2024-2025学年重庆市高三（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年重庆市高三（上）期中物理试卷

一、单选题：本大题共8小题，共33分。

1.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.N

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/'

我

中表示该合力F的方向可能正确的是（）*〜蜘蛛侠

M

2.2024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u-t图像可简化为如图所示，其中0至5时间段的图像为直线，则（）

A.匕时她离水面最远

B.13时她开始入水

C.她入水后加速度逐渐减小

D.打〜Q时间内她所受重力的冲量为零

3.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2爪，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.1.0m/s2B.1.5m/s2C.2.0m/s2D.2.5m/s2

4.如图，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为小、可视为质点的小

球，将小球托起至。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，4点为。8的中点，g为重力加速度，下列说法正确的是（）

A.小球从。到B的加速度不断增大B.小球在4点所受合外力为零

C.小球在B点时加速度大小为2gD.。、B两点间的距离为竿

5.如图为某闯关游戏简化图。一绕过其圆心。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P点以速度又向右跳出，

初速度方向平行于0M方向，且运动轨迹与此时刻0M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，仅增大火,参赛者必定落水

B.若跳出时刻不变，仅减小为，参赛者一定会落在。M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

6.如图，小滑块P、Q的质量分别为机、3m,P、Q间通过轻质钱链用长为L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

a=30。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a=60%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g，在P下降的过程中（）P匚R

A.P、Q组成的系统机械能守恒L

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3（73-l）mgLQ

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47ng

7.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

点沿运动方向以巧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方、方向仍沿原方

向，之后卫星沿椭圆轨道n运动，设探测器和卫星绕地球沿椭圆运动的周期分别为A和72。已知探测器和

卫星的质量分别为爪和M,/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8山?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-G々殁，式中Me为地球质量，Mo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.%<v2

B.Ti；T2=（嘿■£

GMe

cnR

c3M-mGMe

D-"2=』-nR

8.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

ab、be、cd可视为直线。g^L10m/s2,下列说法中正确的是（）

A.该运动员的质量为60kg

B.cd段表示运动员一直处于失重状态

C.cd段运动员对训练台的冲量大小为120N-s

D.运动员跳离训练台后，重心上升的最大高度约9.45机

二、多选题：本大题共2小题，共10分。

9.如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

0.5kg的货物（可视为质点），轻放在倾斜传送带上端4处，图乙为倾斜传送带4B段的数控设备记录的货物的

u-t图像，1.2s末货物刚好到达下端B处，随后以不变的速率滑上水平传送带C端。已知CD段的长度乙=

6m,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g=10m/s2。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37。

C.货物在水平传动带上运动的时间为0.4s

D.货物从4到B的过程中，与传送带间因摩擦产生的总热量为2.4J

10.将一小球从地面竖直向上抛出，在距地面高度6机内，其上升、下落过程中动能以随高度h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，g=10m/s2,下列说法正确的是

()

A.小球的质量为0.9kg

B.小球抛出时的速度大小为5zn/s

C.小球能上升的最大高度为:小

D.小球上升过程与下落过程加速度的比值为2

三、实验题：本大题共2小题，共16分。

11.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(t=

0),以水平方向为x轴，竖直方向为y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)若认为无人机竖直方向上做匀变速直线运动，其理由是;由如图可知无人机的加速度大小为

m/s2；t=7s时，无人机的速度大小为m/so

(2)若研究的该段时间内，通过轻绳悬挂的重物受到沿%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o

12.一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以=_____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ZE=(结

果保留两位小数)

(4)记录轨道与水平面的夹角8,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

为鼠则动摩擦因数〃=0(用。和k表示)

(5)若。=53。，利用小车第一次沿轨道向上运动过程的数据，得〃=。(结果保留两位小数)

四、计算题：本大题共3小题，共41分。

13.塔式起重机在修建高层建筑时起到重要作用，如图。一质量为爪=5x重物被起重机由静止开始向

上匀加速直线提起，加速度a=0.2m/s2,当起重机达到最大输出功率时，保持该功率直到重物以方=

1.02TH/S做匀速直线运动。取g=107n/s2,不计额外功。求：

(1)该起重机的最大输出功率；

(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第4秒末的输出功率。

14.如图，将一轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，一端固定在4点，另一端与质量为m=5kg的小球P接

触但不拴连。若用外力缓慢推动P到某一位置时，撤去外力，P被弹出运动一段时间后从B点水平飞出，恰

好从固定在竖直面内的粗糙圆弧轨道上的C点以u=lOm/s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D。已知圆弧轨道的半径R=2巾，。、C两点的连线与竖直方向的夹角9=37。。小球P视为

质点,重力加速度g取10m/s2,s出37。=0.6,cos370=0.8,不计空气阻力。求:

(1)撤去外力时弹簧的弹性势能以及B、C两点的水平距离久；

(2)小球从C点运动到。点的过程中，克服轨道阻力做的功必。

15.如图，高度为h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h的2025个大小相

同的球从左往右排成一排，1号球的质量为2m，2〜2025号球的质量均为小。若将质量为2爪的4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g,月球经过斜面最低点时

无能量损失，不计一切阻力。

(1)求1号球与2号球第一次碰后1号球的速度大小；

(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F(图中未画出，F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号小球速度第一次都相等时撤去外力，求：

①外力F的大小；

②最终1号球与2025号球之间的距离。

参考答案

l.B

2.A

3.C

4.B

5.D

6.C

1.D

8.X

9.BD

1Q.ACD

11.无人机竖直方向上连续相等的Is内位移的差值都为0.5zn0.52"D

12.0.900.12ktand0.21

13.解：(1)当起重机对重物的拉力相等时，重物的速度最大，此时起重机的功率即为最大输出功率，则

34

Pm=mgv=5x10x10x1.02W=5.1x10W

(2)重物做匀加速运动时对重物的拉力为F,根据牛顿第二定律有

F—mg=ma

当起重机的功率达到额定功率时的速度为M,则

Pm=FM

则重物做匀加速运动所经历的时间为t

v'=at

联立代入数据解得

t=5s

起重机在4秒末时重物的速度为

v"=at'=0.2X4m/s=0.8m/s

则此时起重机的输出功率为

P'=Fv"

代入数据解得P'=4.08X104WZ

答：(1)该起重机的最大输出功率为5.1X104W；

(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第4秒末的输出功率为4.08xlOWo

14.1?：(1)小球P在C点的速度分解情况如图所示:

5

根据几何关系可得：Vo=vcosd,解得：v0=8m/s

根据功能关系可得，撤去外力时弹簧的弹性势能：EP=\rnvl

解得：EP=160/；

根据几何关系可得：vy=vsind,解得：vy=6m/s

小球做平抛运动的时间为：t=£==0.6s

则8、C两点的水平距离：%=vot=8x0.6m=4.8m；

(2)对小球在。点，有：mg=zn今

R

1212

---mV

对小球从C点到。点过程中，根据动能定理，有：—mgR(l+cos。)一叫2mVD2

联立解得：必=20/。

答：⑴撤去外力时弹簧的弹性势能为160/,B、C两点的水平距离为4.8m；

(2)小球从C点运动到。点的过程中，克服轨道阻力做的功为20/。

15.1?：(1)4球运动至水平轨道，根据机械能守恒有

1

2mgh=-x2mvg7

解得：vQ=J2gh

A球与1号球发生弹性碰撞，因两球质量相等，故交换速度，即碰后1号球的速度为%=