上海市上海师范大学附属中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

2024~2025学年上海市师范大学附属中学3月阶段测试卷（等级考） 物理 试卷 （考试时间60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6页，答题纸共4页，在答题纸上准确填写个人信息，所有选涂部分均在选择题作答区。 1. 若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2 一. 引水灌溉 1. 问渠那得清如许，为有源头活水来。在农桑中，引水灌溉是我国古代劳动人民的智慧结晶。 如图为一段流水在同一平面内的水渠流动的一段运动轨迹，速度大小不变，则在这段运动过程中： （1）与a点运动方向相同的点有 个（选涂：A．1　　B．2　　C．3）； （2）a、b两点的角速度的关系： （选涂：A．大于　　B．等于　　C．小于）。 （3）《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（　　） A． B． C． D． （4）水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，设轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力不计，有关水车及从槽口流出的水，水流在空中运动时间大小为 ；水车最大线速度接近 。 二. 自由落体运动 2. 1971年，在“阿波罗15号”登月后，航天员斯科特面对着电视镜头从相同高度令一片羽毛和一柄锤子做自由落体运动，打破了人们对于物体下落快慢的固有认知。请回答下列有关问题： （1）如图所示的装置装有一根羽毛与一个金属小球，该装置可在地球上重现斯科特的实验，将管倒置，向外拉动注射器活塞，羽毛竖直下落的加速度大小将 （选涂：A．变大  B．不变  C．变小）。 （2）伽利略在对落体运动的研究过程中开创的科学研究方法可以用下面的流程图表示： 则方框1和2中的方法和对应内容存在不正确的是有（ ）（多选题） A．1是猜想假设：落体运动的速度v和时间t成正比 B．1是数学推演：落体运动的位移x和时间的平方t2成正比 C．2是得出结论：落体运动的速度v和时间t成正比 D．2是得出结论：落体运动的位移x和时间的平方t2成正比 （3）如图所示，甲突然释放刻度尺，乙迅速夹住，由此判断乙的反应时间。现在尺上贴上间隔的刻度制成反应时间尺。下列说法正确的是（    ） A．反应时间尺的“0”刻度位于A处 B．反应时间尺的刻度疏密均匀 C．反应时间尺的刻度A处较密 D．反应时间尺的刻度B处较密 （4）如图所示，AB为空心圆管，长度为为可视为质点的小球，B与C在同一竖直线上。A、C之间距离为。时刻，由静止释放圆管AB。同时小球C从地面以初速度竖直向上抛出。忽略空气阻力，圆管AB若落地，则立即静止，取。要使小球C在圆管AB落地前从B端穿出，至少为 ；若，则小球C从A端进入管中至由B端穿出所经过的时间为 。    （5）如图（a）所示，将质量为m的小球在长为l、倾角为θ的光滑斜面最上端由静止释放。（重力加速度为g）请借助此模型，通过数学推演证明：如图（b）所示的实验中理想斜面倾角θ越小，越容易测量时间。 三. 公交车 3. 公交车是现在许多居民低碳出行的方式，也是公共交通重要的一环。 （1）公交车在水平面上拐弯近似做匀速圆周运动，其保持不变的物理量有（　　） A．速度 B．向心加速度 C．动量 D．动能 （2）公交车司机要防止乘客晕车。“急动度”表示加速度随时间的变化率，在实际应用中是一个重要的概念。在汽车工程领域急动度被用来衡量乘客的舒适程度。急动度的国际单位应是________。 （3）关于公交车，下列说法正确的是（　　）（多选题） A．公交车受到的重力指向地心 B．公交车受重力的同时，它也对地球产生引力 C．公交车受到的重力总是垂直水平面向下 D．公交车匀速行驶时，它不受重力作用 （4）如图所示，一辆新能源公交车经过一平直路面，在匀减速向左运动，一人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止。其在水平路面匀速行驶时所需的牵引力与汽车的速率的平方成正比。 ①人和车之间可能存在______对作用力与反作用力 ②关于人对车厢的做功情况，以下说法正确的是（ ） A．人对车厢不做功         B．人对车厢做正功 C．人对车厢做负功       D．无法确定 ③当该汽车的牵引力增大为原来的3倍，汽车仍匀速行驶时，发动机功率是原来的________倍 （5）如图，公共汽车现沿水平面向右做匀变速直线运动小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（　　） A．大小等于，方向水平向左 B．大小等于，方向竖直向上 C．大小大于，方向水平向左 D．大小等于，方向斜向左上方 （6）对公交车匀加速运动的过程，以动量大小为纵轴建立直角坐标系，横轴分别为速度大小、运动时间、位移大小x，则以下图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 四. 篮球运动 4. 小董同学使用了质量为600g，直径为24.2cm的篮球开展运动，篮球受到空气阻力，重力加速度g取9.8m/s2。 （1）小董同学通常伸出双手迎接传来的篮球。接球时，两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以（　　） A．减小球对手的冲量 B．减小球对手的冲击力 C．减小球的动量变化量 D．减小球的动能变化量 （2）小董同学练习传球时篮球沿直线运动的频闪照片如下图所示，此运动篮球的（ ） A．速度向左    B．速度向右 C．加速度向左   D．加速度向右 （3）将篮球斜向上抛出，篮球落入篮筐，对篮球做功约为（　　） A．100J B．50J C．10J D．