上海市复旦大学附属复兴中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷

复旦大学附属复兴中学2024学年第一学期期中考试 高一年级物理试卷 高一 班 得分 号姓名 考生注意： 1.本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项； 2.在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示； 3.除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取 10m/s²。 一、物理运动的相对性与科学研究方法 在初中学习中，我们知道物理运动的相对性是一个重要的物理概念，它揭示了物体运动状态与参照物之间的关系。在描述物体的运动时，我们需要选择合适的参照物，根据物体相对于参照物的位置变化来判断其运动状态。这种相对性的理解不仅帮助我们更准确地描述物体的运动状态，还帮助我们更深入地理解物理学中的其他相关概念。对于同一个物体，由于选取的参照物不同，我们可以说它是运动的，也可以说它是静止的。这种性质被称为运动的相对性，它是机械运动的一种基本属性。而理想模型则是我们用于将复杂的物理问题简单化的重要工具。 (1) 预习之后，小真同学发现，初中所学的参考物在高中我们称为 。 (2) 李白在《望天山门》中写到：“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”这两句诗中描写“青山”与“孤帆”的运动选择的参考系分别是( ) A. 帆船, 河岸 B. 河岸, 帆船 C. 青山, 太阳 D. 青山，划船的人 (3) 小苏同学，小谭同学，小真同学三人相约去玩，他们坐观光电梯的时候由于排队，同时搭上了不同电梯，在三个人乘坐的全过程中，小苏看到高楼匀速上升，小谭看到小苏匀速上升，小苏看到小真匀速上升，小真看到小谭匀速下降。小真妈妈在底下给他们三人录制视频，则小真妈妈在视频中看到的三位同学运动的情况是怎样的? 他们运动的速度的大小又有什么数量关系呢? (写出一种即可) (4) 亚里士多德通过生活经验得出结论，从初中到高中的物理学习发现，理论一直被伽利略、牛顿推翻，沦为了同学们的“笑柄”，但正是亚里士多德，伽利略，牛顿等一代又一代科学家的传承，才使得我们如今的物理研究方法更加科学。关于伽利略开创的科学探究方法，下列流程表示中正确的是( ) A.观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理(包括数学)→得出结论→修正或推广假设 B.观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理(包括数学)→修正或推广假设→得出结论 C.观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理(包括数学)→得出结论→修正或推广假设 D.观察现象→猜想假设→提出问题→实验研究和逻辑推理(包括数学)→修正或推广假设→得出结论 (5) 伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下，如图所示, 让A、B、C与斜面底端的距离分别为x₁、x₂、x₃, 小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t₁、l₂、t₃，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v₁、v₂、v₃，则下列关系式中，符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是( ) 二、DIS 运动实验 DIS是一种将传感器、数据采集器和计算机等数字化设备应用于物理实验的方法。它能够实时、准确地采集实验数据，避免了传统实验中的人工读数误差，并实现了实验过程的自动化，提高了实验效率和精度。在DIS运动学实验中，常用的传感器包括位移传感器、光电门传感器等，这些传感器能够将物理量转化为电信号，并通过数据采集器传输到计算机中进行处理和分析。利用如右图所示的装置，某同学设计了以下两种方法测定斜面上运动滑块的瞬时速度。 方法一：利用光电门传感器测量瞬时速度。 (1) 当光电门传感器发射孔与接收孔之间无挡光物体时，电路 ；有物体挡光时，电路 。 A.断开，接通 B.接通，断开 (2) 挡光片固定在滑块中央，事先测定挡光片的宽度为L(很窄)。当滑块经过斜面上B点时，固定在B点的光电门(图中没有画出)测出挡光片经过B点的时间为△t，则挡光片经过B点的速度为 。若滑块不能被视为质点，则测得的速度与滑块最右端到达B点的速度相比 (选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。 方法二：利用位移传感器测量瞬时速度。 (3)位移传感器的发射器同时发射一个 脉冲和一个 脉冲，由于红外线的速度极大(等于光速 因此位移传感器的接收器几乎立即收到红外线脉冲信号，并开始计时，超声波的速度相对较小(空气中v≈340m/s)。当接收器接收到超声波信号时立即停止计时，这样就得到一个时间差Δt，依据s= ，就计算出发射器与接收器间的距离。 (4) 在滑块上安装位移传感器。滑块匀加速下滑过程中，通过s-t图，则释放小车的位置 (选填“高于A”“低于A”或“与A等高”), 小车经过B点的速度为 m/s。 3 三、京沪高铁，贯承龙脉 京沪高速铁路，简称京沪高铁，是一条连接北京市与上海市的高速铁路，由北京南站至上海虹桥站，全长1318km，直线距离约为 900km，设计的最高速度为380km/h。京沪高铁的开通不仅让人们享有更快、更便捷、更舒适的出行，也将对沿线城市的经济、文化、旅游等发展起到积极作用。