上海市上海中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024~2025学年上海中学高一下学期期中（等级）测试卷（B卷） 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. 无人机运送 1. 近日，在河北省井陉县长峪村山脚下的造林现场，工作人员操控六旋翼无人机，将树苗运送到200m高的山上，实施雨季荒山造林。该无人机净重10kg，采用大容量电池进行供电，其充电过程中电池两端电压恒为15V，续航时间可达2h以上。在运送大质量树苗容器时还可以2~4台无人机协同运载。回答下列有关问题： （1）用某个物体对无人机进行运送调试，若物体在两个相互垂直的力作用下运动，力对物体做功6J，物体克服力做功8J，则、的合力对物体做功为（     ） A．14J B．10J C．2J D．-2J （2）无人机在电池电量耗尽的时候可以快速充电。如图是无人机电池电量从0%~100%充满过程中充电功率P和充电时间t的关系图像，不计其他能量损耗，则下列说法错误的是（　　）（多选题） A．充电过程的平均功率为400W B．充电过程的平均功率为600W C．该电池的容量是30000mA·h D．该电池的容量是45000mA·h （3）使用无人机植树时，为保证树种的成活率，将种子连同营养物质包进一个很小的荚里，假设播种时，在离地面10m高处，以15m/s的速度水平匀速飞行的无人机中，播种器利用空气压力把荚以5m/s的速度（相对播种器）竖直向下射出，荚进入地面下10cm深处完成一次播种。已知荚的总质量为20g，不考虑其所受空气阻力及进入土壤后重力的作用，g取。求： （1）离开无人机后，荚在空中运动的时间为多少？ （2）射出荚的过程中，播种器对荚做的功为多少？ 二. 骑迹寻真 自行车是一种常见的代步工具，骑车出行不仅环保，还兼具健身作用。如图是某运动员正在骑自行车的画面： （1）自行车运动员在比赛时可以看作在做机械运动，如果要描绘他的整体运动，我们可以选择一个点代表他，图中标出的各点你觉得哪个最合适呢？（　　） A．A点 B．B点 C．点 D．点 （2）运动员用力蹬脚踏板，使自行车由静止开始向前进时，前轮和后轮所受的摩擦力的方向为（　　） A．前后轮受到的摩擦力方向都向前 B．前后轮受到的摩擦力方向都向后 C．前轮受到的摩擦力方向向后，后轮的向前 D．前轮受到的摩擦力方向向前，后轮的向后 （3）一辆自行车以匀速行驶，刹车后第一个内的位移与最后一个内的位移之比为，设自行车做匀减速直线运动，关于刹车后内自行车的运动，下列说法正确的是（　　）（多选题） A．运动的位移为 B．运动的位移为 C．平均速度为 D．平均速度为 （4）某观众想要签名，跑在后面追运动员，则该观众在加速过程中，地面对她的摩擦力（ ）（多选题） A．是滑动摩擦力         B．是静摩擦力 C．与她对地面的摩擦力大小相等     D．方向与她前进的方向相反 （5）设刹车过程中某时刻自行车的速率为v，在由一定初速度减速至v的过程中自行车克服阻力做的功为W，则如图所示的图像中正确的是（　　） （6）一自行车沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其的图像如图所示，则（　　） A．自行车做匀加速直线运动，加速度为0.75 B．自行车做匀速直线运动，速度为3 C．自行车在第4s末速度为6 D．自行车在前4s内的位移为24m 三. 新能源汽车 3. 国务院关于《新能源汽车产业发展规划》，要求深入实施发展新能源汽车国家战略，新能源汽车也逐渐走进大众视野为更多人所知，阅读图文信息，完成下列问题： （1）“高功率版电机最大功率约370kW”的物理意义是指 。 （2）功率的国际单位是W，用国际单位的基本单位表示，应为_______． （3）汽车的运动状态是指汽车的（　　） A．位置 B．位移 C．速度 D．加速度 （4）如右图中的仪表盘表示的是汽车行驶的的（   ） A．平均速率 B．瞬时速率 C．平均速度 D．瞬时速度 （5）某新能源汽车是前轮驱动，即正常行驶时发动机带动前轮转动，从而带动车辆前进。刹车时前、后轮均锁死不发生转动。如图所示，P、Q为轮胎上与地面的接触点。车辆加速前进时，下列说法中正确的是（　　） A．P点和Q点处的摩擦力均向前 B．P点和Q点处的摩擦力均向后 C．P点处的摩擦力向前，Q点处的摩擦力向后 D．P点处的摩擦力向后，Q点处的摩擦力向前 （6）如图所示，一辆新能源汽车匀速驶过AB间的圆弧形路面过程中，汽车对路面的压力（ ） A．变大                     B．不变     C．先减后增                D．先增后减 （7）如图A所示，在无红绿灯的十字路口，甲，乙两车均以的速度分别沿相互垂直的车道匀速行驶。甲车一直保持匀速行驶，乙车驾驶员在两车车头均距离十字路口处采取措施。已知甲车长，乙车长，两车宽度均可忽略。乙车做匀变速运动的最大加速度为，该路段车速不允许超过。为保证合法，安全通过，乙车___________直线运动（选填“只能做匀加速”或“只能做匀减速”或“做匀加速或匀减速直均可”），其所需要的最小加速度为：__________. （8）若两辆新能源汽车做碰撞安全试验，汽车甲的质量2000kg，汽车乙的质量为1500kg，两车碰撞前后的速度随时间变化的图像如图B所示。碰撞过程中，系统的总动量 （填“守恒”或“不守恒”），汽车甲受到的合外力大小为 N。 （图A） （图B） 四. 工地中的力学 4. 建筑工地中有着物理力学的丰富应用，请回答下列有关问题： （1）常言道，君子不立危墙之下。承重墙中的“重”是指（　　） A．重量 B．质量 C．