光，频闪照片示意图如图所示，测量可知照片上AB间距为BC间距的倍，则下列说法正确的是（ ）
A.
B. B点的速率大于AC段的平均速率
C. 水平轨道上从左至右各间距比值为
D. AB段、BC段的平均速度大小之比为1
【答案】ABD
【解析】AD．设滑块到达点的速度为,则根据匀变速运动平均速度公式，可得段平均速度为
段平均速度为
故段、段的平均速度大小之比为1，而段位移为
段位移为
根据题意有
联立解得
设频闪仪频闪周期为,则，
在段、段分别对滑块受力分析，由牛顿第二定律有，
解得，
根据
水平轨道上根据逆向思维，结合匀变速直线运动公式
可得段、段的位移关系
联立解得，AD正确；
B．根据上述分析，可得AC段的平均速率，B正确；
C．将水平轨道上的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动，若水平轨道上相邻段位移的运动时间相等，则根据推论，水平轨道上从左至右各间距比值为，但是水平轨道上运动时间
可知水平轨道上相邻段位移的运动时间不相等，因此水平轨道上从左至右各间距比值不满足，C错误。
故选ABD。
二、实验题：本题包含2小题，共16分，第11题6分，第12题10分。
11. 某同学利用如图实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下，请据此回答下列问题：
①用刻度尺测量遮光片的宽度d。
②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M（）。
③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离地面足够高。用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。
④启动光电门，释放重锤1，测出遮光片经过光电门所用时间t。
⑤根据上述数据求出重力加速度g。
⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g的平均值。
（1）重锤1通过光电门时的速度大小为______（用已给物理量符号表示）。
（2）若不计摩擦，g与m、M、d、t、H的关系式为______。
（3）实验中挡光片的宽度过大，会导致g的测量值______（偏大/偏小/不变）。
【答案】（1） （2） （3）偏小
【解析】
【小问1解析】
根据光电门的测速原理，重锤1通过光电门时的速度大小为
小问2解析】
对重锤1与重锤2构成的系统进行分析，根据系统机械能守恒定律有
其中
解得
【小问3解析】
遮光片宽度过大时，我们计算得到的是挡光过程中间时刻的瞬时速度，而我们需要的是遮光片中心（位移中点）经过光电门的速度。由于系统做匀加速运动，则
即位移中点的速度大于中间时刻的速度，因此我们测得的速度比真实速度偏小，代入公式计算得到的g测量值偏小。
12. 在“保持质量一定，探究a与F的实验”中，装置如下图，使用了以下器材：气垫导轨（包含滑轮和气泵）、滑块（附带遮光条）、光电门（2个）、数字计时器、天平、若干砝码及托盘，刻度尺以及若干细线，重力加速度为g。操作步骤如下：
①将气垫导轨调节水平后，安装好实验仪器；
②保持滑块质量M不变，在托盘上放置一定质量的砝码，由静止释放滑块，测量滑块上的遮光条通过光电门1和光电门2的遮光时间，以及光电门之间的间距，据此计算加速度a；
③逐步增加托盘上的砝码，重复2中的操作；
④根据实验数据，绘制相应的函数关系图像。
根据上述操作，回答：
（1）上述实验中，______（“需要”或“不需要”）保持托盘及砝码总质量远小于滑块总质量，______（“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
（2）探究小组成员在实验时，在滑块左侧加装力传感器测量细线拉力F，逐渐增加砝码，多次测量并记录每次实验的数据，根据实验数据绘制了和两条曲线。在如图乙的图线中，曲线对应的图线是______（I或Ⅱ）；图中辅助线这组数据，对应的曲线I、Ⅱ纵坐标的数值之比应为______（可用符号：滑块质量M，托盘及砝码总质量m，重力加速度g）。
（3）截取图乙中图线的直线部分如图丙，得到滑块（含遮光条）的总质量为______kg（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）需要 不需要 （2）Ⅱ （3）6.7
【解析】
【小问1解析】
