上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高一下学期期中物理试卷

复旦大学附属中学2024学年第二学期 高一年级物理期中考试A卷试卷 满分100分 时间:90分钟 (答案请写在答题卡上) 一、单选题(每题3分,共36分) 1. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加,如果用带箭头的线段表示小车 在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( 2. 一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中( A. 机械能一直增加 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被推出后瞬间动能最大 3. 无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落,一质量为m的雨 演在地面附近以不变速率v下落高度h的过程中.克服空气阻力做的功为(重力加速度大小 为g _n C. A.0 B. 7ngrt D. 4. 2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5800kg 的物资进入距离地面约400km的轨道Q.顺利对接中国空间站后近似做匀速 圆周运动对接后,这批物资( )(P为地球的同步卫星轨道)。 A. 质册比静止在地面上时小 B. 所受合力比静止在地面上时小 C.所受地球引力比静止在地面上时大 D. 做圆周运动的角速度比地球自转角速度大 5. 2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行,实现重要技术突 破,设该系统的试验列车质量为m,某次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶,刹车 时牵引系统处于关闭状态,制动装置提供大小为F的制动力,列车减速直至停止,若列车 行驶时始终受到大小为/的空气阻力,则( B. 列车减速过程F的冲量为mV C. 列车减速过程通过的位移大小为 2) _ D. 列车匀速行驶时,牵引系统的输出功率为(f+F)v 6. 潮沙指海水在天体(例如月球)的作用下所产生的周期性运动 习惯上把海面垂直方向的涨落称为潮沙,把海水在水平方向的流 动称为潮流,潮沙现象出现的原因之一是地球上不同位置的海水 所受月球的引力不同,当月地关系为如图位置时,在图中a、b、e、 d四处中,相同质量的海水所受月球的万有引力最小的位置在 C.c处 B. b处 A.a处 D. d处 7. 有一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,已知轨道半径为r.卫星质量为m.地球质量 为M. 引力常量为G,则该卫星线速度的大小为( ) .GM Gn 8. 如图所示,倾斜传送带以大小为v.的速度顺时针转动时,将木箱无初速 度的放在底端B点,木箱经时间:到达顶端A点,向上运动的过程中由于 摩擦产生的热量为Q.传送带以大小为v。的速度逆时针转动时,将木箱无 初速度的放在A点,木箱经时间:也刚好到达底遍B点,向下运动的过程 中由于摩擦产生的热量为Q。设最大静摩擦力等于滑动廊擦力,木箱可视 为质点.下列说法正确的是() A. V.=V B. V< C. 2< D. 0> 9. 如图所示,圆盘在水平面内以角速度o绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴 r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动,某时刻圈盘突然停止 转动,小物体由P点滑至圆盘上的某点停止,下列说法正确的是( A. 圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B. 圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mur C. 圆盘停止转动后,小物体沿圆盘半径方向运动 D. 圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mur 10. 如图示虚线为某替星绕日运行的圆形轨道,a、c为圆轨道 长轴端点,b、a为圆轨道短轴端点,替星沿图中箭头方向运行。 该替星某时刻位于a点,经过四分之一周期该替星位于轨道的 B. 