2026届甘肃省兰州市西北师范大学附属中学高三上学期开学考试物理试题（解析版）

这是一份2026届甘肃省兰州市西北师范大学附属中学高三上学期开学考试物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共43分，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 泰山景区的机器狗驮着重物在陡峭山路上“健步如飞”，从山脚的红门到山顶的路程约为10公里，机器狗仅用了两个小时，比普通人登山所用时间缩短了一半，如图所示，在搬运重物过程中（ ）
A. 在研究机器狗爬行动作时，可以将它视为质点
B. 以机器狗为参考系，重物是运动的
C. 机器狗的平均速度大小约为
D. 机器狗的平均速度大小是普通人的两倍
【答案】D
【解析】
【详解】A．在研究机器狗的爬行动作时，要考虑大小和形状，则不能将它视为质点，故A错误；
B．机器狗驮着重物运动，以机器狗为参考系，重物是静止的，故B错误；
C．从山脚红门到山顶的路程约为10公里，用了两个小时，由，则机器狗的平均速率大小约为，因位移的大小未知，则无法求出平均速度的大小，故C错误；
D．机器狗用了两个小时比普通人登山所用时间缩短了一半，由可知机器狗的平均速度大小是普通人的两倍，故D正确。
故选D。
2. 做加速度方向不变大小可变的变速直线运动的物体，下述情况中不可能出现的是（ ）
A. 速度和位移均增大，加速度为零时，速度达到最大
B. 速度先增大、后减小，而位移一直不断增大
C. 速度逐渐减小，位移逐渐增大
D. 速度先减小后增大，速度变化越来越慢
【答案】B
【解析】
【详解】A．当加速度方向与速度同向且逐渐减小时，物体做变加速直线运动，速度增大，加速度为零时速度最大，位移持续增大，A选项有可能出现，故A不符合题意；
B．若加速度方向不变，速度先增大后减小，说明速度方向与加速度方向先同向后反向。当速度反向时，位移会先增大到最大值后减小，因此位移不可能一直增大，故B符合题意；
C．当加速度方向与速度反向时，速度逐渐减小，但位移仍随速度方向持续增大（如减速至静止），C选项有可能出现，故C不符合题意；
D．若加速度方向不变且大小减小，速度先减小（加速度与速度反向）后增大（加速度与速度同向），加速度减小导致速度变化率变慢，D选项有可能出现，故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向成角的轻质细绳共同拴接一小球，此时小车与小球保持相对静止，一起在水平面上运动，下列说法正确的是（ ）
A. 细绳一定对小球有拉力
B. 弹簧一定对小球有弹力
C. 细绳不一定对小球有拉力，但是弹簧一定对小球有弹力
D. 细绳不一定对小球有拉力，弹簧也不一定对小球有弹力
【答案】D
【解析】
【详解】当小车匀速运动时，弹簧弹力大小等于小球重力大小，此时细绳的拉力；当小车和小球向右做匀加速直线运动时，绳的拉力不可能为零，弹簧弹力有可能为零。
故选D。
4. 如图所示是某物体做直线运动的v2-x（其中v为速度，x为位置坐标）,下列关于物体从x=0动至x=x0过程分析，其中正确的是（ ）
A. 该物体做匀加速直线运动
B. 该物体的加速度大小为
C. 当该物体速度大小为,位移大小为
D. 当该物体位移大小为，速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由匀变速直线运动的速度位移关系公式
可得：

