精品解析：上海市复旦大学附属中学2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题

复旦大学附属中学 2023 学年第一学期 高三年级 物理 期中考试考试 试卷 （满分 100 分，时间 60 分钟） 答案请写在答题纸上 试卷说明：本卷中选择题1~2为单选题。其余选择题均为不定项选择题（即每道题可有1至 4个正确答案） 一、两个小球（共20分。每题4分，每小题只有一个正确答案。） 物理学可以用简洁美妙的方式描述客观世界，用几个点就可以构建出很多有趣的实例，随着物理学习的逐渐深入，同学们会越来越发现其精妙之处。 1. M、N两点处固定有点电荷，在两电荷连线上M点左侧附近有一电子，电子能处于平衡状态的是（　　） A. B. C. D. 2. 有两个点电荷电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为和，电势分别为和，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 3. 把一个电荷量为的试探电荷，从无穷远处移到电场中的A点时，静电力做的功为W。规定无穷远处电势为零，则A点的电势、试探电荷在A点的电势能分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 进行运算时，物理量中“”表示方向的是（　　） A. 电势 B. 气温 C. 重力势能 D. 速度 5. 如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系质量分别为m和的小球A和B，用手捏住A球放在地面上，AB均处于静止状态。而后释放A球。在B球下降、A球上升的过程中（　　） A. A球机械能守恒 B. A球增加的动能等于B球增加的动能 C. B球减少的重力势能等于A球增加的机械能 D. 绳子拉力对A球做功与拉力对B球做功绝对值相等 二、火星救援（共28分。第6-8题，每题4分；第9题5分；第10题11分。） 电影《火星救援》由安迪·威尔同名小说改编，讲述了由于一场沙尘暴，马克与他的团队失联，孤身一人置身于火星面临着飞船损毁，想方设法回地球的故事。影片中展现了人类强大的意志力和智慧，很多剧情包含了很多物理学知识，引人入胜。 6. 万有引力常量G，是天文学中重要的常数，万有引力常量G的单位用国际单位制中的基本单位可表示为 ___________。 7. 以下物理量中是矢量的是（　　） A. 速度 B. 角速度 C. 电流 D. 电场强度 8. 如图所示，电影中马克被困火星后只能通过自制的通信装置与地球联系。该通信装置可简化成一个绕O点自由转动的指针，指针转速为每1分钟旋转1圈，且可随时切换转动方向（顺时针或逆时针）。在以O点为圆心的圆周上等角度的分布着号码牌0~9，如要向地面传送信息“104”则需要将指针依次指向号码1-0-4，认为指针始终匀速转动，则从指针指向1开始计时，直至指针指向4所需的最短时间（　　） A. 15s B. 24s C. 25s D. 30s 9. 电影中，漂浮在太空中的宇航员与飞船相距7.5m，开始时宇航员和飞船保持相对静止，救援飞船无法移动，为了在 100s内到达飞船，男主角剪破自己的宇航服，反向喷出气体使自己飞向飞船。假设气体以50m/s的速度一次性喷出，宇航员连同装备共100kg，喷出气体的质量至少约为（　　） A. 0.1kg B. 0.15kg C. 0.2kg D. 0.25kg 10. 电影中马克驾驶火星车在火星表面行驶了3200km最终抵达撤离点。关于火星车的机动性能我们做如下计算：设火星车质量为3000kg，额定功率120kW，火星车在运动时受到恒定阻力 6000N。由于载有精密仪器，火星车加速度不得超过 2m/s2。 （1）求火星车所能达到的最大速度。 （2）求火星车从静止开始，维持最大加速度加速的最长时间。 （3）求火星车从静止开始加速，通过 750m所需的最短时间。（假设火星车最后已接近匀速状态） 三、流浪地球（共22分。第11题6分；第 12-15题，每题4分。） 《流浪地球》是刘慈欣创作的中篇小说，小说中有很多物理知识的应用。 故事中“流浪地球计划”分为五个阶段： “第一阶段： …… 第二阶段：…… 第三阶段：地球利用木星的引力弹弓效应，完成最后的加速冲刺，正式踏上流浪之旅。 第四阶段：地球脱离太阳系后，用500年时间加速至光速的千分之五，并滑行1300年，随后再用700年进行减速。 第五阶段：地球泊入目标恒星系，成为目标恒星系的新行星。 本计划将持续“一百代人”，尽管我们不知道4.2光年外的新太阳会带来什么样的家园，但从今天开始，人类的勇气与坚毅将永刻于星空之下。” 11. 已知太阳与地球的距离 则地球公转的线速度为____ km/s；已知太阳与木星的距离 ，则木星公转的线速度为______ km/s。（本题结果保留3 位有效数字） 12. 霍曼转移轨道（Hohmann transfer orbit）是一种变换太空船轨道的方法。在电影《流浪地球》中，利用霍曼转移轨道，可用最少的燃料