点 C.bc之间 A. a之间 D.。点 11. 如图,质量为m=lkg小球a通过轻质细线I,II悬挂,处于 静止状态.线I长L-0.5m,I上端固定于O点,与竖直方向之间 夹角-37;线lI保持水平。b点位于O点正下方,则( ) (取 sin37*-0.6.cos37*-0.8,g-9.8m/s}) A. 线1的张力8N B. 线I的张力为6N C. 烧断线1瞬间小球的加速度为5.88m/s2 D. 烧断线II后小球运动到b点时速度为1.4m/s 12. 木板托着物体在竖直放置的圆轨道内围绕其圆心O点做半径为R的匀速圆周运动,角 速度为o.在匀速转动的过程中木板总保持水平状态,如图所示,放 置在板上的物体,其与地板之间的动摩擦因数为u.最大静摩擦力等 .0 于滑动摩擦力,重力加速度为g.为了保证物体在匀速转动的过程中 始终不相对于木板滑动,则角速度o的最大值为( R1 R 二、多选题(每题4分,共12分) 13. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中,若把在空中下落的过程称为过程 1.进人泥潭直到停止的过程称为过程II.不计空气阻力则( A. 过程1中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量 B. 过程II中阻力的冲量的大小等于过程1中重力的冲量的大小 C. 1、II两个过程中合外力的总冲量等于零 D. 过程II中钢珠的动量的改变量等于零 14. 一颗子弹以水平初速度v射向在光滑水平面上以水平速度v迎面滑来的木块,射穿后 二者运动方向均不变,设子弹与木块间相互作用力恒定,木块最后动量为p.则( ) A. w越大,木块最后的动量p越大 B. w越小,木块最后的动量p越大 C. 子弹质量越大,木块最后的动量,越大 D. 木块质量越小,木块最后的动量,越大 15. 如图,在粗糙水平面上,质量分别为m1、n2的A、B两物体 #F4MB 用一轻质弹箭相连接,系统处于静止状态且弹赘无形变,-0时刻 对A施加一个大小恒为F的水平拉力,口时刻B开始运动,t 7777777777777777777777777 时刻A.B两物体的加速度第一次相同,下列说法正确的是( ) A. 在0~,时间内A的动能与其位移成正比 B. 在0~时间内弹对B做功为等,冲量不为零 C. 在r-,时刻弹餐的弹力一定为F/2 D. 在0~45时间内拉力做的功大于系统机械能的增量 三、填空题(每空2分,共20分) 16. 如图所示,从地面上以速度vo斜向上抛出质量为n的物体,抛 出后物体落到比地面低i的海面上.若以地面为零势能面且不计空气 阻力,则物体从抛出到落到海面的过程中,重力对物体所做的功 .物体在地面上以速度vo抛出时的机械能为 17. 在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用到的传感器是 验中从摆锤释放到最低点的过程中,合外力对摆锤_ 传感器,实 做功”或“做负功”)。 (选填:“做正功”或“不 18.如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M的小车,小车跟绳一 端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码,则当硅码着地 的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为__;在这过程中。 绳的拉力对小车所做的功为___ 19.一辆质量m-2.0x10kg的汽车,以v-36km/h的速度在平直路面上匀速行驶,此过程中发 动机功率P:-6.0kW,汽车受到的阻力大小为_N. 当车载雷达探测到前方有障碍物时. 主动剥车系统立即撤去发动机驱动力,此时汽车_(选填:“会”或“不会”)减速。 紧接着同时施加制动力使车辆减速,在刚进入制动状态的瞬间,系统提供的制动功率 P-48kW.此时汽车的制动力大小为_N. 加速度大小为_m/s”。(不计传动装置 和热损耗造成的能量损失) 四、综合题(第20题10分、第21题15分、第22题7分,共32分) 跳伞运动 跳伞是一项充满挑战和刺激的极限运动,既能让人体验飞翔的自由,也能锻炼应变能力 20.(2分+4分+4分)跳伞运动员从2000m高处跳下,开始下落过程未打开降落伞,此过程 中初速度为零,所受空气阻力与下落速度大小成正比,最大降落速度为v=50m/s.运动员 降落到离地面x-200m高处才打开降落伞,在1s内速度均匀减小到v=5.0m/s.然后匀速下 落到地面。