1J （4）篮球在空中运动到图示位置时，所受合力F-速度v的方向关系最可能为（　　） A． B． C． D． （5）篮球落入篮筐后，小董发现篮球框不标准，篮球卡在球筐上，如图所示，可抽象为简化图（a）。测量出球框直径为12.3cm，则单位长度球框对篮球弹力的大小为 N。（结果保留3位有效数字） （6）小董同学练习长传，篮球从离地高为2.5m处由静止开始下落，经过1.0s落地时速度大小为4m/s，着地经0.2s速度减小为0，重力加速度g取9.8m/s2，则篮球下落过程中克服空气阻力做的功为 J，则篮球下落过程中所受阻力的冲量大小为 N·s，着地时受地面支持力的冲量大小为 N·s。 （7）从地面上以大小为v0的初速度竖直上抛篮球，一段时间后落回地面的速度大小为v，运动过程中篮球受到的阻力大小与其速率成正比，重力加速度大小为g，则上升的时间 （选涂：A．大于，B．小于）下降的时间，整个过程的运动间为 。 （8）此后篮球经历了多次与地面碰撞弹起又落下的过程，如图反映的是篮球某段运动过程的速度与时间的关系，关于此过程，下列说法正确的是（　　）（多选题） A．此过程为篮球弹起又落下过程 B．此过程为篮球落下又弹起的过程 C．此过程中篮球的加速度先增大后减小 D．此过程中篮球的速度先减小后增大 五. 天体运动 5. 人类已经在研究天体运动和航天领域取得了举世瞩目的成就，近年来我国天文成绩斐然。 （1）如图所示，a为地球的同步卫星，随地球自转做匀速圆周运动．b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径可认为等于地球半径），c为放在赤道上相对地球静止的物体，以下关于a、b、c的说法正确的是（     ） A．卫星b转动的线速度大于7.9km/s B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为 C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为 D．若卫星a和b质量相等，则a和b比较，b的动能较大 （2）已知万有引力常量为G，在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度竖直上抛一物体，则该物体上升的最大高度为H。已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。则根据这些条件，可以求出的物理量是（     ）（多选题） A．该行星的密度 B．该行星的自转周期 C．该星球的第一宇宙速度 D．该行星附近运行的卫星的最小周期 （3）如图为用于超重耐力训练的离心机。航天员需要在高速旋转的座舱内完成超重耐力训练。这种训练的目的是为了锻炼航天员在承受巨大过载的情况下仍能保持清醒，并能进行正确操作。离心机拥有长18m的巨型旋转臂，在训练中产生8g的向心加速度，航天员的质量为70kg，可视为质点，则下列说法正确的是（　　）（多选题） A．离心机旋转的角速度为 B．离心机旋转的角速度为 C．座椅对航天员的作用力约为5600N D．座椅对航天员的作用力约为5644N （4）太空舱绕地球做匀速圆周运动，为了测量太空舱中物体的质量，宇航员设置了如图所示装置：将待测物体（可视为质点）与细线（质量可忽略不计）一端相连，把物体放在桌面上，细线的另一端通过桌面上的光滑小孔与弹簧秤的挂钩相连，弹簧秤再用细线与飞船壁相连。给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动，利用太空舱中基本测量工具就可以间接地测量计算物体的质量了。 ①可测量记录的物理量有以下内容，请用其中真正需要测量的物理量写出待测物体质量的表达式：_________. A． 圆周运动半径 B． 待测物体与弹簧秤钩间细线长度 C． 圆周运动周期 D． 桌面与某面太空舱壁夹角 E． 弹簧秤度数 ②改用不同材质桌面减小摩擦后，对同一物体实验测量，所得质量数值_______（填“增大”、“不变”或“减小”）。 （5）随着技术进步，为使宇航员更加适应长期的外太空生活，可以考虑将太空舱建成一个半径足够大的环形结构，绕着中心轴做匀速圆周运动来模拟重力。假定太空舱到中心轴半径为，为模拟地球的重力加速度，此时：宇航员的脚应站在_______（填“内”或“外”）舱壁上。太空舱的转速为__________.（保留3位有效数字） （6）设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。求：地球的密度（写出计算过程） 参考答案及评分标准： 一. 引水灌溉（共13分） 1. （1） B （2分） （2） A （2分） （3） C （3分） （4）（3分） 2（3分） 二. 自由落体运动（共14分） 2. （1） A （2分） （2） BCD （3分） （3） D （2分） （4） 15 （2分） 0.5（2分） （5） 详解：对小球进行受力分析，如图所示 沿斜面方向正交分解可知，水平方向有 ma＝Gx＝mgsinθ （1分） 即 a＝gsinθ 由于，可得 （1分） 所以a越小，时间t越长。由于在时，θ越小，sinθ越小，a越小。由此可知：如图（b）所示的实验中理想斜面倾角θ越小，越容易测量时间。（1分） 三. 公交车（共17分） 3. （1） D （2分） （2） m/s3（2分） （3） BC （3分） （4） ①2或3（2分） ②B（2分） ③3 （2分） （5） D （2分） （6） C （2分） 四. 篮球（共30分） 4. （1） B （3分） （2） D （3分） （3） C （3分） （4） B （3分） （5） 17.6N （3分） （6） 9.9（2分） 3.48（2分） 3.58（2分） （7） B （2分） （3分） （8） AD（4分） 五. 天体运动（共26分） 5. （1）D （3分） （2）ACD （4分） （3）AD（4分） （4）①（3分）；②不变（2分） （5）外（2分） 0.05r/s（3分） （6）（5分） 学科网（北京）股份有限公司 $$