2024—2025学年第一学期半期考联考高三物理试题
（考试时间：75分钟总分：100分）
一、单项选择题（4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1.“北斗”是我国自主研发的高精度导航系统，如图为某款手机利用“北斗”系统绘制出某电动车在平直路段行驶的速度~时间图像，AB、CD和EF段近似看成直线，已知A、B对应的时刻分别为3.3s和5.8s，则该电动车（）
A.在BC段做匀变速直线运动 B.在AB段的平均速度为2.5m/s
C.在AB段加速度比EF段大 D.在AB段通过的位移为7.5m
2.如图所示为武平黄金百香果简易筛选装置，两根共面但不平行的直杆倾斜放置，百香果沿两杆向下运动，大、小百香果落入不同区域，不计阻力，则（）
A.百香果在经过左侧杆上M、N两点时受到的弹力方向不同
B.百香果在杆上做匀速直线运动
C.百香果离开杆后，在空中做变加速曲线运动
D.百香果离开杆后，大果的速度变化比小果的快
3.如图甲，绞车记载于北宋曾公亮的《武经总要》，其原理如图乙，将一根圆轴削成同心而半径不同的大小辘轳，其上绕以绳索，绳下加动滑轮，滑轮下挂上重物，人转动把手带动辘轳旋转便可轻松将重物吊起。a、b分别是大小辘轳边缘上的两点。在起吊过程中，下列说法正确的是（）
A.a点的角速度大于b点的角速度
B.重物在上升的过程中机械能守恒
C.人对把手做的功大于重物克服重力所做的功
D.滑轮不会转动
4.最近，龙岩某中学实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图1，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图2。若不计空气阻力，取重力加速度大小为10m/s2，机器人与水平桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列同学的推断结果正确的是（）
图1 图2
A.机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为6N
B.机器人的质量为1kg
C.在0~4s时间内，合外力做的功为120J
D.在t=4s时，牵引力的功率为216W
二、双项选择题（4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分）
5.“刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片（可视为质点）以初速度v0=3m/s水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向掉入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线和竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，取重力加速度为g=10m/s2，下列说法正确的是（）
A.面片在空中运动的竖直位移为0.45m
B.面片运动到锅边缘时的速度大小为4m/s
C.若面片落入锅中后可沿锅内曲面匀速下滑，则面片所受合力为零
D.若面片落入锅中后可沿锅内曲面匀速下滑，则所受摩擦力减小
6.2024年6月25日，嫦娥六号返回器携带人类首份月球背面样品，精准着陆在内蒙古四子王旗，任务取得圆满成功。已知月球的半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，忽略月球自转，关于嫦娥六号的论述，正确的是（）
A.在环月做圆周运动的过程中的速度大于
B.要使嫦娥六号从低轨道上运动变到高轨道上运动应点火加速
C.返回器进入地球大气层打开降落伞做减速运动，则月球背面样品处于超重状态
D.在环月轨道上持续飞行的同时，不断改变轨道高度，高度越高，则机械能越小
7.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，劲度系数为k的弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为800N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知AB长为2m，人与装备总质量m=80kg（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（）
A.从A点运动到B点的过程中，弹性轻绳减少的弹性势能大于人和装备增加的动能
B.从A点运动到B点的过程中，弹性轻绳减少的弹性势能小于人和装备增加的动能
C.弹性轻绳的劲度系数k=400N/m
D.弹性轻绳的劲度系数k=800N/m
8.如图所示，在某竖直平面内，半径R=1m的光滑半圆弧轨道CEFD与水平传送带AB平滑连接于B点，传送带以某速率顺时针方向转动，半圆弧轨道中FD段为光滑圆管，E点和圆心O等高，∠EOF=30°。一质量m=1kg的小物块从水平传送带左端A点以v0=8m/s的初速度向右滑动，已知AB间长度L=9m，小物块（可视为质点）与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，且小物块尺寸略小于光滑圆管内径。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（）
A.若传送带转动速率为10m/s，则小物块从A点第一次运动到C点所用时间为2s
B.若传送带转动速率为6m/s，则小物块第一次运动到C点时对轨道的压力大小为46N
C.若传送带转动速率为6m/s，则小物块第一次沿轨道CEFD运动时能经过F点
D.只要传送带转动速率大于6m/s，小物块就能经过D点
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12~13题为实验题，14~16题为计算题，考生根据要求作答。
9.（4分）某跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下由静止自由下落，教练用相机连拍功能连续拍摄了多张照片，其中一张照片中运动员双脚离水面1.8m，重力加速度g取10m/s2，，则此时运动员的速度大小为______m/s；相邻的另一张照片中运动员双脚离水面3.2m，则相邻两张照片拍摄的时间间隔为______s。