(g=10m/s) 20.1运动员的运动图像为( 4umlt {###分### um 20.2分析说明在开始下落到开伞前这个过程中所受空气阻力的冲量大小Ixh(h为下落高度 20.3从运动员下落到着陆到地面的时间t. (结果保留3位有效数字) 万有力 万有引力是一种重要的相互作用,是由牛顿提出的定量规律,揭示了任何两个有质量的物体 之间均存在相互吸引的力,这种力主导了天体运动,如行尾绕恒屋公转、星系结构形成等. 也产生了宏观引力现象,如地球表面重力,潮沙效应等。 21.(3分+4分+4分+4分)已知地球半径为R,假设沿着地球半径方向有一口大小可忽略的 深井通向地心,质量为m物体可以在其内移动,假设地球质量均匀. 质量为m物体受到地球的万有引力大小沿半径分布如图所示,其中 ,为物体到地心O的距离,图中F。已知,F-,图的曲线下O→R部 分的面积等于R→2R部分的面积,(答案请用题目给出的已知条件 表示) 21.1图中F一,曲线下面积的表示的物理量的单位是( C.牛/米 B. 平方米 D. 牛·秒 A. 焦耳 21.2把质量为m的物体从地球表面移动至距离地球表面高度为R处时.求其克服地球引力 做功: 21.3忽略空气阻力,质量为m的物体在地球表面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处? 21.4在质量为m的物体刚好运动到2R处时,给其一个初动能使其绕着地球做圆轨道运 动运行示意图如图,之后当物体和地心相距为n时,物体速度大小为V.求物体距地心为 ro时的速度大小v2. 22.(2分+2分+3分)洛希极限是19世纪法国天文学家洛希在研究卫星状理论中提出的一 个使卫星解体的极限数据,即当卫星与行星的距离小于洛希极限时,行星与卫星间的引力会 使卫星解体分散. 现在来考虑一种简单情况下月球与地球的洛希极限,假设月 球没有自转和公转,不考虑地球自转与太阳系其他星球的作 用,当月球足够靠近地球时月球作为地球的卫星将在强大引 力作用下近似沿直线向地球靠近,当月球与地球球心之间的 距离小于某个值a时,月球表面正对地球处一质点m就会被 地球吸走,进而导致月球可能被撕裂,这个临界距离a被称 为地球和月球之间的“洛希极限”,已知地球质量为Mo,月球 质量为M, 月球半径为R,引力常量G. 22.1当月球与地球球心之间的距离为r时求月球在地球的引力作用下产生向地球直线加速的 加速度a的大小为( 。 B. 22.2当月球与地球球心之间的距离为r时,月球表面上距离地球最近的地方有一质量为m 的物体,求该物体受到的地球引力和月球引力之差的大小 22.3当d>R时月球球心与地球球心间的距离小于临界值d时,月球表面正对地球处的质点 m将脱离月球,试推导地球的“洛希极限”d的近似表达式,最终结果用MoM、R表示。(当 x很小时。(1+x)”~1+n) 高一年级物理期中考试A卷 参考答案 【】内为B卷答案 I.4 5三.16.mgh 1/2m17.光电门做正功 。__ BD 184本m 2mgh Mmgh 19. 600 会4800 2.7 C A BD 11 n B 14 15 。 D A 【D】 AC AC BD 【AID】 四.20.1A 202: 第一种方法:f4图像和v4图像所图域的面积相差一个常数可以设为K(或者说差K倍) 并且V4蜀像围域的面积为h所以1.等于&断像匿域的面机,即:I-kh 第二种方法le-ft-Kvt 又VtA-:得延 [若不写平均值不得分) 第三种方法元累加。 Al-vAt其中v△t为A求和之后题为总高度h即l-kh 203 第一数段设比亭数3最大速度v开命位%时同为A I【由动量定理得,1r+Ie-mv-mv。】 lemv-mv-lo nrxm-m14 ). -300-0-600× 76.5-4.56x10-N·$1 第二阶没1内位为-427.5n 【(保留三位有效数字)方向坚直向上】 第三段时回1-(200-27.5y1-145 所1-75。(三位有效数字) 21. 211A212 引力做功的绝对值为面中面积 故:W--12FR W~W-12FaR 213 由定现得:W0m W--12FR 故V- 21.4现为具有引力做攻故机梳能守征 【由开第二定rvAt-{nyA:】 +1m-6+m 【故:】 且Mm- 得: 22.2.1C222当月球与地球球心之的距离为i时,月球表面上距离地球最近的地方有一质量为m的物体 谈物体受则的地引力和月球引力之的大小 F-①Mm-Rr"r-OMn/R: 【 -GMmtr-a)】 U-IMn-R-GMmR! t-GMmR] 231r-一时 #My-ha 物休在地球为和耳力作用下,有. 是小,而句(1一)一入可学”一是可“将”的达式为-