上海市华东师范大学第一附属中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

华东师大一附中 2024学年第一学期 高二年级 期中考试 物理试题 考生注意： 1．本试卷标注“多选”的问题，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问题，每小题只能选一个选项。 2．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的问题，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。 一、足球运动 足球运动深受广大民众喜爱。已知足球质量 m = 0.4 kg。 1．如图，运动员将足球从地面上以速度v踢出，足球恰好水平击中高为h的球门横梁。 （1）下列说法正确的是（    ） A．可用频闪相机拍摄足球运动过程绘制出位移-时间图像 B．足球在飞行过程运动状态发生变化 C．击中横梁时足球对横梁的力是由于横梁形变产生的 （2）足球在向斜上方飞行过程中，下列能表示足球所受合外力方向的是（    ） （3）若不计空气阻力，以横梁处为零势能面，则足球在飞行过程中的机械能为（    ） A．                    B．mgh                   C．                    D．  2．学生练习用脚颠球。某一次足球静止自由下落40cm，被重新颠起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为40cm。已知足球与脚部的作用时间为0.1s，重力加速度取10 m/s2，不计空气阻力。则足球与脚部作用过程中动量变化量大小为_________kg·m/s；脚部对足球的平均作用力为足球重力的__________倍。（两空均保留两位有效数字）h Ek 3．在实际情况下，足球会受到空气阻力的作用，假设空气阻力大小保持不变。某同学将一个足球竖直向上抛出，一段时间后落回原处，测得足球上升时加速度大小为10.5m/s2，重力加速度取10 m/s2。则空气阻力Ff为________N。设足球初动能Ek0，上升的最大高度Hm。请定性画出整个过程足球动能Ek与离地高度h图像。 二、坦克 坦克是现代陆上作战的主要武器之一。 4．如图是坦克内部传动装置的一部分齿轮图，图中A和B两个齿轮彼此是咬合的，B和C两个齿轮是共轴的，A、B、C三个齿轮的半径比为3∶4∶2。齿轮A和齿轮C转动的方向____________（填“相同”或“相反”），三个齿轮角速度之比ωA:ωB:ωC=____________。 5．质量为m的坦克在平直的公路上从静止开始加速，前进距离s速度便可达到最大速度。设在该过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f。当坦克速度为v（v 小于最大速度）时，此时坦克的加速度a为____________；坦克从静止开始达到最大速度所用时间为____________。 6．（多选）如图所示，军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹，轨迹分别为1和2，落点分别是B点和C点，忽略空气阻力，则（     ） A．炮弹运动时间t1<t2 B．炮弹运动时间t1>t2 C．两次炮弹落地时的速度可能相同 D．两次炮弹落地时的速度不可能相同 7．（计算）如图所示，坦克发射导弹斜射向天空，到最高点时速度大小为v0，突然爆炸成质量均为m的两块。其中弹头A以速度v沿v0的方向飞去，爆炸过程时间为Δt且极短。重力加速度为g，整个过程忽略空气阻力， （1）爆炸后，弹尾B会做一个什么样的运动，取决于什么？B A （2）求爆炸过程中，弹尾对弹头的平均作用力大小； （3）求爆炸过程释放的化学能。 三、智能手机 智能手机不断开发各种功能，为物理实验带来了便利。 8．现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波。 Q （1）降噪过程应用了声波的______________原理，使噪声无法从外面进入耳麦。 （2）平衡位置在P点的质点振动____________；平衡位置在Q点的质点振动_______(填“加强”或“减弱”或“既不加强也不减弱”） 9．图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示，不计空气阻力。 （1）手机振动的回复力是由手机所受的____________提供。 （2）t=_________s时，手机受到的弹簧弹力最大。 （3）已知手机振动过程最高点和最低点距离为20cm，请写出手机位移与时间的关系式_________________________________。 10．某同学将手机用长约1m的充电线悬挂于固定点，拉开小角度释放，手机在竖直面内摆动，手机传感器记录角速度随时间变化的关系，如图所示，则手机（    ） A．在A→B过程中，速度增大 B．在A、C两点时，速度方向相反 C．在C点时，线中的拉力最小 D．在B、D两点时，线中拉力方向相同 四、探秘宇宙 人类对宇宙的探索永无止境。 11．1929 年，美国天文学家哈勃通过对大量星系的观测发现，银河系外的绝大部分星系都在________（填“靠近”或“远离”）我们。据此，科学家提出了________宇宙学，以解释宇宙的起源。 12．设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比，一定相等的是（    ） A．质量 B．向心力大小                 C．向心加速度大小 D．受到地球的万有引力大小 13．（多选）某卫星先在圆轨道1运动，在P点变轨后进入椭圆轨道2运动，在Q点变轨后进入圆轨道3运动，若忽略卫星质量变化，则卫星（    ） A．由轨道1进入轨道2要在P点加速 B．由轨道2进入轨道3要在Q点减速 C．变轨前后在Q点的加速度相等 D．变轨前后在Q点的机械能相等 14．（计算）已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，空间站轨道离地高度为h，求空间站绕地球的周期。 15．测量飞船从空间站返回地球的时间。若地球上观察者测得的时间为Δt，飞船中的航天员测得时间为Δt′，仅考虑狭义相对论效应，则（    ） A．Δt<Δt′             B．Δt=Δt′             C．Δt>Δt′             D．无法判断 五、雷电 雷电是大气中的放电现象，使用避雷针可以防止雷电对高层建筑的危害。 16．富兰克林为研究雷电现象，设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接，下面用等长细导线悬挂两个金属小球，形成验电器D，帽形金属钟B接地，两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时，金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声，同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。 （1）验电器D上的两个金属小球因带________电（填“正”或“负”）而张开。 （2）如图乙，验电器D上的两个金属小球位置等高，质量均为m，相距为L，且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ，已知重力加速度为g，静电常量为k，不考虑金属钟与小球间的作用力，假设两个金属小球各带有相同的电荷量，电荷量的大小为________。 17．在某次避雷放电前，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面、M、N、P是电场中三个点，其中M、P是关于AB直线对称的两个点，下列说法正确是（    ） A．N点的电势比M点的电势高 B．M点的场强和P点的场强相同 C．将一个试探电荷＋q从M点移动到N点，电场力做正功 D．试探电荷﹣q在P点的电势能大于在N点的电势能 18．当雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场强度达到一定程度时、空气将被击穿、从而形成我们看到的闪电。在某次闪电中，云和大地间的电压为1×108V，则一个电子从云层运动到地面，其电势能变化量ΔEP为________J。 19．雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电流场，如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点（O点附近地质结构分布均匀），图中O、A、B、C在同一直线上，AB=BC，图中的虚线是等势线，则A、B、C三点中，________点的电势最高；A、B间电压______B、C间电压（填“大于”“小于”或“等于”） 2 3 学科网（北京）股份有限公司 $$