重庆市2024-2025学年高三上学期10月期中物理试题

更新时间：2024-12-10 浏览次数：2 类型：期中考试

一、选择题

1. (2024高三上·重庆市期中) 如图是新型墙壁清洁机器人—— “蜘蛛侠”，在竖直玻璃墙面上由M点沿直线匀速爬行到右上方N点。在这一过程中，设 “蜘蛛侠” 除重力外所受其他各个力的合力为F，下列各图中表示该合力F的方向可能正确的是（　　）

A . B . C . D .

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2. (2024高三上·重庆市期中) 2024 年 8 月 6 日，在巴黎奥运会女子 10 米跳台跳水决赛中，中国选手全红婵以总分 425.6 分获得冠军。从她离开跳台开始计时，全红婵重心的 $\text{[math]}$ 图像可简化为下图所示，其中 0 至 $\text{[math]}$ 时间段的图像为直线，则（　　）

A . $\text{[math]}$ 时她离水面最远 B . $\text{[math]}$ 时她开始入水 C . 她入水后加速度逐渐减小 D . $\text{[math]}$ 时间内她所受重力的冲量为零

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3. (2024高三上·重庆市期中) 商场自动感应门如图，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经2s恰好完全打开，两扇门移动距离均为 $\text{[math]}$ ，若门从静止开始以相同大小加速度先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2024高三上·重庆市期中) 如图，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为 $\text{[math]}$ 、可视为质点的小球，将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长状态，松手后小球在竖直方向运动，小球最远能到达B点，A点为OB的中点，g为重力加速度，下列说法正确的是（　　）

A . 小球从O到B的加速度不断增大 B . 小球在A点所受合外力为零 C . 小球在B点时加速度大小为 $\text{[math]}$ D . O、B两点间的距离为 $\text{[math]}$

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5. (2024高三上·重庆市期中) 如图为某闯关游戏简化图。一绕过其圆心O的竖直轴顺时针匀速转动的圆形转盘浮在水面上，转盘表面始终保持水平，M为转盘边缘上一点。某时刻，一挑战者从水平跑道边缘 $\text{[math]}$ 点以速度 $\text{[math]}$ 向右跳出，初速度方向平行于 $\text{[math]}$ 方向，且运动轨迹与此时刻 $\text{[math]}$ 在同一竖直平面内，随后参赛者正好落在M点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A . 若跳出时刻不变，仅增大 $\text{[math]}$ ，参赛者必定落水 B . 若跳出时刻不变，仅减小 $\text{[math]}$ ，参赛者一定会落在OM之间 C . 若跳出时刻不变，仅增大转盘的转速，参赛者不可能落在M点 D . 若跳出时刻不变，仅减小转盘的转速，参赛者可能落在M点

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6. (2024高三上·重庆市期中) 如图，小滑块P、Q的质量分别为 $\text{[math]}$ ， P、Q间通过轻质铰链用长为 $\text{[math]}$ 的刚性轻杆连接，Q套在固定的水平横杆上，P和竖直放置的轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平横杆上。当轻杆与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ 时，弹簧处于原长状态，此时，将P由静止释放，P下降到最低点时 $\text{[math]}$ 。整个运动过程中P、Q始终在同一竖直平面内，滑块P始终没有离开竖直墙壁，弹簧始终在弹性限度内。忽略一切摩擦，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，在P下降的过程中（　　）

A . P、Q组成的系统机械能守恒 B . 两个滑块的速度大小始终一样 C . 弹簧弹性势能的最大值为 $\text{[math]}$ D . P和弹簧组成的系统机械能最小时，Q受到水平横杆的支持力大小等于 $\text{[math]}$

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7. (2024高三上·重庆市期中) 如图，地球半径为R，卫星与探测器的组合体沿半径为nR的圆形轨道绕地球运动。某时刻，探测器在P点沿运动方向以v₁的速度射出后沿椭圆轨道Ⅰ运动，探测器射出瞬间卫星的速度大小为v₂、方向仍沿原方向，之后卫星沿椭圆轨道Ⅱ运动，设探测器和卫星绕地球沿椭圆运动的周期分别为T₁和T₂。已知探测器和卫星的质量分别为m和M，Ⅰ轨道上的远地点和Ⅱ轨道上的近地点到地心的距离分别为8nR和L。以无穷远为引力势能零点，在距地心r处的物体引力势能为 $\text{[math]}$ ，式中M_e为地球质量，m₀为物体质量，G为引力常量。若以地心为参考系，不计飞船变轨前后质量的变化。则（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2024高三上·重庆市期中) 某运动员在进行摸高跳训练时，为监测腿部的爆发力，他站在接有压力传感器的水平训练台上完成下蹲、起跳和回落动作，图甲中的小黑点表示人的重心，图乙是训练台所受压力随时间变化的图像，图中 $\text{[math]}$ 可视为直线。 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，下列说法中正确（　　）

A . 该运动员的质量为 $\text{[math]}$ B . cd段表示运动员一直处于失重状态 C . $\text{[math]}$ 段运动员对训练台的冲量大小为 $\text{[math]}$ D . 运动员跳离训练台后，重心上升的最大高度约 $\text{[math]}$

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9. (2024高三上·重庆市期中) 图甲为快递物流配送分拣示意图，水平传送带和倾斜传送带以相同的速率逆时针运行。现将一质量为 $\text{[math]}$ 的货物 (可视为质点) ，轻放在倾斜传送带上端 $\text{[math]}$ 处，图乙为倾斜传送带 $\text{[math]}$ 段的数控设备记录的货物的 $\text{[math]}$ 图像，1.2s 末货物刚好到达下端 $\text{[math]}$ 处，随后以不变的速率滑上水平传送带 $\text{[math]}$ 端。已知 $\text{[math]}$ 段的长度 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，货物与两条传送带间的动摩擦因数相同，B、C 间距忽略不计，取 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