因为在实验中无法测量细线对滑块的拉力，所以需要满足砝码的质量远小于滑块的质量，认为细线对小车的拉力等于砝码的重力；
气垫导轨的工作原理是利用气垫将滑块托起，使滑块与导轨之间无直接接触，摩擦力可忽略不计，因此无需额外平衡摩擦力。
【小问2解析】
对系统，根据牛顿第二定律有
当砝码的质量增大，图像斜率增大，故乙所示的图线中对应的图线是Ⅱ。
细线拉力为F，根据牛顿第二定律有
对应的曲线I、Ⅱ纵坐标的数值之比应为
【小问3解析】
根据
结合图像斜率可知
三、计算题：本题包含3小题，共44分。其中13题10分，14题16分，15题18分。要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤。只有答案不给分。
13. 如图所示，质量的物块A下端连接着固定于水平地面的竖直轻弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，细绳的另一端连接着静置于水平地面、质量为的物块B。物块A上端的细绳处于竖直方向，与物块B相连的细绳与水平地面的夹角，此时弹簧的压缩量，物块B恰好静止。已知弹簧的劲度系数，取重力加速度大小，不计滑轮与细绳间的摩擦，物块B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）细绳上的弹力大小；
（2）物块B的最大静摩擦力，与地面的支持力的比值k。
【答案】（1）50N （2）
【解析】
【小问1解析】
对A根据平衡条件可知
解得
【小问2解析】
对B分析可知，水平方向有
竖直方向有
联立解得
14. 如图，BC与光滑圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道DE、CD对应的圆心角，圆弧和倾斜传送带EF相切于E点，EF长度为，一质量为的小物块从点以的水平初速度滑上粗糙水平轨道，之后从A点水平飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，AC间竖直高度当物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，随后物块滑上传送带EF，已知物块在传送带运动时会在传送带上留下划痕，物块与水平轨道及传送带EF间动摩擦因数，取。求：
（1）物块到达C点时速度大小；
（2）水平轨道的长度；
（3）若传送带顺时针运转的速率为，物块从E端到F端在传送带上留下的划痕长度s。
【答案】（1） （2）3.3m （3）16m
【解析】
【小问1解析】
物块从到做平抛运动，竖直方向分速度
由速度关系可知
解得
【小问2解析】
平抛初速度
在阶段，根据动能定理
解得
【小问3解析】
已知，物块刚滑到传送带时，物块速度大于传送带速度
设物块加速度为，根据牛顿第二定律
设达到共速所需时间为
此期间通过的位移为
划痕长
达到相同速度后，由于，故物块持续向上匀减速运动，设加速度大小为
根据牛顿第二定律
当滑块到达点时，滑出传送带
根据位移时间关系
可得（）
划痕长度
因为，所以物块在传送带上留下的划痕长度16m。
15. 如图，倾角为的光滑斜面（足够长）固定在水平面上，斜面底端有固定挡板，一质量为的长木板A（足够长）放置在斜面上。质量为的滑块B（可视为质点），在距离长木板A下端处，以开始沿长木板A的上表面向上滑。设长木板A与挡板碰撞后会以原速率反弹，长木板A、滑块B间动摩擦因数为，忽略最大静摩擦力大小与滑动摩擦力的差异，取。求：
（1）木板A开始运动时，请根据A、B的受力分析求出A、B加速度大小；
（2）木板A第一次上升过程中，经过多长时间与滑块B共速；
（3）第一次与挡板碰撞时，滑块B与木板A下端的距离；
（4）长木板A与挡板的碰撞次数。
【答案】（1）， （2）1s （3）17.5m （4）3次
【解析】
【小问1解析】
对滑块B，由牛顿第二定律
解得
对长木板A，由牛顿第二定律
解得
【小问2解析】
（2）设A、B共速速度为，共速时间为，则有
解得，
【小问3解析】
（3）共速AB一起沿斜面减速上滑，再一起加速下滑，共速后到碰前保持相对静止。共速过程中A的位移大小为
B的位移大小为
此时B距A底端
【小问4解析】
（4）AB一起加速下滑至挡板：
从AB共速到第一次碰撞前：
一次碰前A板速度：
A与挡板第一次碰撞后，对A：
解得
对B：
即B沿斜面向下做匀速直线运动，直至两者共速，而共速时恰好发生下次碰撞，故：
相邻两次碰撞间的时间均为
此过程B相对A下滑位移
之后的碰撞次数，故共碰撞三次