可知物体的加速度恒定不变，由于物体的速度减小，故物体做匀减速直线运动，故A项与题意不相符；
B.由可知，v2-x图象的斜率绝对值等于2a，由图可得：

则得物体的加速度大小为

故B项与题意不相符；
C. 当该物体速度大小为时，

由图可得：
故C项与题意相符；
D. 当该物体位移大小为时，由图可得：

即

故D项错误．
5. 如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上（球的小孔比杆的直径略大），并且通过一条轻绳跨过定滑轮连接，已知b球质量为m，杆与水平面成角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，段绳与杆的夹角也为，段绳沿竖直方向，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. a一定受到4个力的作用B. b可能受到2个力的作用
C. 绳子对a的拉力大小不可能等于D. a的质量一定为
【答案】B
【解析】
【详解】B．对b受力分析，可能只受到重力和绳子拉力2个力，可能受重力、杆的支持力和摩擦力3个力，也可能受重力、绳子拉力、杆的支持力和摩擦力4个力，故B正确；
A．对a受力分析，可能受重力、杆的支持力和摩擦力3个力，可能受重力、绳子拉力、杆的支持力3个力，也可能受重力、绳子拉力、杆的支持力和摩擦力4个力，故A错误；
C．对b受力分析，可能只受到重力和绳子拉力2个力，则绳子拉力大小等于mg，绳子对a的拉力大小也等于mg，故C错误；
D．若绳子的拉力大小等于mg时，且a不受摩擦力，对a由平衡条件知
解得，故a的质量可能为，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，可视为质点的子弹以初速度垂直射入叠在一起的相同木板中，木板的厚度均为，子弹恰好穿过第11块木板，已知子弹在木板中运动的总时间为，且在各块木板中运动的加速度都相同。关于该子弹的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 运动的加速度大小为
B. 初速度为
C. 穿过第10块所用时间为
D. 穿过第10块的平均速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．子弹恰好穿过第11块木板，根据逆向思维有
解得，选项AB错误；
C．设穿过前10块所用时间为，有
解得
设穿过前9块所用时间为，有
解得
穿过第10块所用时间，C错误；
D．穿过第10块的平均速度，D正确。
故选D。
7. 如图所示，质量、倾角的粗糙斜面体放置在水平地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，一端与斜面上静止的质量的物块相连，另一端与竖直轻弹簧相连，弹簧的另一端与水平地面相连，轻绳不可伸长且与斜面平行，弹簧保持竖直、与斜面体不接触且始终在弹性限度内，系统处于静止状态时弹簧弹力大小为，重力加速度大小，。下列说法正确的是（ ）
A. 物块所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上
B. 物块所受支持力和绳子拉力的合力大小为
C. 地面对斜面体的支持力大小为
D. 地面对斜面体的摩擦力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．绳子只能提供拉力，故弹簧处于伸长状态，且弹力大小为，说明绳子拉力为
对物块，沿斜面方向有
解得摩擦力为，方向沿斜面向下，故A错误；
B．物块受重力、支持力、绳子拉力和摩擦力处于静止状态，可得支持力和绳子拉力的合力的大小等于重力和摩擦力的合力的大小，显然该合力大于重力，即，故物块所受支持力和绳子拉力的合力大小不等于，故B错误；
CD．对斜面、滑轮、物块和弹簧构成的整体，水平方向没有外力，故地面对斜面体的摩擦力大小为0；竖直方向有
解得地面对斜面体的支持力大小为，故C正确，D错误。
故选C。
8. 有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A. 甲图是用微元法探究匀变速直线运动的位移，图像中所有小矩形“面积”之和近似等于物体的位移大小，时间段分得越多则越接近
B. 乙图是伽俐略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间，随着斜面倾角的增大，伽俐略观察到铜球的运动规律相同，合理外推得到自由落体运动规律
C. 丙图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变
D. 丁图是物体由静止状态被拉动，直到物体匀速运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．甲图中时间段分得越多则越接近小矩形“面积”之和近似等于物体的位移大小，该方法利用了微元法探究匀变速直线运动的位移，故A正确；