小张乘坐G17次列车，于当天19：00从北京南站始发，途经南京南站，于当天23：18到达上海虹桥站，全程时间为4小时18分钟。 (1) 请列举文字材料中出现的标量名称，并写出数值与单位(至少写两个)： 。 (2) 关于材料中的相关数据，下列说法正确的是( ) A. 19: 00 表示时间间隔 B. 4小时18分钟表示时刻 C. 1318km表示位移 D. 380km/h表示瞬时速度 (3) 为了研究列车的运动，某同学利用传感器绘制出了一段时间内列车运动的x-t图像，下列说法正确的是( ) A. 列车在0~3s内做曲线运动 B. 0~3s内列车的速度逐渐增大 C. 列车在2s末和3s末的速度大小相等 D. 列车在0~3s内的平均速度大小为24m/s (4)小张同学乘京沪高铁往返于上海与北京两地，往、返过程的位移 (选填“相同”或“不同”)， (选填“能”或“不能”) 画出他从上海到北京过程的 v-t图像。 (5)当小张观察到G17次列车屏幕上显示的 (选填“平均速度”或“瞬时速度”) 为360km/h时，突然身体不适，急需就医，列车长决定在前方最近的车站临时停车 1min，让小张得以及时得到急救，假设该列车减速过程的加速度为2m/s²，加速过程的加速度大小为减速过程加速度大小的一半，则该列车因小张突发身体不适临时停靠而延误的时间为 min，估计该列车在正常运行的情况下，从北京到上海的平均速度为 m/s(均保留2位小数即可)。 4 四、神奇的水滴 如图所示，科技馆中有一个展品。在暗处有一个不断均匀滴水的龙头，在一种特殊的闪光灯照射下，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当状态，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再往下落，像固定在图中A、B、C、D四个位置不动，不计水滴下落所受的空气阻力，对出现的神奇现象，讨论以下问题： (1)小真同学由图判断，水滴从A点静止下落，你认为她的判断正确吗? 请写出判断的理由。小真判断 (选填“正确”或“错误”)，依据是： 。 (2) 要出现题中的这种现象，照明光源应该满足( ) A. 普通光源即可 B. 间歇发光, 间隙时间为0.14s C. 间歇发光, 间隙时间0.24s D. 间歇发光, 间隙时间0.2s (3) 水滴在 AB、BC、CD段的平均速度之比为 。 (4) 若水龙头形成的水滴时间略微变长一些，试定性说明观察到的现象是( ) A.水滴在缓慢向下移动 B.水滴在缓慢向上移动 C.水滴看似不动 五、手机支架 手机支架的意义在于提供便捷的支撑，让用户能够解放双手，在多种场景下稳定地摆放手机，无论是观看视频、视频通话、直播拍摄还是进行视频会议，都能享受自由舒适的体验。它小巧便携，是现代生活中不可或缺的智能配件。图甲是一种车载磁吸手机支架，手机放上去会被牢牢吸附，磁吸力方向垂直于手机支架斜面。图乙是其侧视图。若手机质量为m，支架斜面的倾角θ=53° (sin53°=0.8, cos53° =0.6),手机与支架接触面间的动摩擦因数μ小于1，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。 (1) 若没有磁吸力，请通过计算说明手机是否会滑下来。 (2)(多选题) 若有磁吸力，手机静置在支架斜面上，则( ) A. 支架对手机的作用力竖直向上 B. 磁吸力增大时，摩擦力恒定不变 C. 手机对支架的作用力和支架对手机的作用力是一对平衡力 D. 若θ缓慢增大到90°，手机始终静止，摩擦力先减小后增大 (3) 若该车载磁吸手机支架提供的磁吸力为F，手机不会滑下来，支架对手机的弹力大小为 ，摩擦力的大小为 。 (4)生活中很多地方会用到支架，支架的原理和力学有很大的关系。如图a所示为支架和手机，现将支架调整为图b状态，与调整前图a相比，支架对手机的作用力( ) A. 大小、方向均不变 B. 大小、方向均变化 C. 方向不变，大小变化 D. 大小不变，方向变化 六、工程力学 在工程领域，起重机、绳子、千斤顶的运用广泛体现了力学原理。起重机的设计需考虑稳定性、最大起吊重量与距离等力学因素，而钢丝绳则承受拉力，其结构、股数与安全系数均经过精心计算，以确保起重作业的安全与效率；千斤顶是一种利用螺旋或液压原理来举升重物的工具或设备。它广泛应用于汽车维修、建筑工地及救援场所，通过手动或电动方式驱动内部机构，产生较大的顶升力，从而轻松地将重物顶起或支撑到某高度。千斤顶具有结构紧凑、操作简便的特点。 (1) 如图所示，用起重机缓慢起吊正方形混凝土板，四根钢索OA、OB、OC、OD长度越长, 则( ) A. 吊索OP 所受拉力越大 B. 吊索 OP 所受拉力越小 C. 这四根钢索所受拉力越大D. 这四根钢索所受拉力越小 (2) 工人用起重机吊着货物水平向右匀速行驶，同时启动起吊电动机，让货物竖直向上做匀加速直线运动，若货物刚开始向上运动的位置为坐标原点，则货物的运动轨迹为( ) (3) 牵引专家常需要知道绳(或金属线)中的拉力 Fr，可又不便到绳的自由端测量。现某家公司制造了一种夹在绳上的仪表(图中B、C为该夹子的横截面)。测量时，只需要如图所示那样用一硬杆竖直向上作用在绳子上的某点A，使绳产生一个微小偏移量a，借助仪表很容易测出这时绳对硬杆的压力F。现测得该微小偏移量为a=12mm，BC间的距离为 绳对横杆的压力为F=300N。粗略估算绳中的张力 (4) 如图为“千斤顶”示意图，已知它所顶重物的重为G，杆OA 与杆OB所夹角为θ时，杆OB受到的是 (选填“压力”或“拉力”)， 杆OA 受到的是 (选填“压力”或“拉力”)， 7 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$