万有引力 D．加速度 （2）如图，机械臂的二指仿生手依次运送质量为m的立方体至礼盒，其减速时加速度大小恒定为，工作中，竖直捏起一块立方体，保持静止2秒钟，接着以加速度a，从静止开始，沿水平直线运送至水平距离为L的礼盒上方，松手，立方体竖直落入礼盒内。则运送一块立方体的时间 。（不含抓取时间） （3）建筑工地上有质量的重锤，可以用来打桩。起重机将重锤以恒定功率吊起，重锤加速度a和速度v的倒数图象如图．该恒定功率为 W，若将重锤吊起的高度为时，重锤达到了最大速度，所用时间为 s． （4）建筑工地上有质量的重锤，可以用来打桩。钢筋混凝土桩的质量，现把重锤升高，然后自由落下打击桩，混凝土桩经停止运动，碰撞过程是完全非弹性碰撞．求： ①重锤打到桩后的瞬间的速度大小，以及混凝土桩在向下运动的过程中受到的平均阻力大小； ②打桩的效率（用于推进桩的能量与锤打击桩的能量之比）； ③若碰撞过程是弹性碰撞，其他条件不变，混凝土桩在向下运动过程中受到的平均阻力大小． （注：本题需写出计算过程） 五. 空气阻力 5. 为简化问题，我们常常忽略空气阻力，但现实中的空气阻力有很多情况无法忽略不计，试想如果雨滴没有受到空气阻力，在自由落体的作用下，我们面对的将是子弹雨，某运动员做跳伞训练，从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞。开伞前不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比，即f=kv。打开降落伞前运动员速度到达20m/s，运动员最终匀速着地时的速度为5m/s。（g取10m/s2，取cos37°=0.8，sin37°=0.6）请回答下列有关问题： （1）该运动员从同一高处，分别水平抛出，竖直上抛，下抛同一物体，落地速度分别为va，vb，vc，考虑空气阻力，请用不等号从小到大依次连接va，vb，vc：__________。 （2）开伞前运动员下落的距离为 m，k的单位用国际单位制基本单位可以表示为 。 （3）下列说法正确的是（ ） A．打开降落伞后瞬间运动员向上运动 B．打开降落伞后瞬间运动员加速度不变 C．打开降落伞后瞬间运动员加速度向上 D．打开降落伞后运动员的加速度不断增大 （4）如图所示，降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，已知运动员的质量为64kg，降落伞质量为40kg，每根绳与竖直中轴线的夹角均为37°。匀速下落时每根绳子的拉力大小为 N；其他条件不变，将降落伞每根绳索均缩短相同的长度，则匀速下落时每根绳子的拉力将 （填“变大”、“变小”或“不变”） （5）开伞后瞬间运动员的加速度大小为 m/s2； （6）定性画出运动员从开始下落到着地过程中的图 。 六. 中国空间站 中国空间站是一个在轨组装成的具有中国特色的太空实验室系统。（圆周率为π）已知引力常量为G，地球质量为M，空间站质量为m，以地心为参考系，将空间站绕地球的运动视为匀速圆周运动，空间站的运行轨道半径为r。（忽略地球自转的影响，不计其他天体对空间站的影响）如图（a），空间站内的航天员在方格布前研究两球碰撞的实验，静止释放质量为3m的A球，同时给质量为m的B球初速度vB向A球球心运动。通过软件连续截取了的三张实验视频图片如图（b），忽略碰撞时间。 本题需写出计算过程： （1）已知以无穷远处的引力势能为零时，空间站具有的引力势能为，求：空间站的机械能E。 （2）碰撞后A球的速度为vA′，求：vA′：vB （3）根据实验的相关信息，说明两球间的碰撞为弹性碰撞。 （4）人类进行太空探索的终极目标是寻找地外文明和宜居星球。科学家发现有一颗“超级地球”，这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图(c)，OE连线与其赤道平面的夹角为30°，D位置的向心加速度为，求：E位置的向心加速度大小 参考答案及评分标准： 一. 无人机运送（共12分） 1. （1） D （3分） （2） BCD （4分） （3） 1s （3分） 2.5J（2分） 二. 骑迹寻真（共20分） 2. （1） B （3分） （2） C （3分） （3） BD （4分） （4） BC （4分） （5） A （3分） （6） D （3分） 三. 新能源汽车（共26分） 3. （1）高功率版电机在1s内做功最多为3.7×105J（3分） （2） kg·m2/s3 （2分） （3） C （3分） （4） B （3分） （5） C （3分） （6） D （3分） （7） 只能做匀减速（2分） 5m/s2（3分） （8） 不守恒（2分） 20000（2分） 四. 工地中的力学（共17分） 4. （1） A （3分） （2） （3分） （3） 2×105W （2分） 10.1s（2分） （4） 3m/s （2分） 33.3%（2分） 3.33×105N（3分） 五. 空气阻力（共16分） 4. （1）vb＜va＜vc （3分） （2）20m（2分） kg/s（2分） （3）C （2分） （4）100N（2分） 变大（1分） （5）30（2分） （6） （2分） 六 中国空间站（共9分） 6. （1）根据万有引力定律和牛顿第二定律可知 （1分） 解得 （1分） 又有机械能等于动能和势能的和，即 （2分） （2）由图可知，B球碰后的速度大小变为原来的，设碰撞后A球的速度为，B球的速度为，并规定B球初速度的方向为正方向，系统所受合力为0，动量守恒，则有 （1分） 其中 解得 故 vA′：vB=1:2（1分） （4）在赤道上，根据向心力公式可得 （1分） 对处的物体，根据向心力公式可得 （1分） 联立解得 （1分） 学科网（北京）股份有限公司 $$