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2024-2025学年广东省汕头市金山中学高三（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，水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸，写字过程中宣纸保持静止不动，下列说法正确的是( )
A. 镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力
B. 自左向右行笔写一横过程中，镇纸不受摩擦力作用
C. 自左向右行笔写一横过程中，桌面给宣纸的摩擦力向右
D. 竖直提起毛笔悬空时，增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力
2.如图，杂技演员站在距离竖直挡板处朝挡板水平抛出一个弹性小球，小球经挡板反弹后恰好落入演员身后距离演员处地面上的孔中。已知小球离手时距离地面的高度为，重力加速度为，不计空气阻力，小球与挡板碰撞过程无能量损失，即小球碰撞前后的瞬间，竖直方向的速度不变，水平方向的速度大小不变，方向相反，则小球离手时的速度大小为( )
A. B. C. D.
3.“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达，此时对于纽扣上距离中心处的点，下列说法正确的是( )
A. 周期为 B. 角速度约为
C. 线速度约为 D. 向心加速度大小约
4.如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目的地后，工人抬起把手，带动板转至水平即可将水桶卸下．若桶与接触面之间的摩擦不计，为锐角，板、对水桶的压力大小分别为、，保持不动，使由竖直缓慢转到与垂直的过程中( )
A. 水桶受到的合力变小 B. ，都在减小
C. 不断减小，先增大后减小 D. 先减小后增大，不断减小
5.在某个恶劣天气中，能见度很低，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车。两辆车刹车时的图像如图，下列说法正确的是( )
A. 刹车过程中甲车的加速度与乙车的加速度之比为
B. 若两车不相撞，则时，两车间距最大
C. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于
D. 若两车发生碰撞，则可能是在刹车以后的某时刻发生相撞
6.太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则( )
A. 空间站变轨前、后在点的加速度不相等
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小
7.如图甲所示，两个质量分别为、的小球、叠放在一起，中间留有小空隙；小球下端距地面，现将其由静止释放。球与地面碰撞后立即以原速率反弹，球与球碰撞的时间为，不计空气阻力，取向上为正方向，球的速度时间图像如图乙所示，取，下列说法中正确的是( )
A. 球与球碰前的速度大小为
B. A、两球发生的是弹性碰撞
C. 球对球做功
D. 两球碰撞过程中，球的重力与球对球的平均作用力大小的比值为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，轻弹簧上端固定，下端与一质量为的小球相连。开始时用手托住小球使弹簧恰好为原长，此时小球处于位置。释放小球使其由静止开始竖直下落，小球经过点时速度达到最大值，小球能够到达的最低点为点，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。已知间距离为，间距离为，重力加速度为不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为 B. 小球在位置时的动能等于
C. 弹性势能的最大值为 D. 从到过程中小球的机械能一直减小
9.某简谐横波波源的振动图像如图所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形如图所示，其中、是介质中的两个质点，该波的波源位于图中坐标原点处，下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为
B. 由图中时刻再经过，质点处于波谷
C. 图中质点第一次处于波谷时，波源处于平衡位置
D. 从到质点开始振动，质点运动的路程为
10.有一款三轨推拉门，门框内部宽为，三扇相同的门板如图所示，每扇门板宽为质量为，与轨道的动摩擦因数为。在门板边缘凸起部位贴有尼龙搭扣，两门板碰后可连在一起，现将三扇门板静止在最左侧，用力水平向右拉号门板，一段时间后撤去，号门板恰好到达门框最右侧，大门完整关闭。重力加速度，取号门运动的方向为正方向。则有( )
A. 号门板与号门板碰撞前瞬间的速度大小为
B. 拉力的作用时间为
C. 三扇门板关闭过程中系统由于摩擦产生的热能为
D. 号门板对号门板作用力的冲量为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
如图所示为某同学的实验装置，实验中打出如图的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是，每隔一个点选取一个计数点，计数点间的距离如图所示单位，求出小车运动的加速度的大小为________计算结果保留位有效数字。


另一实验小组设计了如图所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度和所受拉力的关系图像。他们在轨道水平和倾斜通过在远离滑轮的一端加垫片实现的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图所示。

