上海市同济大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷

同济大学第二附属中学2023学年第二学期期中考试 高一年级物理学科试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、准考证号和座位号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 4．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 5．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取。 一、游乐园（21分） 周末，60kg的小张和70kg的小汤来到了游乐园玩耍，发现了很多与圆周运动有关的项目。在旋转木马处，小张乘坐外圈的“马”，小汤乘坐内圈的“马”，测得“马”每分钟转6圈，做匀速圆周运动的半径分别为3m和2m。 1．1旋转木马做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（ ） A．线速度 B．向心力 C．周期 D．向心加速度 1．2小张的“马”做匀速圆周运动的角速度为（ ） A． B． C． D． 1．3小张和小汤受到的向心力分别为和，则等于（ ） A．9：4 B．9：7 C．3：2 D．7：9 1．4如图所示，游乐场的旋转飞椅非常刺激有趣，随着旋转速度越来越快，飞椅会逐渐远离圆柱。链球运动员在将链球抛掷出手之前，总要双手拉着链条加速转动几周，这样可使链球的速度尽量增大，抛掷出手后球飞得更远。同样，在运动员加速转动链球过程中，链球会逐渐远离运动员。这两种现象有什么联系？你能讲出其中的道理吗？ 1．5在玩耍的过程中，小张对圆周运动产生了兴趣，她和小汤决定利用下图的实验装置来探究探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。 （1）本实验采用的方法是______法； （2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线______传感器（图中⑤）； （3）为了探究向心力跟角速度的关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力F的大小和角速度ω的数据。改变角速度的大小，多次实验。 小张和小汤先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验，最后两人把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则： （a）若对①图线的数据进行处理，获得了F-x图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______ （b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为______kg（保留到小数点后2位即可）。 二、车与生活（29分） 社会的发展让车走进了千家万户，给人们的生活带来许多方便与快捷。当你走在马路上，会看到各种各样的汽车从你的身边疾驰而过；但是汽车的快速发展，也给生活带来了新的挑战。由于环保以及交通拥堵的问题，自行车再度成为人们喜爱的交通、健身工具。构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。 2．1（多选）一质量为2000kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，当汽车经过半径为100m的弯道时，下列判断正确的是（ ） A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为 C．汽车转弯的速度为30m/s时汽车会发生侧滑 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过 2．2汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为，则汽车所能达到的最大速度为______m/s，若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为______s。 2．3在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为，克服摩擦力做的功为，那么应为______。牵引力和阻力大小之比为______。 2．4有一款自行车前后轮不一样大，前轮半径为0.35m，后轮半径为0.28m，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，正常运行中，A、B两点的角速度之比为______，线速度之比为______。 2．5（多选）自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（ ） A．A、B两点加速度关系满足甲图线 B．A、B两点加速度关系满足乙图线 C．B、C两点加速度关系满足甲图线 D．B、C两点加速度关系满足乙图线 2．6一辆质量m=2000kg的汽车驶过半径R=50m的一段圆弧形桥面，g取，求： （1）若桥面为凹形，则汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时对桥面的压力； （2）若桥面为凸形，则汽车以10m/s的速度通过桥面最