上海市上海中学东校2024-2025学年高一下学期期中物理试题（B卷）

第 1 页 共 2 页 上海中学东校 2024 学年度第二学期中期素质评估 高一物理 B 卷参考答案 2025.04 ( 满分： 110 分 时间： 60 分钟 ) 一、相互作用中的守恒量（10 分） 1. （2 分）D 2. （2 分）7.5×10-10 ；（2 分）7.5×10-10 3. （2 分；2 分）5.17×10-23 ；7.8 二、篮球运动（16 分） 1.（2分）D 2.（3分）B 3（1）(1+2+2+2分) 不守恒；除重力做功外，篮球还要克服空气阻力做功，机械能减少； 1 7 ；7H （2）(4分)根据动量定理，I=mv-0 (1分) 篮球获得动能�� = 1 2 ��2 = � 2 2� (1分) 篮球被施加竖直向下的冲量到再次反弹回 h 高度过程，根据动能定理 −�2ℎ = 0 − 1 2 ��2 (1分) 得到� = 1 7 �� 21� � （用 H 表示最后的结果） 或 � = 2�� ℎ 7� （用 h 表示最后的结果） (1分) 三、火箭发射（20 分） 1.（2分）A 2.（2分）B 3.（2分，2分）（1）A ； （2）C 4.（3分）B 5.（3分）B 6.（1）(3分) 设地球质量为 M，物体质量为 m1， 则在地面上 ���1 �2 = �1� , GM=gR2 (1分) 空间站质量为 m2， 则有 ���2 (�+ℎ)2 = �2 �2 �+ℎ (1分) � = �� 2 �+ℎ = 7.68 × 103m/s (1分) （2）(3分)第一宇宙速度是物体近地运动时能围绕地球做圆周运动的速度，空间站在离地面 400km处， 不是近地运动，做圆周运动的半径大于地球半径，根据� = �� � ，所以空间站的速度小于第一宇宙速度。 （能表述清楚第一宇宙速度得 1分；半径不同得 1分；速度与半径的关系得 1分） 第 2 页 共 2 页 四、生活中的曲线运动（20 分） 1.（1）（4 分）内侧；外侧 （2）（2 分）3、4、5 或 4、5 （3）（6 分）内侧；外侧； 小球做曲线运动时受外侧轨道作用，如河水转弯时受河道外侧对堤岸的 作用力。 2.（1）（2 分）5 5 （2 分）21000J （3）（4 分）12.5m/s ； 1.8s 五、验证守恒（27 分） 1.（2 分）由于空气阻力做负功,导致系统的机械能流出,从而使得其机械能减小,表现为摆动幅度的降低。 2.（2 分；1 分；1 分；1 分）A ；地球；流入；增加 3.（2 分；2 分；3 分）守恒；从笔外壳与内芯碰撞结束到笔运动到最高点,笔只受到自身重力的作用,只 有重力做功，笔的机械能守恒；在无初速度放手后，测量笔到达最高点时的高度 h，对圆珠笔这一运动 过程根据机械能守恒�� = ��ℎ （评分参照文字表述、所测量物理量、物理依据三方面） （其他方案合理可给分。） 4．（1）（2 分+1 分） d 2 2t2 ；g （或 � 2 �2 ；2g） （2）（4 分）���(1 − cosθ) − 1 2 ��2 5.（1）（3 分）不需要 （2）（3 分） 3 2 �� 六、探寻游乐场中的物理（17 分） 1.（4 分）BD 2.（3 分）D 3.（1）（3 分）7mg （2）（3 分） �� （3）（4 分）mgh-2.5��� 第 1 页 共 6 页 上海中学东校 2024 学年度第二学期中期素质评估 高一物理 B 卷 2025.04 ( 满分： 110 分 时间： 60 分钟 ) 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、相互作用中的守恒量 碰撞现象在自然界和生活中普遍存在，在研究物体间相互作用的规律时，人们逐渐认识 到各种复杂现象背后蕴藏着深刻的原理。 1. 如图1所示，课外活动时某同学将两相同羽毛球A、B从同一高处以相同速率v0水平打出。 运动过程中羽毛球仅受到重力及恒定的水平风力作用， 逆风时，球A落至地面上的P处，顺风时，球B落至地面 上的Q处。则（ ）​ A．A球飞行时间比B球长 B．两球落地时速度大小相同 C．两球落地时重力的功率不同 D．两球飞行过程中合外力的冲量相同 2. 红串果开花时，花粉颗粒会在0.3ms内加速到7.5m/s。花粉颗粒的质量为1.0×10-7g，其动 量在此过程中变化了__________kg·m/s；它所受的冲量大小为___________N·s。 3. 氮气分子的质量为4.7×10-26kg，室温下的平均速度约为550m/s。若某氮气分子以平均速 度垂直撞击容器壁后以相同速率弹回，该分子受到容器壁对其的冲量为_____________N·s； 如果每秒有1.5×1023个氮气分子撞击容器壁，容器壁受到的平均作用力的大小为 _________N（结果保留两位有效数字）。 二、篮球运动 篮球运动作为一个常规的球类运动在学校普遍受到同学们的喜爱．一个标准合格的篮 球质量为 m． 