图线_______是在轨道倾斜的情况下得到的选填“甲”或“乙”；
滑块和位移传感器发射部分的总质量________，滑块和轨道间的动摩擦因数________。
12.用如图甲所示的实验装置来研究自由落体运动的规律和测量当地的重力加速度。保持电磁铁的位置不变，光电门的位置不变，让光电门处在不同位置，多次做自由落体运动的实验，从竖直杆上的标尺图中未画出读出、间的距离，读出小球通过的时间，已知小球的直径为，且。
当、间的距离减小时，小球从运动到的平均速度_______填“不变”“减小”或“增大”。
用实验数据画出的关系图像如图乙所示，则当地的重力加速度_______用、、表示，小球通过的时间_______用表示。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.柴油打桩机由重锤汽缸、活塞桩帽等若干部件组成。重锤汽缸的质量为，钢筋混凝土桩固定在活塞桩帽下端，桩帽和桩总质量为。汽缸从桩帽正上方一定高度自由下落，汽缸下落过程中，桩体始终静止。当汽缸到最低点时，向缸内喷射柴油，柴油燃烧，产生猛烈推力，汽缸和桩体瞬间分离，汽缸上升的最大高度为，重力加速度为。
求柴油燃烧产生的推力对汽缸的冲量；
设桩体向下运动过程中所受阻力恒为，求该次燃烧后桩体在泥土中向下移动的距离。
14.如图所示，水平放置的正方形光滑玻璃板，边长为，距地面的高度为，玻璃板正中间有一个光滑的小孔，一根细线穿过小孔，两端分别系着小球和小物块，小球的质量是小物块的质量的倍，小球在玻璃板上绕点做匀速圆周运动时，取，不计空气阻力。
若保持静止，求小球在正方形光滑玻璃板上做匀速圆周运动的最大线速度；
若小球的速度大小为，小球运动半径为多少？
在的条件下，当小球速度方向平行于玻璃板边时，剪断细线，则两者落地点间的距离为多少？
15.如图所示，一小圆环套在一条均匀直杆上，的质量为，的质量为，它们之间的滑动摩擦力为所处区域的重力加速度开始时处于的下端，竖直放置．在的下方与相距为处，存在一个“相互作用”区域，区域的高度为，固定在地面上方的空中如图划有虚线的部分当进入区域时，就受到一个方向竖直向上、大小的恒力作用．区域对直杆不产生作用力．让和一起由静止开始下落，已知首次进入区域内运动直到离开过程始终没有脱离直杆且直杆也没有碰到地面．不计空气阻力．

若从区域下方离开“相互作用”区，求离开区域时的速度的大小，并求高度与之间满足的关系．
若高度分别取两个不同值和，试求这两种不同情况下，直杆的长度分别应满足的条件．
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
甲

12.增大； ； 。
13.解：设燃烧使重锤气缸获得的速度为，桩体获得的速度为，对分离后的重锤气缸由机械能守恒，有
对分离瞬间重锤气缸，由于内力远大于外力，故由动量定理，有
得：，方向竖直向上．
分离瞬间，由于内力远大于外力，所以重锤气缸和桩体组成的系统动量守恒，有
分离后对桩体，由动能定理，有
得：
14.设的质量为，则的质量为。根据题意，物体做圆周运动的向心力大小始终等于的重力，
根据
可知，当时，有最大线速度
解得
当速度为 时，令对应圆周运动的半径为 ，则有
解得
剪断细线，物体滑出玻璃板后做平抛运动，根据平抛运动规律在竖直方向有
令 ，在水平方向有
代入数据解得
根据几何关系，则两者落地点间的距离
解得。

15.和一起由静止下落到进入区域时速度为，有。
进入区域后，受到方向向上的合力作用，做减速运动，有。
将代入解得离开区域时的速度
，高度与之间满足的关系
进入区域之后，把和二个物体构成的整体作为研究对象，外力之和为零，
动量守恒，设离开区域时的速度为，有。
在这一过程中下降的高度为，有
，从区域下方离开“相互作用”区，将代入可得
注：也可不利用动量守恒，利用运动学公式解，过程如下
可替换式
联立可解得
而，因此直杆的长度应满足的条件是
，从区域上方离开“相互作用”区，离开“相互作用”区时的速度
联立可解得
因此直杆的长度，应满足的条件是．
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