重庆市2024-2025学年高三上学期10月期中考试物理试卷（Word版附答案）

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注意事项:
1. 作答前, 考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上。
2. 作答时, 务必将答案写在答题卡上, 写在试卷及草稿纸上无效。
3. 考试结束后, 将答题卡、试卷、草稿纸一并交回。
一、选择题: 共 43 分
(一) 单项选择题: 共 7 题, 每题 4 分, 共 28 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项 是符合题目要求的。
1. 如题 1 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
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 v-t 图像可简化为题 2 图所示,其中 0 至 t2 时间段的图像为直线,则
A. t1 时她离水面最远
B. t3 时她开始入水
C. 她入水后加速度逐渐减小
D. t1∼t4 时间内她所受重力的冲量为零
3. 商场自动感应门如题 3 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 m ,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. 1.0 m/s2 B. 1.5 m/s2
C. 2.0 m/s2 D. 2.5 m/s2
4. 如题4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 m 、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 2g
D. O、B两点间的距离为 mgk
5. 题5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 P 点以速度 v0 向右跳出,初速度方向平行于 OM 方向,且运动轨迹与此时刻 OM 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 v0 ,参赛者必定落水
B. 若跳出时刻不变,仅减小 v0 ,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
6. 如题 6 图,小滑块 P 、 Q 的质量分别为 m 、 3m, P 、 Q 间通过轻质铰链用长为 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 α=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 α=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
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 123-1mgL
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 4mg
7. 如题 7 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 -GMem0r ,式中 Me 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. v1B. T1:T2=8nRnR+L32
C. v1=53GMenR
D.
(二) 多项选择题: 共 3 题, 每题 5 分, 共 15 分。在每小题给出的四个选项中, 有多项符 合题目要求。全部选对的得 5 分, 选对但不全的得 3 分, 有错选的得 0 分。
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, 题 8 图甲中的小黑点表示人的重心, 题 8 图乙是训练台所受压力随时间变化的图像,图中 ab 、 bc 、 cd 可视为直线。 g 取 10 m/s2 ,下列说法中正确
A。该运动员的质量为 60 kg
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 120 N⋅s
D. 运动员跳离训练台后,重心上升的最大高度约 0.45 m
9. 题 9 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 0.5 kg 的货物 (可视为质点),轻放在倾斜传送带上端 A 处,题 9 图乙为倾斜传送带 AB 段的数控设备记录的货物的 v-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 L=6 m ,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=10 m/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 0.4 s
D. 货物从 A 到 B 的过程中,与传送带间因摩擦产生的总热量为 2.4 J
10. 将一小球从地面竖直向上抛出,在距地面高度 6 m 内,其上升、下落过程中动能 Ek 随高度 h 变化的图像如题 10 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=10 m/s2 ,下列说法正确的是
A. 小球的质量为 0.9 kg
B. 小球抛出时的速度大小为 5 m/s
C. 小球能上升的最大高度为 256 m
D. 小球上升过程与下落过程加速度的比值为 2
二、非选择题
11. (7 分) 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题 11 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_____；由题 11 图可知无人机的加速度大小为_____m/s²； t=7 s 时,无人机的速度大小为_____m/s。
(2)若研究的该段时间内,通过轻绳悬挂的重物受到沿 x 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

A B C D
12. (9 分) 一研究小组利用实验系统测量某轨道的动摩擦因素。实验步骤如下:
(1)将轨道倾斜放置在水平桌面上, 如题 12 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题 12 图乙、 12 图丙所示。则小车第一次离开缓冲器时的动能 Ek= _____J。(结果保留两位小数)
(3)由题 12 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 ΔE= _____J。(结果保留两位小数)
(4)记录轨道与水平面的夹角 θ ,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 k ,则动摩擦因数 μ= _____。(用 θ 和 k 表示)
(5)若 θ=53∘ ,利用小车第一次沿轨道向上运动过程的数据,得 μ= _____。(结果保留两位小数)

13. (10 分) 塔式起重机在修建高层建筑时起到重要作用,如题 13 图。一质量为 m=5×103 kg 重物被起重机由静止开始向上匀加速直线提起,加速度 a=0.2 m/s2 ,当起重机达到最大输出功率时,保持该功率直到重物以 vm=1.02 m/s 做匀速直线运动。取 g=10 m/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. (13 分) 如题 14 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 m=5 kg 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 v=10 m/s 的速度沿切线进人圆弧轨道,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 m,O 、 C 两点的连线与竖直方向的夹角 θ=37∘ 。小球 P 视为质点,重力加速度 g 取 10 m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=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 x ;
(2)小球从 C 点运动到 D 点的过程中,克服轨道阻力做的功 Wf 。
15. (18 分) 如题 15 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 m 。若将质量为 2m 的 A 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, A 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。