10.（4分）深蹲是腿部训练的经典动作，它能够刺激全身肌肉，增强激素水平，提高新陈代谢。张同学用压力传感器来研究深蹲过程中脚对地面压力的变化情况。在完成一次动作的过程中，张同学的脚对地面的压力随时间变化图像如图所示，g取10m/s2。根据图像可以判断：张同学的质量为______kg，从a到b人处于______状态（选填“失重”、“超重”或“先超重后失重”）。
11.（4分）图（甲）中，粗糙程度处处相同的斜面固定在地面上，将小物块从斜面顶端由静止释放，经6s匀加速下滑到底端。图（乙）中的①、②两条曲线分别表示该过程重力、摩擦力对物块做功随时间的变化关系，虚线AB为t=6s时曲线①的切线，则小物块在t=6s时重力的功率是______W。以地面为重力势能零势能面，当物块重力势能Ep=12J时，其动能Ek=______J。
图（甲） 图（乙）
12.（6分）“探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。
（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是：______。
（2）在（1）的基础上，该组同学用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是______。
A.重垂线可以不需要与坐标纸的y轴平行
B.通过调节使斜槽末端保持水平
C.每次释放小球的位置可以不同
D.每次必须由静止开始释放小球
（3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为0.80cm，重力加速度为g=10m/s2，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。
13.（6分）在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小张同学对教材上的实验方案做了改进，如图甲所示，调节桌面水平，用力传感器直接测细线的拉力F，小车在水平拉力作用下，由静止开始做匀加速运动。
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是______。
A.必须测出砂和砂桶的质量，以其重力表示小车受到的合外力
B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.应当先释放小车，再接通电源
D.要想探究加速度a与相应力传感器示数F的关系，需要多次改变砂和砂桶的总质量
（2）通过实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为f，0、1、2、3、4是相邻计数点，相邻计数点之间还有四个计时点未标出，利用逐差法计算小车运动的加速度表达式为a=______（用x1、x2、x3、x4，f表示）。
（3）由实验得到力传感器示数F与小车加速度a的关系如图丙所示，由图丙中数据可知小车质量m=______kg（结果保留两位有效数字）。
14.（10分）2024年9月14日新建龙岩至龙川高铁梅州西至龙川西段开通运营，这将大大拉近闽西、粤东等革命老区和粤港澳大湾区的距离。设有一列质量为m=4.0×105kg的高铁列车，从静止开始以恒定功率P=7.2×106W在平直轨道上运动，设列车行驶过程中所受到的阻力f始终为车重的0.02倍，g取10m/s2，求：
（1）列车在该功率下的最大速度vm；
（2）当列车的行驶速度为v=30m/s时，列车的瞬时加速度a的大小。
15.（10分）如图，木板B静止在光滑的水平面上，小滑块A（可视为质点）静止在木板的左端，A与B的质量均为m=2kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.5。若从零时刻起，对滑块施加的恒定外力F=20N，方向与水平面成θ=53°斜向右上方，经过时间t=2s，A恰好到达B的最右端。取g=10m/s2，sin53°=0.8，求：
（1）小滑块A加速度a1和木板B加速度a2的大小；
（2）从零时刻起至A到达B的最右端的过程中，A与B因摩擦产生的热量Q。
16.（16分）如图所示，ABC为固定在竖直平面内的光滑轨道，AB段为水平轨道，BC段为圆心角θ=37°、半径为2d的圆弧轨道；CD段为粗糙平直倾斜轨道，CD的长度为d，与BC段圆弧相切于C点，与滑块间的动摩擦因数，各段轨道均平滑连接。AB段的右侧有一缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，缓冲装置锁定时，轻杆不可移动；缓冲装置解除锁定时，轻杆可在固定的槽内移动。轻杆与槽间的滑动摩擦力f=mg，轻杆向右移动不超过d时，装置可安全工作。缓冲装置解除锁定时，将一质量为m的滑块从C点由静止释放，滑块撞击弹簧后将导致轻杆向右移动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，重力加速度为g。
（1）现将缓冲装置锁定，滑块从C点由静止释放，经过圆弧轨道B点时，求轨道对滑块的支持力FN；
（2）仍保持缓冲装置的锁定状态，将滑块由D点静止释放，求弹簧最大的弹性势能Ep；
（3）现将缓冲装置解除锁定，在缓冲装置安全工作时，试讨论该滑块第一次被弹回后上升距B点的最大高度h与释放时距B点的高度H之间的关系。
2024—2025学年第一学期半期考联考高三物理试题参考答案
一、单项选择题
1 2 3 4
D A C D
二、双项选择题
5 6 7 8
AD BC AC BC
三、非选择题
9.（每空2分）80.2
10.（每空2分）50失重
11.（每空2分）94
12.（每空2分）平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动BD（只选一个得1分）0.60
13.（每空2分）D 3.0
14.（1）当列车达到最大速度时，牵引力
联立，得
（2）
联立，得
15.（1）对小滑块
对木板
联立，得，
（2）设木板B的总长度为L，则
联立，得
16.（1）从C到B的过程中，机械能守恒
解得，方向竖直向上
（2）由能量守恒，
得
（3）缓冲装置解除锁定时，滑块从C点释放至滑块向右速度为零，设弹簧最大的弹性势能为
ⅰ）若杆未被推动，小球刚接触弹簧时动能的最大值为，
则有
解得此时小球释放时距B点的最大高度为
即当时，
ⅱ）若杆被推动，小球被弹簧弹回时的动能为，
则有，得
即当时，
