上海市进才中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题（等级考）

上海市进才中学2024—2025学年第二学期期中考试 高一物理（等级考）答案 （2025年4月） 一、引体向上（共15分） 1.C 2.B 3(1)A 3(2)D 3(3)1s 二、文具总动员（共15分） 4.A 5.B 6.b/a 7.D 8.B 三、西甲联赛（共20分） 9(1) 9(2) s 9(3) 9(4) 10.B 11(1) 11(2)C 四、机械能守恒定律（共18分） 12(1)B 12(2)d2/2t2 12(3) 13(1)A 13(2)2g 13(3)摆锤在运动的过程中受到空气阻力，空气阻力做负功，小球的机械能减少； 运动的路程越长，机械能减少越多。 五、欢乐过山车（共11分） 14.C 15(1) 3.92 N，水平向右 15(2) h≥1.1m 或 0.6m<h≤0.8m 六、中国空间站凌日（共21分） 16.C 17.A 18(1)A 18(2) 18(3)C 19. 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市进才中学2024—2025学年第二学期期中考试 高一物理试卷（等级考） （2025年4月） 考生注意： 1. 试卷满分100分，考试时间60分钟。 2. 本卷中的选择题有且仅有一个正确选项，请务必将答案正确填涂至答题纸相应位置处。计算题需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3. 如无特殊说明，本卷中的重力加速度g均取9.8 m/s2。 一、引体向上（共15分） 人体进行无氧运动的能力是指运动中人体肌肉的无氧代谢供能系统提供ATP的极限能力，可以通过“无氧功率”来反映。引体向上作为无氧运动的一种，可以通过测量连续做5个引体向上的拉升时间t，利用P=5mgh/t对无氧功率进行估算（其中h为拉升距离，估测为手臂长度）。 1. 无氧功率用国际制基本单位表示为（ ） A．kg·m2/s2 B．kg·m3/s3 C．kg·m2/s3 D．kg·m3/s2 2. 用秒表测得小明连续做5个引体向上的拉升时间为10秒，估算无氧功率约为（ ） A．15W B．150W C．1500W D．15000W 3. 在单杠和地面之间安装力传感器，图中呈现的是一段时间内力传感器的示数随时间的变化情况，其中A、B、C、D四点到虚线距离相等，由此可以判断： (1) tA到tD过程中，小明（ ） A．处于上升阶段 B．处于下降阶段 C．先上升再下降 D．先下降再上升 (2) A、B、C、D四点加速度大小满足（ ） A．aA<aB<aC<aD B．aA=aB>aC=aD C．aA>aB=aC>aD D．aA=aB=aC=aD (3) 若在E点对应时刻，小明由于手滑脱离单杠，此时速度大小为3.92 m/s，双脚离地高度为0.98 m，不计空气阻力的影响，小明从手滑到落地所经历的时间t = ________s。 二、文具总动员（共15分） 课桌上看似寻常的文具中，隐藏着物理世界的精妙法则。物理，宛如一部无声的诗集，藏在每一次落笔、修正和装订的缝隙里，静候有心人寻觅。 4. 如图所示，在匀速转动圆规画圆的过程中，若圆规所在平面始终与纸面垂直，则（ ） A．笔尖的角速度不变 B．笔尖的线速度不变 C．纸对笔尖不做功 D．手对圆规不做功 5. 下图为某修正带照片及其结构示意图，已知出带轮有45齿，轴心到齿轮边缘的半径为12 mm，传动轮半径为2.4 mm，收带轮有15齿，a、b分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，下列选项中正确的是（ ） A．使用时，出带轮与收带轮转动方向相反 B．传动轮有9齿 C．收带轮的直径为4 mm D．a、b两点向心加速度大小之比为1：9 6. 如图所示，直角三角板的边长分别为a、b、c，被轻绳A、B悬吊在天花板上（两绳分别平行于两直角边，且与三角板在同一平面内），斜边c恰好与天花板平行。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb，则Fa / Fb = ________。 7. 如图为某型号的订书机结构简图，已知推进弹簧原长等于滑槽总长，关于该订书机的使用，下列说法正确的是（ ） A．掀开上盖往滑槽中装排钉的过程中，连杆对推进滑块起推力作用 B．在排钉逐渐减少的订书过程中，推进弹簧弹力逐渐增大 C．掀开上盖往滑槽中装排钉的过程中，推进弹簧对推进滑块做正功 D．在排钉逐渐减少的订书过程中，推进弹簧对推进滑块做正功 8. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动中悬线始终竖直，则橡皮的速度大小为（ ） A． B． C． D． 三、西甲联赛（共20分） 北京时间2025年3月30日，在巴萨主场迎战赫罗纳的比赛中，中卫埃里克·加西亚一脚远射击中门框。至此，巴萨本赛季联赛已23次击中门框，继续刷新队史记录。 9. 足球被运动员踢出后水平击中门框，运动轨迹如图所示。已知球心水平方向位移s，竖直方向位移h，足球质量m，重力加速度g。不考虑空气阻力和足球转动，求： (1) 足球从离地到击中门框的时间t； (2) 足球击中门框时的速度大小v； (3) 足球离地瞬间的速度方向与水平面的夹角θ； (4) 足球被踢出过程中，运动员对足球做的功W。 10. 不考虑空气阻力与足球的自转，用vy、Ek、P分别表示足球的竖直分速度大小、动能、重力的瞬时功率大小，t表示足球在空中运动的时间，h表示足球离地的高度，下列图像中可能正确的是（ ） A． B． C． 