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上海市大同中学 2025 学年第一学期 10 月学情调研参考答案
D
B
B
B
C
C
斜向上；27
（1）小车的总质量；不要
（2）答案合理即可
（1）18.8 m
（2）1.74~4 m/s
B
B
D
D
D
（1）4.8 m
（2）10 m/s；方向和水平方向夹角为 37° 向下
（3）6 N s
D
mg；√3/3
C
B
AD
BD
mg
2πLsin0
批注[18：cos0
0
批注3啡（10V-
2)=rV
(3)M=(1-n)M上海市大同中学2025学年第一学期10月学情调研
高三物理 60分钟 满分100分
班级__________姓名__________学号__________
一、机器人 robot
机器人是应用广泛的高科技产品，在抗灾搜救、反恐侦察等领域愈发起到重要作用。
1.如图所示，机器人通过机身底部的真空吸盘或者风机在机身和墙壁之间形成真空而产生吸附力，将机身牢牢吸附在墙壁上。可视为质点的负压机器人沿竖直墙壁静止时，只受重力、弹力、摩擦力和吸附力
的作用，下列说法正确的是 ( )
A.机器人受到的吸附力与它对墙壁的压力是一对相互作用力
B.机器人受到的吸附力与墙壁对它的弹力是一对相互作用力
C.机器人受到的吸附力越大，其与墙壁之间的摩擦力就越大
D.机器人与墙壁之间的摩擦力与吸附力的大小无关
2.如图所示，质量为m的箱子在机器人所施加的恒力F作用下在地面上向右匀速运动。F与水平方向夹角为 α , 箱子与地面间的动摩擦因数为 μ 。下列说法正确的是 ( )
A.箱子受到的摩擦力大小为 μmg
B.箱子受到的摩擦力大小为Fcosα
C.箱子受到的支持力大小为mg
D.箱子受到的支持力大小为Fsinα
3..大同物理兴趣小组为了模拟机器人“手臂 ”，制作了如图所示装置，A、B类似于人手臂的关节，能在竖直面内自由转动，前臂BC末端系一重物和一轻绳，轻绳另一端跨过滑轮牵拉前臂。初始时，关节A、B均锁定，前臂BC水平。小组成员解除关节A的锁定，通过拉绳缓慢提升重物，上臂AB转过60 °。不计“手
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臂 ”重力及一切摩擦，下列说法正确的是 ( )
A.绳CD拉力先减小后增大 B.绳CD拉力不断减小
C.前臂BC受到的压力先减小后增大 D.前臂BC受到的压力先增大后减小
二、现代交通工具
汽车、火车、地铁等常用交通工具中蕴含物理的奥秘。
4..赛车在水平面上拐弯近似做匀速圆周运动，其保持不变的物理量有 ( )
A.速度 B.角速度 C.向心加速度 D.动量
5..对高铁匀加速运动的过程，以动量大小p为纵轴建立直角坐标系，横轴分别为速度大小v、运动时间t、位移大小x，则以下图像可能正确的是 ( )
6..地铁是一种“绿色 ”的公共交通工具。如图，某次地铁上连接左侧圆环的拉绳呈竖直状态，人拉着的右侧圆环的拉绳与竖直方向成一定角度，且处于绷紧状态，人与地铁车厢保持相对静止。下列说法正
确的是 ( )
A.由左侧拉绳的状态可知地铁车厢处于静止状态
B.由右侧拉绳的状态可知地铁车厢可能正在向右加速
C.人给车厢地面水平向右的摩擦力作用
D.人对圆环的拉力大小小于圆环对人的拉力
7.（6分）一质量为m = 2.0 kg的无人机对一轿车进行拍摄。如图，无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为R = 4.0 m、角速度为 ω = 1.5 rad/s的匀速圆周运动。（g取10 m/s2）
此运动过程中，空气对无人机的作用力方向为_________（选填：“竖直向上 ”/“斜向上 ”/“水平方向 ”），空气对无人机的作用力大小为________N（结果保留2位有效数字）。
8. 用如图所示装置研究加速度a与物体受力F的关系。质量为M的小车通过细绳和动滑轮与力传感器相连，动滑轮下悬挂钩码。固定在小车上的挡光片宽度为d，两个相距为L的光电门传感器固定在轨道上。
（1）实验中需保持________________不变，改变条件重新测量时，小车的初始位置_________（选填“需要 ”或“不需要 ”）保持不变。
（2）本实验采用力传感器测量外力F，代替了用钩码重力作为小车外力F的传统做法，试分析这样改进的理由是：
9.（我国5C技术和应用居世界前列，无入驾驶汽车是利用先进的5G技术制造的汽车在不少大城市已经使用无人驾驶公交车。无人驾驶汽車上配有主动刹车系统，当车速超过30 km/h时，汽车主动刹车系统会启动预判；车载电脑通过雷达采集数据在t0 = 0.6 s内进行分析预判。若预判汽车以原速度行驶后可能会发生事故，汽車会立即主动刹车。现有一无人驾驶汽车正以v1 = 36 km/h的速度匀速行驶，在它的正前方相距L = 20 m处有一大货车正以v2 = 28.8 km/h的速度匀速行驶，g取10 m/s2 ，问：
（1）预判结束时，两车之间的距离；
（2）若预判结束时，汽车立即开始以a < 4 m/s2 的加速度刹车，同时大货车开始减速行驶，且刹车时大货车的加速度为3.2 m/s2 ，则要使两车不相撞，求汽车加速度a的取值范围。（保留3位有效数字）
三、运动会（24 分）
上海市大同中学2025学年度秋季运动会将于在卢弯体育场召开。
10..篮球在空中运动到图示位置时，所受合力F－速度v的方向关系最可能为 ( )
11.. 某次跳水比赛中，从运动员离开跳台开始计时，运动过程不计阻力，其速度v随时间t变化的图像如图，图中只有0～t2过程对应的图线为直线，则运动员 ( )
A.在0～t1做自由落体运动 B.在t2 时刻刚好接触水面
C.在t3 时刻距离跳台最远 D.在t4 时刻网好浮出水面
12..某滑雪运动员（看作质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿PQ下滑过程中 ( )
A.所受摩擦力不变 B.所受支持力变小
C.重力做功的功率逐渐增大 D.机械能逐渐减小
13..游泳挑战赛前，某运动员练习匀速横渡一段宽d = 600 m的河流，该运动员在静水中的速度为v1 = 3 m/s，水流速度为v2 = 4 m/s，则 ( )
