上海市上海师范大学附属外国语中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷

2024学年第一学期高三物理 期中考试卷 满分100分考试时间60分钟 四、遥控汽车 如图，一遥控汽车从平台A水平“飞出”，并安全落到平台B上。将遥控汽车视为质点，且“飞行”过程中不计空气阻力。（重力加速度大小为g） 1. 质量为m的遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动，加速距离x后水平“飞离”平台A，落到平台B上。已知遥控汽车在空中“飞行”的时间为t0、水平距离为s。 （1）遥控汽车在平台A上从左向右加速运动过程中，平台A对遥控汽车作用力F的方向可视为_________。 A．斜向右上 B．斜向右下 C．竖直向上 D．水平向右 （2）A、B两平台的高度差为_____________。 A． B． C． D． （3）若遥控汽车在平台A上水平加速过程中受到的阻力大小恒为f，求加速过程中牵引力所做的功W________。（计算） （4）遥控汽车落到平台B前瞬间，其所受重力的功率为____________。 A． B． C． D． 2. 从遥控汽车“飞离”平台A开始计时，经时间t，遥控汽车速度方向与水平面间夹角为θ，则tanθ与t之间的关系可能为___________。 A. B. C. D. 3. 能量守恒 能量守恒定律是19世纪的重大发现之一。生活中有很多不同形式的能量，它们之间可以通过不同的方式进行转化或转移，但总的能量总是守恒的。 （1）如图，若质量为m的小球从离地高为的点以大小为的速度斜向上飞出，球能到达的最高点离地高度为。（以点所在水平面为零势能面，不计空气阻力） （1）球在点时的机械能为_______。 A. B. C. D. （2）球从点运动到点的过程中，其动能的变化量为_______。 （3）如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为，倾角为，斜面长为L。一个质量为的物块（可视为质点）在电动机作用下，从斜面底端点由静止加速至点时达到最大速度v，之后做匀速运动至点，关闭电动机，物块恰好到达最高点。重力加速度为，不计电动机消耗的电热。求： ①段长x； ②段电动机的输出功率； ③全过程物块存储的机械能和电动机消耗的总电能的比值。 4. 用手机研究自由落体运动 小阳研究自由落体运动的规律时，将小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图（a）所示。图（b）为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s。（已知重力加速度为g） （1）图I和Ⅲ中小球重心分别在5.5cm和11.05cm处，则图片Ⅱ中小球的瞬时速度大小约为_______。（保留三位有效数字） （2）（多选）下列实验操作正确且必要的是（　　） A. 刻度尺应固定在竖直平面内 B. 用铅垂线检验小球是否沿竖直方向下落 C. 选择材质密度小的小球 D. 固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺 （3）小阳用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度，画出图（c）所示的）图像，其中P、Q分别为大小相同、质量不同的两个小球下落的图像。若两球所受空气阻力不变且相等，由图像可知两球质量的大小关系是________（选填：A.“>”，B.“<”）。 （4）如何利用图像判断小球下落过程中机械能是否守恒？ “极速之旅”是大型机动游乐项目，该装置将乘客载至高空后，以近乎重力加速度下落，让乘客体验失重。随后依靠电磁阻尼制动，落地前在液压缓冲机构的辅助下减速到零。 5. 质量m=70kg的游客乘坐某“极速之旅”，从离地面高度H=100m处由静止开始自由下落，到离地面h=20m处开始制动。假设制动力为恒力，且不计一切阻力。 （1）游玩过程中，游客能体验到失重感的时间为________s。 （2）全程座椅对游客的冲量大小为________N·s。（结果均保留3位有效数字） 6. 对电磁阻尼过程进行简化，如图，将装置视为质量为M、电阻为R的单匝线框，ab边长为L。当ab边进入磁感应强度大小为B的匀强磁场后开始减速，假设落地时线框未全部进入磁场，分析说明为什么需要液压缓冲机构辅助才能减速到零？ 7. 