B．乙图是伽俐略在做铜球沿斜面运动的实验，伽利略利用斜面 “冲淡”重力作用，方便测时间，随着斜面倾角的增大，伽俐略观察到铜球的运动规律相同，合理外推得到自由落体运动规律，故B正确；
C．丙图桌面上的装置利用光的反射可以放大桌面的微小形变，故C正确；
D．丁图是物体由静止状态被拉动，直到物体匀速运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故D错误。
故选ABC。
9. 如图甲，小球A（视为质点）从地面开始做竖直上抛运动，同时小球B（视为质点）从距地面高度为h0处由静止释放，两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图乙，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（ ）
A. A的初速度与B的落地时速度大小相等
B. A上升过程的平均速度小于B下降过程的平均速度
C. A、B处于同一高度时距地面
D. A、B落地的时间差为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由题图可知，B由静止释放时距地面的高度与A上升到最高点时距地面的高度相等，B由静止释放直到落地与A由抛出直到上升到最高点所用时间相等，所以，A的初速度与B落地时的速度大小相等，A上升过程的平均速度与B下降过程的平均速度大小相等，故A正确，B错误；
C．设A竖直上抛的初速度为v0，则当AB到达同一高度时有，
联立解得，
所以A、B处于同一高度时距地面
故C正确；
D．B落地时A刚好上升到最高点，所以AB落地的时间差就等于A从最高点下落到地面所用的时间，满足
解得
故D错误。
故选AC。
10. 某同学将一条轻质柔软细绳两端分别固定在水平直杆上的A、B两点，一个下端光滑带挂钩的轻质圆环O穿过细绳，在挂钩下挂一个受重力大小为G的灯笼。该同学担心细绳断裂，下列做法一定能防止细绳断裂的是（ ）
A. 保持B点不动，将A点缓慢向左移动一段距离
B. 保持AB两点距离不变，将水平杆缓慢倾斜
C. 保持AB两点距离不变，对灯笼施加一个与水平方向成30°斜向左上方、大小为G的拉力
D. 保持AB两点距离不变，对灯笼施加一个水平向左、大小为G的拉力
【答案】BC
【解析】
【详解】A．设AB点间距为d，绳子长度为L，两绳子方向数竖直方向夹角为为，几何关系有
对灯笼，由平衡条件有
解得绳子拉力大小
保持B点不动，将A点缓慢向左移动一段距离，则d增大，增大，可知减小，故F增大，绳子可能断裂，故A错误；
B．保持AB两点距离不变，将水平杆缓慢倾斜，则d减小，减小，可知增大，故F减小，绳子不断裂，故B正确；
C．对灯笼施加一个与水平方向成30°斜向左上方、大小为G的拉力，可知灯笼重力G与对灯笼施加的力等大且二者夹角为，故二者合力大小也为G，即等效重力，由于AB两点距离不变，绳子长度不变，故绳子方向与等效重力方向夹角不变，故绳子拉力不变，绳子不会断裂，故C正确；
D．题意可知灯笼重力G与对灯笼施加的力垂直，二者合力为，即等效重力大小为，由于AB两点距离不变，绳子长度不变，故绳子方向与等效重力方向夹角不变，可知绳子拉力变大，故绳子可能会断裂，故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 用如图所示装置来研究自由落体运动的规律。在竖直支架上固定打点计时器，纸带一端系一重物，另一端穿过打点计时器。用手竖直拿住纸带的上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，改变重物质量，重复上面实验。
（1）为了完成实验，除了交流电源和图中所示器材外，需要补充的实验器材是_______。
（2）下列实验措施正确的是_______。（请填写选项前的字母序号）
A.重物体积要小，材料可以选择塑料球、木球、橡皮球或铁球
B.必须用天平测出重物的质量
C.纸带要与限位孔平行，从而减小纸带与限位孔之间摩擦
D.电火花打点计时器需用8V的低压交流电源
（3）某次实验得到的纸带如图所示，相邻两个计数点之间还有1个点没有标出，由图可知重物和纸带的_______（填“左”或“右”）端相连。
（4）通过纸带上的数据，可以求得当地的自由落体加速度g=_______m/s2。（结果保留3位有效数字）
（5）测量结果比当地的重力加速度偏小的原因是_______。
【答案】 ①. 刻度尺 ②. C ③. 左 ④. 9.71 ⑤. 重物下落时受到空气阻力的作用
【解析】
【详解】（1）[1]为了完成实验，除了交流电源和图中所示器材外，需要补充的实验器材是刻度尺，用于测量纸带上的点间距。
（2）[2]A．重物体积要小，质量要大，可以使用铁球，但不能使用塑料球、木球等密度较小的，以免空气阻力对实验造成较大的影响，故A错误；
B．本实验研究运动学规律，不需要用天平测出重物质量，故B错误；
C．纸带要与限位孔平行，从而减小纸带与限位孔之间的摩擦，故C正确；
D．电火花打点计时器需用220V的交流电源，故D错误。
故选C。
（3）[3]从O点向右相邻两计数点间的距离逐渐增大，纸带运动的速度逐渐增大，说明重物和纸带的左端相连。