11. 实际上，足球在空中运动时会受到空气阻力的影响，假设空气阻力f与运动方向相反，大小不变且小于重力G的大小，足球不转动。 (1) 画出足球运动经过A点时的受力示意图。 (2) 足球运动过程中的加速度（ ） A．一直增大 B．先增大后减小 C．一直减小 D．先减小后增大 四、机械能守恒定律（共18分） 17世纪，伽利略在研究斜面运动时首次发现“高度与速度的此消彼长”，为机械能守恒思想埋下种子。如今，通过光电门等现代装置，在摆锤下落等实验中，依然延续着这场跨越三个世纪的守恒验证之旅。从传统实验到数字实验，改变的是实验手段，不变的是对守恒律的执着追寻。 12. 某同学使用如图装置验证机械能守恒定律，已知当地重力加速度为g。 (1) 用水平推力从最低点缓慢推高摆锤的过程中，推力F与轻质连杆对摆锤的拉力T的变化情况为（ ） A．F增大，T减小 B．F、T都增大 C．F减小，T增大 D．F、T都减小 (2) 将摆锤从图示位置静止释放，读取并记录各挡光片的对应高度h和摆锤经过各挡光片的挡光时间t，测得各挡光片的宽度均为d。利用实验数据，以h为横坐标，以______为纵坐标绘制图线，当图线为斜率大小近似为g的倾斜直线时，可认为摆锤下摆过程中机械能守恒。 (3) 摆锤以大小为v的速度经过最低点后，在制动装置作用下静止于连杆与竖直方向夹角为θ位置。已知摆锤质量为m、摆长为L，刹停过程中制动装置对摆锤做功W = ________。 13. 某同学设计了如图所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个完全相同的光电门传感器A、B、C、D。实验时，分别测出四个光电门到悬点O的高度差hA、hB、hC、hD，从某一高度释放摆，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。（已知重力加速度为g） (1) 利用光电门测量摆锤P的速度时，可以将摆锤直径作为挡光片宽度，若摆锤直径的测量值比实际值小，则摆锤动能的测量值与实际值相比________（选涂：A．偏小 B．偏大 C．相等）； (2) 另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图所示的v2-h图线。若摆锤摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为________； (3) 该同学经过多次实验，发现摆锤在A、B、C、D四点的机械能总是依次减小，原因可能是________。 五、欢乐过山车（共11分） 过山车，是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中，它的设计完美融合了物理学原理与工程学技术，为游客提供惊险刺激的乘坐体验的同时，又能保证绝对的安全性，成为最受欢迎的游乐项目之一。 14. 如图，过山车从斜轨上的最高点A由静止滑下，经最低点B运动到圆形轨道最高点C，设整个过程过山车无动力且忽略摩擦阻力，取地面为零重力势能的参考平面，则过山车（ ） A．在A处的机械能大于在C处的机械能 B．在B处的机械能小于在C处的机械能 C．在A处的重力势能大于在C处的动能 D． 在B处的动能等于在C处的动能 15. 某玩具过山车轨道可简化为如图所示装置，装置由倾角为α的光滑轨道AB、水平粗糙轨道BC、半径为R = 0.2 m的光滑竖直圆形轨道DEF组成，B、C、D在同一水平面上。一辆玩具过山车（可视为质点）从倾斜轨道上某处静止释放，经过BC后沿光滑水平面进入圆形轨道运动。已知玩具过山车与BC间的动摩擦因数μ = 0.6，BC长为L = 1 m，E是圆轨道上与圆心等高的点，玩具过山车经B点前后速度大小不变，其余阻力均不计。求： (1) 若玩具过山车质量为0.1 kg，释放的高度h=1.2m，求玩具过山车通过E点时对轨道的压力； (2) 为了使玩具过山车进入圆轨道且不脱离圆轨道DEF，求玩具过山车释放高度的范围。 六、中国空间站凌日（共21分） 2024年8月29日10点07分38秒，中国空间站过境连云港上空凌日，这仅仅0.5秒的震撼瞬间被地面摄影师精准定格。在照片上，中国空间站只是一个小点，但这凝聚了中国航天人三十年的追梦历程，承载着祖国航天事业的奋斗征程。 16. 将空间站凌日过程的视频通过逐帧叠加处理，获得如图所示的照片，从图中可以数出中国空间站凌日过程留下的点数约为20个，由此可确定拍摄帧率最接近（ ） A．0.4Hz B．4Hz C．40Hz D．400Hz 17. 空间站凌日过程中，下列表示太阳、地球、空间站三者位置关系的示意图合理的是（ ） A． B． C． D． 18. 某同学利用照片估算太阳的密度。他在照片中画了两条线段：AB是空间站运动轨迹的连线，AC是太阳所成像的直径，测出两线段间夹角θ。已知空间站的轨道离地面高为h，飞行速度为v，地面上观察者测得本次空间站凌日时长为t，地球绕日公转周期为T，万有引力常量为G。 (1) 用r日地表示地球和太阳间的距离，R日表示太阳的半径，则下列关系式正确的是（ ） A． B． C． D． (2) 若已知R日=kr日地，估算太阳的平均密度为________； (3) 若空间站中计时器测得凌日时长为t’，仅考虑狭义相对论效应，则（ ） A．t’略大于t B．t’等于t C．t’略小于t 19. 设空间站质量为m，运行轨道离地面的高度为h，运行速度大小为v，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球的质量为________；以无穷远处为零势能面，空间站在轨道上正常运行时的机械能为________。 页 学科网（北京）股份有限公司 $$