江西省赣州中学2024-2025学年高三（上）期中考试物理试卷（含答案）

江西省赣州中学2024-2025学年高三（上）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，在飞船发动机推力作用下，飞船和空间站一起向前做加速度为的匀加速直线运动飞船和空间站的质量分别为和，则飞船和空间站之间的作用力大小为( )
A. B. C. D.
2.如图所示，人以恒定的速度拉动绳子，使小船沿水面向河岸靠近，则绳上的点的瞬时速度方向符合实际的是( )
A. B.
C. D.
3.中国制造是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领，智能机器制造是一个重要的方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一个智能机械臂铁夹、从地面夹起一个金属小球铁夹与球接触面保持竖直，由静止开始将小球竖直匀加速提升至处，之后铁夹立即松开，小球在空中运动。下列说法正确的是( )
A. 小球加速上升过程中，铁夹对小球的弹力大于小球对铁夹的弹力
B. 小球加速上升过程中，受到的摩擦力方向竖直向上
C. 铁夹松开后，小球立即做自由落体运动
D. 小球上升过程中，处于超重状态
4.一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上，质量为的圆环穿过细线，如图所示。若段竖直，段水平，长度等于长度，重力加速度为，细线始终有张力作用，现施加一作用力使圆环保持静止状态，则力的最小值为( )
A. B. C. D.
5.年月，内蒙古乌兰察布阿木古郎草原迎回了携带月背“土特产”的嫦娥六号返回器，这是人类历史上首次实现月球背面采样返回。返回器在返回地球前绕地球运行的某段可视为匀速圆周运动，在该段运动过程中，返回器转过圆心角所用时间为、速度大小为。已知引力常量为，则地球质量可表示为
A. B. C. D.
6.在空间站的建设方面，我国顺利地完成了自己的计划，将“天和”核心舱发射进入了地球轨道，乘坐宇宙飞船在太空航行旅游将变成现实。假设有一宇宙飞船，它的正面面积为，以速度飞入一宇宙微粒尘区，此尘区每立方米体积的微粒数为，微粒的平均质量为。设微粒与飞船外壳碰撞后附于飞船上，若要飞船速度保持不变，则关于飞船应增加的牵引力F正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图，一质量为、半径为的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内。有一个质量为的光滑小环可视为质点套在大环上，由于微小的扰动从大环的最高处由静止滑下。已知重力加速度大小为，则小环下滑到大环最低点的过程中( )
A. 小环重力的瞬时功率一直增大
B. 小环对大圆环的作用力一直增大
C. 小环运动到最低点时，轻杆对大环的作用力为
D. 大环对轻杆拉力的大小不可能为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.物体甲、乙的图像如图所示，由图可知( )
A. 从第起，两物体运动方向相同 B. 两物体由同一位置开始运动
C. 乙比甲迟开始运动 D. 末甲、乙相遇
9.泰山是五岳之首，因其雄伟壮观的山势、悠久的历史文化底蕴和丰富的自然景观而闻名于世。乘坐图甲所示的缆车可沿途欣赏到泰山的壮丽景色。爱思考的小明设计了如图乙所示的模型，缆车车厢通过悬臂悬挂在缆绳上，车厢和悬臂的总质量为，车厢水平底板上另放一质量为的物体，在缆绳牵引下车厢斜向上匀速运动，车厢与缆绳之间未发生相对滑动且物体与车厢保持相对静止。已知重力加速度为，缆绳与水平方向夹角为，运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，不考虑空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 缆绳对缆车的作用力大小为 B. 水平底板受到物体水平向右的静摩擦力
C. 缆车与缆绳间的动摩擦因数至少为 D. 水平底板对物体的支持力大小为
10.“娱乐风洞”是一项与科技相结合的娱乐项目，它能在一个特定的空间内把表演者“吹”起来。假设风洞内向上的风量和风速保持不变，表演者调整身体的姿势，通过改变受风面积表演者在垂直风力方向的投影面积，来改变所受风力的大小。已知人体所受风力大小与受风面积成正比，表演者水平横躺时受风面积最大设为，站立时受风面积为。当受风面积为时，表演者恰好可以静止或匀速飘移。如图所示，某次表演中，人体可上下移动的空间总高度为未知量，表演者由静止以站立姿势从最高处位置下落并开始计时，经过时间到达位置，并迅速调整为水平横躺姿势不计调整过程的时间和速度变化，继续运动到最低处位置时速度恰好减为零。已知重力加速度为，关于表演者下落的过程，下列说法正确的是( )
A. 表演者从到运动的时间为
B.
C. 表演者从到过程中克服阻力所做的功是从到过程的
D. 表演者从到过程中动能的增加量大于从到过程中克服风力做的功