（4）[4]根据逐差法可得当地的自由落体加速度为
（5）[5]测量结果比当地的重力加速度偏小的原因是重物下落时受到空气阻力的作用。
12. 某物理实验小组用如图所示器材探究两个互成角度的力的合成规律。在圆形水平桌面上平铺并固定一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮固定在桌子边，滑轮可沿桌边移动。三根绳子系在同一点O，在每根轻绳下分别挂上一定数量的钩码，并使结点O（不与桌面接触）静止。（已知，）
（1）若一根绳挂的钩码质量为，另一根绳挂的钩码质量为，则第三根绳挂的钩码质量一定不小于______；
（2）若滑轮下所挂的钩码质量为、滑轮下所挂的钩码质量分别为，则当结点O静止时，轻绳之间的夹角大小为______。
（3）若保持（2）中滑轮下所挂的钩码不变，滑轮和位置不变，将滑轮下所挂的钩码质量变为，为了使整个系统保持平衡且O点位置不变，从俯视角度来看，需要把滑轮______（选填“顺时针”或“逆时针”）移动一小段合适的距离且换上合适质量的钩码。
【答案】（1）
（2） （3）顺时针
【解析】
【分析】
【小问1详解】
两个力合成时，合力范围为
已知两个力对应的钩码质量为和，则两力大小分别为，，合力范围是
第三根绳的拉力应与这两个力的合力等大反向，所以第三根绳挂的钩码质量对应的重力至少为，即质量一定不小于
【小问2详解】
三个力大小分别为，，
因为
根据勾股定理逆定理可知，和这两个力垂直，画出力的平行四边形，的力对应的角为，所以轻绳、之间的夹角大小为
【小问3详解】
原来、对应的力分别为、，现在对应的力变为，要使点位置不变，对应的力不变
根据平行四边形定则，、对应的力的合力大小，方向位于的角平分线上
要保持力的平衡，对应的力的方向应调整，从俯视角度看，需要把滑轮顺时针移动一小段合适的距离且换上合适质量的钩码。
【点睛】
13. 分拣机器人在智能系统的调度下，能够自主规划路线，确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图，机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下，再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率，机器人加速或减速运动时的加速度大小均为，AB距离，BC距离，机器人途经B处时的速率为零，要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求：
（1）机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间；
（2）机器人从A运动到B的时间；
（3）机器人从B运动到C的平均速度大小。
【答案】（1）1.2s
（2）3.2s （3）
【解析】
【小问1详解】
机器人从A到B过程中，从静止加速到最大运行速率所需时间
【小问2详解】
机器人从A运动到B的过程，加速运动位移
减速运动位移
匀速运动时间
则机器人从A运动到B的时间
【小问3详解】
由于，机器人从B运动到C的过程不能加速度到最大速度，设机器人加速到后开始减速，加速和减速过程中时间和位移大小相等，设机器人从B运动到C的时间为t2
解得
14. 现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度 vA=10m/s，B车速度vB=40m/s。因大雾能见度低，B车在距A车d=900m 时才发现前方有A车，此时B车立即刹车，但B车要减速2000m 才能够停止。
（1）B车刹车后减速运动的加速度多大？
（2）B车刹车t1=20s 后，两车距离多少？
（3）B车刹车t2=30s 后，A 车开始匀加速，则至少以多大加速度 aA 加速前进才能避免事故？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设B车减速运动的加速度大小为a2，得
解得
（2）设B车从刹车到停止的时间为，则
B车刹车t1=20s运动的位移为
B车刹车t1=20s，A车运动的位移大小
B车刹车t1=20s 后，两车的距离
（3）B车刹车t2=30s 后，B车运动的速度
B车运动的位移
A车的位移
A、B两车的距离为
为保证两车恰好不相撞，即在时间t时刻乙车恰好追上甲车，并且两车速度相等，则
设B车减速t秒时两车的速度相同，有
解得
15. 如图所示，水平传送带在电机带动下逆时针转动，开始时，质量为的物块在水平细绳OA的牵引下静止在传送带上，现以O点为中心，逆时针旋转细绳，调整拉力的方向，发现当细绳沿方向时，拉力方向与水平方向夹角，细绳所受的拉力与细绳水平时相等，已知重力加速度，，，求：
（1）物块与传送带之间的动摩擦因数；
（2）拉力的最小值及此时拉力与水平方向的夹角。
【答案】(1)0.75；(2)6N，37°
【解析】
【分析】
【详解】(1)当细线沿OA方向时，由平衡条件可得
当细线沿OB方向时，正交分解可得
联立解得
(2)细绳与水平方向夹角为，由平衡条件可得
联立可得
其中
当
即
时，拉力最小，拉力最小值为