北斗导航卫星 2024年是北斗卫星导航系统立项三十周年纪念，北斗三号全球星座由地球静止轨道（GEO）、倾斜地球同步轨道（IGSO）、中圆地球轨道（MEO）三种轨道卫星组成。已知地球半径为6371km，GEO和IGSO的轨道半径均为。 （1）设GEO运行的线速度大小为，赤道上静止在地面上的物体线速度大小为，则________（结果保留2位有效数字）。 （2）（多选）MEO的轨道半径约为，则其线速度（　　） A. 大于GEO B. 小于IGSO C. 大于第一宇宙速度 D. 小于第一宇宙速度 （3）如图，在发射地球静止卫星的过程中，卫星首先发射到圆轨道，再从点进入椭圆轨道Ⅱ，然后在B点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅲ。 ①卫星在点的动能________在的动能（选填：A.大于B.等于C.小于）。 ②卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为，从小到大排序为_______<________<________。 霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器，可用于设计制作测量自行车行驶速率的速度计。 如图，将厚度为d的金属薄片，置于与元件垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，并从侧面P、Q通入电流I，两侧面M、N间将产生的霍尔电压，其中k为霍尔系数。 8. 霍尔系数的单位用国际单位的基本单位可表示为________。 9. 用螺旋测微器测量霍尔元件厚度，结果如图所示，则d=________mm。 10. 若用电压表测量霍尔电压，应与红表笔相连的是（ ） A. 侧面M B. 侧面N C. 侧面P D. 侧面Q 11. 如图，将霍尔传感器固定在前轮车架上，前轮上安装一磁铁，车轮每转一圈，磁铁靠近霍尔传感器一次，输出一个脉冲电压。若测得相邻两个脉冲间的时间间隔为210ms，则车轮的转速为________r/s（结果保留2位有效数字），为了得到测速，还需要测量的物理量是________。 12. 静电场 在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，也有需要防范的一面。 （1）下列属于描述静电场能的性质的物理量是（　　） A. 电场强度 B. 电势能 C. 电势 D. 电荷量 （2）如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，是其中一条路径上的三点，是的中点，则： ①液滴在点的加速度__________在点的加速度大小；液滴在点的电势能__________在c点的电势能（均选填：A.大于B.等于C.小于）； ②用虚线在间定性画出一个等势面__________，使相邻等势面间的电势差相等。 （3）如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为，其电容为，与电压恒为的电源相接。（元电荷电荷量为e）。（已知重力加速度为g）求： ①A板带电量； ②若有液滴悬浮在板间不动，液滴的最小质量； ③从A板中心以速率往各个方向射出一批质量为带电量为的正电荷（重力不计）。问电荷到达B板上的区域面积为多大。（计算和简答） 2024学年第一学期高三物理 期中考试卷 满分100分考试时间60分钟 【1~2题答案】 【答案】1. ①. A ②. B ③. ④. C 2. B 【3题答案】 【答案】（1）B （2） （3）①；②；③ 【4题答案】 【答案】（1）1.39 （2）AD （3）A （4）如果图像是一条过原点的倾斜直线，且斜率等于，则小球下落过程机械能守恒，若斜率小于，则小球机械能不守恒 【5~6题答案】 【答案】5. ①. .00 ②. 6. 当ab边进入磁感应强度大小为B的匀强磁场后开始减速，线框受到安培力大小与速度有关，线框减速，则安培力减小，当安培力大小与重力大小相等时，线框处于平衡状态，将不再减速，故需要液压缓冲机构辅助才能减速到零。 【7题答案】 【答案】（1）6.6 （2）AD （3） ①. A ②. ③. ④. 【8~11题答案】 【答案】8. 9. 0.520##0.519##0.521 10. B 11. ①. 4.8 ②. 车轮半径r 【12题答案】 【答案】（1）C （2） ①. A ②. A ③. （3）①；②；③ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $