上海市建平中学2024-2025学年高一下学期开学物理试题

2024~2025学年上海市建平中学高一下学期第一次教学质量检测试卷 物理 试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 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，不得全选，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项 1. 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 1. 试卷共5页，答题纸共3页，在答题纸上准确填写个人信息，作答在答题纸上，在试卷上作答一律不得分 1. 本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一. 物理公式 1. 物理公式是用于解决物理问题的基础，不仅需要加强记忆，还要理解其含义，请回答下列有关问题： （1）选定了长度的单位m、质量的单位kg、时间的单位s之后，就足以导出力学中其他所有物理量的单位，但必须依据相关的 公式 ，现有一个物理量 A，其中v是速度，r是长度，据此推导物理量A为__________。 （2）下列说法正确的是（ ）（多选题） A．伽利略在研究自由落体运动的规律时，运用了实验结合逻辑推理 B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，再用各小段的位移之和代表物体整个运动过程的位移，这里采用了“微元法” C．在探究加速度与力和质量之间的关系时，采用了“假设法” D．物体所受摩擦力与与其所受弹力成正比 （3）在人类对物理规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就。下列有关科学家及他们的贡献描述正确的是（　　） A．伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是改变物体运动状态的原因”观点 B．第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律 C．万有引力常量G是开普勒运用扭秤实验测定的 D．牛顿在发现 万有引力定律 的过程中应用了牛顿第三定律的知识 （4）对于万有引力定律F，吴老师提出了一个问题：如果R无限趋近于0，那是否物体间的引力会接近∞呢？请你回答这个问题并说明理由：___________________________________________________________________。 （5）为了让同学对运动学公式的运用有更深的图像理解，吴老师又提出这样一个问题：他将一个做直线运动的物体的数据进行了处理，以瞬时速度的平方的倒数 为纵轴，位移的倒数 为横轴，描绘出如下图所示的图像，已知该图像中直线与横轴之间的夹角为45°，则可求出该物体的加速度大小为 ______ m/s2；该物体10s内的位移为 ______ m。 二. 自行车 2. 自行车是极受年轻人喜爱的绿色代步工具，请回答下列有关问题： （1）如图甲所示，变速自行车有多个半径不同的链轮和飞轮，链轮与脚踏板共轴，飞轮与后车轮共轴，其变速原理简化为图乙所示，A是链轮上与链条接触的点，B是飞轮的2挡齿轮上与链条相接触的点，C是后轮边缘上的一点，已知rA＝2rB，当人骑车使脚踏板以恒定角速度转动时，下列说法错误的是（　　）（多选题） A．A的线速度大于B的线速度 B．B的角速度大于C的角速度 C．A转动一圈，则C转动2圈 D．仅将链条从飞轮2挡调到1挡可以提速 （2）小董同学骑自行车前往购物，他沿平直坡道向下行驶，其车把上挂有一只装有半瓶水的水瓶。若下行过程中悬挂水瓶的细绳与坡道之间的关系如图1所示，不计空气阻力，则（　　）（多选题）     A．电动自行车一定做匀加速直线运动 B．电动自行车可能做匀速直线运动 C．瓶内的水面可能如图2中所示 D．瓶内的水面可能如图3中所示 （3）如图（a），场地 自行车 的赛车场为椭圆盆形，图（b）是将最内侧弯道视作坡度为30° 斜坡的简化图。某时刻运动员在最内侧弯道的骑行速度为20m/s，转弯半径为54m，运动员和 自行车 整体（　　）（多选题） A．向心力方向沿水平方向 B．沿坡道方向不受静摩擦力 （图4） C．受到沿坡道向上的静摩擦力 D．受到沿坡道向下的静摩擦力 （4） “爱因斯坦空翻”简化模型如图4所示。质量为m的 自行车 运动员从B点静止出发，经半径为R的BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为t，由B到C的过程中，克服摩擦力做功为W，空气阻力不计，重力加速度为g。则 自行车 运动员在过C点时对圆弧的压力为 _________ ，从B到C至少做功为 ______ 。 三. 电梯 3. 小易同学的质量为m，分别乘坐三种不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同都为a，加速度方向如图甲、乙、丙所示，小易同学相对电梯均静止，甲、乙中的电梯倾角为θ，重力加速度为g，小易同学和电梯接触面之间动摩擦因数均为μ 图（a） （1）在上述加速阶段中，下列说法正确的是（       ） A．三种方式中，小易同学均受到了电梯地板的摩擦力作用 B．只有在甲种方式中，小易同学才受到了摩擦力作用 C．在丙种方式中，小易同学受到电梯地板的支持力最大 D．三种方式中，小易同学受到电梯对他的作用力方向均为竖直向上 （2）在电梯匀速上升阶段，下列说法正确的是（ ）（多选题） A．图乙中小易同学与扶梯之间有相对运动趋势 B．图甲中小易同学与扶梯之间有相对运动趋势 C．图甲和图乙中小易同学所受的合外力相同 D．图甲和图乙中小易同学受到扶梯的作用力相同 （3）在电梯加速阶段，甲种方式中，小易同学受到电梯对他的摩擦力大小为___________________，在乙种方式中，他受到电梯对他的支持力大小为______________________。（以上两个空格，均选用m、a、θ、g、μ表示） （4）小易同学在地面上最多举起60kg的物体，如果他在丙种电梯中，并且随电梯以大小为2m/s2的加速度向上加速运动，则他在此电梯中最多能举起____________kg的物体。（已知重力加速度g=10m/s2） （5）若小易同学坐电梯轿厢在从顶楼向下运动过程中，速度v随时间t变化的图像如图（a）所示，下列说法中正确的是（　　）（多选题） A．在0~t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小逐渐增大 B．在0~t2时间内，轿厢对人的支持力先减小后增大 C．在t2~t3时间内，轿厢处于失重状态 D．在t2~t3时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小 （6）某电梯在从底层向上运行至顶层过程中加速度随时间变化关系如图所示，请定性画出电梯由顶层下降至底层后静止的v-t图线（以向下运动为正方向）。 四. 千斤顶 4. 千斤顶是一种轻小起重设备，利用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物。 （1）如图所示，自御货车停在水平地面上，利用自身携带的液压千斤顶缓慢改变车厢底面与水平面夹角α，实现货物自动离开货厢。在货物相对车厢底面运动前，随着夹角α的缓慢增大，下列说法正确的是（　　） A．货物与车厢间的摩擦力逐渐减小 B．货物与车厢间的弹力逐渐增大 C．货物所受的合力逐渐减小 D．车厢对货物的最大静摩擦力逐渐减小 （2） 如图所示是维修汽车所用的简式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（　　）（多选题） A．此时两臂受到的压力大小均为0.5×105N B．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N C．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将增大 D．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将减小 （3）汽车发生爆胎后，需要用千斤顶抬起汽车后更换轮胎。当摇动把手时，水平面上的千斤顶的两臂（长度相等）靠拢，顶起汽车。图（a）、（b）为汽车内常备的两种类型的千斤顶，一种是“Y”形，另一种是“菱形”，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，螺旋杆保持水平，不计杆自身重力，则图（a）、（b）两种千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为______ （4）如图所示是一种简易“千斤顶”。一竖直放置的T形轻杆由于光滑限制套管P的作用，使它只能在竖直方向上运动。若轻杆上端放一质量M=100kg的物体，轻杆的下端通过一与杆固定连接的小轮放在倾角为θ=37°的斜面体上，现沿水平方向对斜面体施以推力F，（小轮与斜面体的摩擦和质量不计，g=10m/s2） ① 为了顶起重物，下列说法正确的是（ ） A．θ越大，需要施加的力F越大 B．θ越大，需要施加的力F越小 C．θ越大，系统整体对地面的压力越大 D．θ越大，系统整体对地面的压力越小 ②为了能将重物顶起，求：F的最小值 五. 双球运动 5. 根据亚里士多德的论断：重的物体下落的比轻的物体快，那么，大的石头比小的石头下落的要快。伟大的意大利物理学家和天文学家伽利略利用两个捆绑小球的思想实验推翻了这一观点。请回答下列有关问题： （1）将质量为M的球和质量为m的球绑在一起（M＞m），请利用反证法证明亚里士多德的观点是不成立的。 （2）如图，两段等长轻质细线将质量分别为m、3m的小球a、b，悬挂于 O 点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在 a球上的力大小为 F1、作用在 b 球上的力大小为 F2，则当此装置平衡时： ①若出现了右所示的状态，b球刚好位于O点的正下方．则F1与F2的大小之比为__________ ②若两小球质量均为m，F1：F2=1:2，求作两小球平衡时的状态图 ③若两小球质量均为m，F1=F2，求作两小球平衡时的状态图 （3）两个相同的小球A和B质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，求： ①OB绳、OA绳中的拉力分别为多大？ ②作用力F为多大？ ③若改变力F的方向，但依然保持OB绳处于竖直方向，则F的最小值为多少，方向如何？ 参考答案： 一. 物理公式（共17分） 1. （1）加速度（2分） （2）AB（4分） （3）D（3分） （4）不会，因为此时无法忽略物体体积形状，不能将物体视为质点（1+2=3分） （5）2（3分） 100（2分） 二. 自行车（共16分） 2. （1）ABD（4分） （2）AD（4分） （3）AD（4分） （4） W+（4分） 三. 电梯（共21分） 3. （1）C（3分） （2）BCD（4分） （3）mgsin+ma（2分） mg+masin（2分） （4）50（2分） （5）BD（4分） （6）（4分） 四. 千斤顶（共19分） 4. （1）D（3分） （2）BD（4分） （3）1:1（3分） （4）①A（3分） ②750N（6分） 五. 双球运动（共27分） 5. （1）假设亚里士多德观点正确，设M单独下落速度为x，m单独下落速度为y，则x＞y ∵M+m＞M，所以此时下落速度大于x，又因为小球下落速度比大球慢，所以会拖累大球速度，导致下落速度小于x，这与下落速度大于x相矛盾，假设不成立。 ∴亚里士多德结论错误。（6分） （2）①7:3（3分） ②（4分） ③ （4分） （3）①mg（2分） 2mg（2分） ②（2分） ③Fmin=mg；F与竖直方向成30°角（4分） 学科网（北京）股份有限公司 $$