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。
选取点迹清晰的纸带，每个点取一个计数点，其中连续个计数点、、、、、如下图所示，纸带中段的平均速度为________。保留两位有效数字
沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽对应横坐标中的时间长度为________，请根据下图估算该同学的步幅为________。保留两位有效数字
12.某实验小组利用实验系统测量某动力学轨道的动摩擦因数。实验步骤如下：
将动力学轨道倾斜放置在水平桌面上，如图所示，运动传感器和小车分别放在动力学轨道的高端和低端，将小车配有的弹力器压缩至最大，顶住末端的缓冲器。
点击系统软件“启动”按钮采集数据，按下弹力器开关释放小车，小车瞬间弹开，让小车上下往复运动几次即可停止。根据软件中处理得到的位置时间图象建立小车重力势能随时间变化的曲线，如图所示；并根据速度时间图象建立小车动能随时间变化的曲线，如图所示。则小车第一次离开缓冲器时的动能__________。结果保留两位小数
由以上两图，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________。结果保留两位小数
记录动力学轨道与水平面的夹角，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，推导动摩擦因数与、的关系式，可得________用和表示
若，利用小车第一次沿斜面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40分。
13.年月底，武汉市正式投入运营上千辆无人驾驶出租车“萝卜快跑”，并以超低的优惠价格吸引广大市民，这引起了社会的广泛关注。在某次乘客体验中，车从静止开始做匀加速直线运动，某时刻因系统检测到前面红灯即将出现，车立即以另一加速度做匀减速直线运动，刚好在斑马线前停止。若测得匀加速阶段第内位移为，匀加速与匀减速的时间之比为，全程总位移为。求：
匀加速阶段的加速度；
全程的最大速度。
14.风洞实验室中可产生水平方向、大小可调的风力。用的轻质细绳将质量的小球悬挂于风洞实验室取，，。
如图，调节风力大小，缓慢改变小球位置，当细绳与竖直方向成时，小球恰能保持静止，求水平风力的大小；
如图，保持中水平风力不变，将小球从最低点由静止释放，当小球运动至细绳与竖直方向成时，求小球速度的大小；
如图，保持中水平风力不变，在点至少要给小球多大的水平向右初速度才能使小球做完整的圆周运动。
15.如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度可调的斜轨道、竖直圆轨道在最低点分别与水平轨道和相连、细圆管道和为两段四分之一圆弧和与相切的水平直轨道组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为且可视为质点，竖直圆轨道半径为，小圆弧管道和大圆弧管道的半径之比为，不变，，滑块与、及间摩擦因数均为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节，滑块从点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道，求：
大圆弧管道的半径；
滑块经过竖直圆轨道与圆心等高的点时对轨道的压力与运动到圆弧管道最低点时对轨道的压力大小之比；
若在水平轨道水上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回时滑块不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为，仍让滑块从点由静止滑下，问弹性挡板与的间距满足什么条件时游戏能闯关成功。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
；范围内

12.【答案】
13.【答案】设加速阶段的加速度为 ，测得匀加速阶段第内位移为，则有
解得匀加速阶段的加速度为
设加速阶段时间为 ，减速阶段加速度大小为 ，时间为 ，全程最大速度为 ，则有
联立解得
，

14.【答案】小球在图中处于平衡态，设绳上拉力为，风力为，竖直方向列平衡方程
联立解得水平风力为

由动能定理得
解得
要使小球做完整的圆周运动，等效合力的方向与竖直方向的夹角为，等效合力的大小为
最小速度为
解得
由最低点到等效最高点动能定理得
解得
所以，在点至少要给小球多大的水平向右初速度 才能使小球做完整的圆周运动。

15.【答案】解：物块从点开始下滑，恰能达到水平直轨道，则由能量关系，解得；
运动到点时，，解得，
运动到点时，，解得，则 ；
要想让物块无挡板碰后不脱离圆轨道，当最大时对应于物块恰能达到与圆轨道圆心等高
的位置，则由动能定理得：
解得：
当最小时对应于物块恰能到达与圆轨道最高点的位置，此时
则由能量关系 ，解得
则弹性挡板与的间距满足或者才能闯关成功。

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