A.该运动员可能垂直河岸到达正对岸
B.该运动员渡河的时间可能小于200 s
C.该运动员以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为600 m
D.该运动员以最短位移渡河时，位移大小为800 m
14..在乒乓球比赛中运动员发了一个高抛球，乒乓球以初速度v0竖直向上抛出，乒乓球在空中运动过程中空气阻力大小与速率成正比，落到与抛出点等高的球拍上时速度大小为v1，下列判断正确的是 ( )
A.乒乓球的上升时间大于下落时间 B.乒乓球的上升时间等于下落时间
C.乒乓球上升过程的平均速度大于 D.乒乓球下降过程的平均速度大于
15.体育课上，甲同学在距离地面高h1 = 2.5 m处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为v0 = 8.0 m/s；乙同学在离地h1 = 0.7 m处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量m = 0.3 kg，取重力加速度g = 10 m/s2 。不计空气阻力。求：
（1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；
(2）排球被垫起前瞬间的速度大小v及方向；
(3)排球与乙同学作用过程中所受冲量的大小I。
四、特技动作（15 分）
影视作品中的武林高手通过吊威亚（钢丝）演绎轻功，影视摄影区的特技演员常上演高空速滑等高风险动作来呈现最美影视镜头。
16..如图，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴（不计与轮轴的摩擦）拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以大小为v = 5 m/s的速度向左匀速运动，某时刻连接轨道车A的钢丝与水平方向的夹角为 θ = 37 ° , 轮轴右侧连接演员B的钢丝竖直，sin 37 ° = 0.6，cos 37 ° = 0.8。则该时刻 ( )
A.演员B的速度大小为5 m/s B.演员B的速度大小为6.25 m/s
C.演员B处于平衡状态 D.演员B处于超重状态
17.（6分）如图所示为影视摄影区的特技演员高空速滑的图片，钢索与水平方向的夹角 θ = 30 ° , 质量为m的特技演员（轻绳、轻环质量忽略不计），利用轻绳通过轻质滑环悬吊在滑索下。在匀速下滑过程中，绳子对演员的作用力为__________，钢索与滑环间的动摩擦因数为_________。
18.（6分）如图所示，细绳上端固定，特技演员在长为L的细绳作用下，在水平面做匀速圆周运动，运动员的速度大小为v，设细绳与竖直方向的夹角为 θ , 将人视为质量为m的质点。细绳对运动员的拉力大小为____________，该演员的周期为_________。
五、中国航天事业（24分）
中国航天事业正在“领跑 ”全球。
19..四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是
近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较 ( )
A.c相对于b静止 B.d的运动周期可能是23 h
C.b的线速度最大 D.a的向心加速度最大
20..“天宫空间站 ”中某个物体同时受到几个力的作用而物体做匀速直线运动。如果只撤掉其中一个力，其它力保持不变，它不可能做 ( )
A.匀加速直线运动 B.匀速圆周运动
C.匀减速直线运动 D.匀变速曲线运动
21.（4分）神舟十六号载人飞船入轨后成功对接空间站（如图甲），对接之前的某段时间内“神舟十六
号 ”和“空间站 ”分别在圆形轨道 Ⅰ和Ⅱ上做匀速圆周运动（如图乙），已知对接后组合体可看作绕地
球做匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h。地球半径为R，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）（多选）
A.对接前神州十六号运行周期小于空间站的运行周期
B.神舟十六号飞船与空间站对接后，空间站因质量增大，其加速度将减小
C.组合体的运行速度为
D.组合体轨道处的重力加速度为
22.（4分（多））中国发射的天问一号成功着陆火星，它在地火转移轨道上的运动符合开普勒三定律，从地球到火星走过了半个椭圆。在地火转移轨道上，天问一号关闭发动机，无动力惯性飞行，主要受到太阳的作用力。在这段时间内 ( )
A.太阳对它的引力不做功 B.它的速度方向沿椭圆切线
C.它的动能先增大后减小 D.它和太阳共有的引力势能不断增大
23.螺旋星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布，球体内外的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，恒星到星系中心的距离为r，引力常量为G。
（1）求r > R区域的恒星做匀速圆周运动的速度大小v与r的关系；
（2）根据电荷均匀分布的球壳内试探电荷所受库仑力的合力为零，利用库仑力与万有引力的表达式的相似性和相关力学知识，求r ≤ R区域的恒星做匀速圆周运动的速度大
小v与r的关系；
（3）科学家根据实测数据，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做匀速圆
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周运动的速度大小v随r的变化关系图像，如图所示，根据在r > R范围内的恒星速度大小几乎不变，科学家预言螺旋星系周围（r > R）存在一种特殊物质，称之为暗物质。暗物质与通常的物质有引力相互作用，并遵循万有弓|力定律，求r = nR内暗物质的质量M ′。

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