A . 货物与传送带间的动摩擦因数为0.2 B . 倾斜传送带与水平面间的夹角为 $\text{[math]}$ C . 货物在水平传动带上运动的时间为 $\text{[math]}$ D . 货物从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的过程中，与传送带间因摩擦产生的总热量为 $\text{[math]}$

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10. (2024高三上·重庆市期中) 将一小球从地面竖直向上抛出，在距地面高度 $\text{[math]}$ 内，其上升、下落过程中动能 $\text{[math]}$ 随高度 $\text{[math]}$ 变化的图像如图。若小球在运动过程中受到的阻力大小恒定，取地面为零势能面， $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

A . 小球的质量为 $\text{[math]}$ B . 小球抛出时的速度大小为 $\text{[math]}$ C . 小球能上升的最大高度为 $\text{[math]}$ D . 小球上升过程与下落过程加速度的比值为2

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二、非选择题

11. (2024高三上·重庆市期中) 某科技公司为研究某款新型无人机在载重情况下的运动性能，以空中某位置为坐标原点并开始计时 $\text{[math]}$ ，以水平方向为 $\text{[math]}$ 轴，竖直方向为 $\text{[math]}$ 轴建立直角坐标系，每经过1s记录无人机的位置坐标，获得了无人机的轨迹如图。
1. （1）若认为无人机竖直方向上做匀变速直线运动，其理由是；由图可知无人机的加速度大小为m/s²； $\text{[math]}$ 时，无人机的速度大小为m/s。
2. （2）若研究的该段时间内，通过轻绳悬挂的重物受到沿 $\text{[math]}$ 轴正方向的恒定风力作用，重物和无人机保持相对静止，不计空气阻力、浮力以及绳的自重，则悬挂重物轻绳的状态为_____。
  
  A . B . C . D .
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12. (2024高三上·重庆市期中) 一研究小组利用实验系统测量某轨道的动摩擦因数。实验步骤如下：
（1）将轨道倾斜放置在水平桌面上，如图甲，运动传感器和小车分别放在轨道的高端和低端，将小车配有的弹力器压缩至最大，顶住末端的缓冲器。
（2）点击数据采集软件的“启动”按钮，按下弹力器开关释放小车，小车瞬间弹开后沿轨道上下往复运动。数据采集系统会自动生成小车重力势能随时间变化的曲线、小车动能随时间变化的曲线分别如图乙、图丙所示。则小车第一次离开缓冲器时的动能 $\text{[math]}$ J。（结果保留两位小数）
（3）由图乙、图丙，计算出小车第一次沿斜面向上运动的过程中，小车的机械能减少量 $\text{[math]}$ J。（结果保留两位小数）
（4）记录轨道与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ，若小车沿斜面向上运动的过程，机械能的减少量与重力势能的增加量之比为 $\text{[math]}$ ，则动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。（用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示）
（5）若 $\text{[math]}$ ，利用小车第一次沿轨道向上运动过程的数据，得 $\text{[math]}$ 。（结果保留两位小数）

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13. (2024高三上·重庆市期中) 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×10³kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2m/s² ，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v_m=1.02m/s的匀速运动。取g=10m/s² ，不计额外功。求：
（1）起重机允许输出的最大功率；
（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

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14. (2024高三上·重庆市期中) 如图，将一轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，一端固定在A点，另一端与质量为 $\text{[math]}$ 的小球 $\text{[math]}$ 接触但不拴连。若用外力缓慢推动 $\text{[math]}$ 到某一位置时，撤去外力， $\text{[math]}$ 被弹出运动一段时间后从 $\text{[math]}$ 点水平飞出，恰好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上的 $\text{[math]}$ 点以 $\text{[math]}$ 的速度沿切线进入圆弧轨道，并恰能经过圆弧轨道的最高点 $\text{[math]}$ 。已知圆弧轨道的半径 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两点的连线与竖直方向的夹角 $\text{[math]}$ 。小球 $\text{[math]}$ 视为质点，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。求：
1. （1）撤去外力时弹簧的弹性势能以及B、C两点的水平距离 $\text{[math]}$ ；
2. （2）小球从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点的过程中，克服轨道阻力做的功 $\text{[math]}$ 。
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15. (2024高三上·重庆市期中) 如图，高度为 $\text{[math]}$ 的斜面与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道上相邻两球间距均为 $\text{[math]}$ 的 2025 个大小相同的球从左往右排成一排，1 号球的质量为 $\text{[math]}$ 号球的质量均为 $\text{[math]}$ 。若将质量为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 球从斜面的最高点静止释放。所有球均视为质点，碰撞均为弹性碰撞，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 球经过斜面最低点时无能量损失，不计一切阻力。
1. （1）求 1 号球与 2 号球第一次碰后 1 号球的速度大小；
2. （2）若 1 号球与 2 号球第一次碰撞后，立即给 1 号球施加水平向右的恒定外力 $\text{[math]}$ (图中未画出， $\text{[math]}$ 远小于 1、2 号球碰撞时的相互作用力) ，使 1 号球每次与 2 号球碰撞前的速度都和两球第一次碰前 1 号球的速度相等，直到 1~2025 号球速度第一次都相等时撤去外力，求：
  ① 外力 $\text{[math]}$ 的大小；
  ② 最终 1 号球与 2025 号球之间的距离。
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