1．小武同学将篮球以速度 v1从离地高度为 h1处投出。篮球 以速度 v2进入离地高度为 h2篮筐，如图 2所示。运动过程 中篮球离地最大高度为 H，若空气阻力不能忽略，篮球从出 手到进入篮筐过程中，损失的机械能为（ ） A. mgH-mgh2 B. mgh1-mgh2 C. mgH-mgh2 - 1 2 ��22 D. mgh1-mgh2+ 1 2 ��12- 1 2 ��22 学 校 _ __ __ _ __ __ _ __ __ _ __ _班 级 _ __ __ _ __ _ __ __ 姓 名 _ __ _ __ __ _ __ _ __ __ 学 号 _ __ _ __ __ _ __ 请 不 要 在 装 订 线 内 答 题 图 2 图 1 第 2 页 共 6 页 2.若不考虑空气阻力与篮球的自转，篮球从最高点沿着弧线下降过程中，篮球动能 Ek与下 落距离 h之间的关系为（ ） 3．李同学将篮球从离地 H高度处由静止开始下落，经过一次与 地面的碰撞后，竖直反弹至最高处 h= 3 4 H。（如图 3所示）若 篮球和地面碰撞没有能量损失，运动过程中空气阻力保持不变。 （1）该过程机械能_________（选填“守恒”或“不守恒”）， 理由是_______________________________________________。 空气阻力和重力之比等于 。如果让篮球连续不断的上 下弹跳，最后会停止在地面，则篮球通过的总路程 s=_________。 （2）当篮球反弹至最高处 h时，运动员对篮球施加一个竖直向下的冲量 I，使得篮球与地 面再次碰撞后恰好反弹至原来的 h高度处，请计算 I的大小。 三、火箭发射 长征系列运载火箭是我国自行研制的航天运载工具，具备发射低、中、高不同轨道，不 同类型卫星及载人飞船的能力。 1. 若为了借地球自转速度从而降低火箭发射燃料消耗，则发射场应尽量选择在（ ） A．低纬度地区 B．中纬度地区 C．高纬度地区 2. 若火箭沿图中虚线方向做匀加速直线运动离开地球表面，则发动机的喷气方向可能为 （ ） 3. 处于同一圆轨道平面的两质量相等的人造地球卫星 a、b，离地高度 ha＜h b。 （1）两卫星的在轨稳定运行速度大小 va和 vb的关系为（ ） A．va> vb B．va= vb C．va ＜vb D．不确定 （2）两卫星的机械能 Ea 和 Eb 的关系为（ ） A．Ea> Eb B．Ea = Eb C．Ea ＜Eb D．不确定 Ek O A. h Ek O B. h Ek O C. h Ek O D. h A. B. C. D. 喷出气体 喷出气体 喷出气体 喷出气体 图 3 第 3 页 共 6 页 4. 2023年 4月 14日，我国首颗综合性太阳探测卫星“夸父一号”准实时观测部分数据完成 了国内外无差别开放，实现了数据共享，体现了大国担当。 如图 4 所示“夸父一号”卫星沿圆轨道和另一颗地球卫星 沿不同轨道绕地球逆时针运动，椭圆和小圆轨道（近地轨 道）相切于 C点，大圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨 道相交于 A、B 两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上， 下列说法不正确的是( ) A．卫星在 C点处速度可能大于 7.9km/s B．两卫星在 A处的向心加速度大小相等 C．两颗卫星在 A或 B点处不可能相遇 D．“夸父一号”卫星的运行速度小于 7.9km/s 5. 如图 5甲图所示，A、B 两颗卫星在同一平面内围绕 中心天体做匀速圆周运动，且绕行方向相同，图乙是两 颗卫星之间的距离Δr随时间 t的变化图像，t＝0时刻 A、 B 两颗卫星相距最近。已知卫星 B的周期 TB＝7t0，则卫 星 A与卫星 B 的轨道半径之比为（ ） A．1：7 B．1：4 C．1：3 49 D．1：2 6. 2024年 10月 30日 4时 27分，神州十九号载人飞船搭载三名航天员，由长征二号 F遥十 九火箭从我国酒泉卫星发射中心发射升空，并于 10分钟后飞船与火箭成功分离，进入预定 轨道，约 6.5小时后对接于天和核心舱前端口。 空间站的运动可以看作为围绕地球的匀速圆周运动。若地球表面重力加速度 g=9.8m/s2，地球半 径 R=6400km，空间站轨道离地高度 h=400km。 （1）求空间站运动的速度大小 v；（结果保留三位有效数字） （2）简要说明：空间站的速度为什么小于第一宇宙速度？ 四、生活中的曲线运动 1. 学习过曲线运动的相关知识后，小吴同学从物理学角度分析探究蜿蜒 的河道中（如图 6 所示），外侧地势总是比较陡峭而内侧地势则相对平 坦的原因。 （1）河水拐弯时运动轨迹是曲线，蜿蜒的河道外侧受到的冲刷比较厉 害的原因是河水受到指向______（“内侧”或“外侧”）合力。此力来 自河道__________（选填“内侧”或“外侧”）的堤岸。 （2）基于上述的理论分析，吴同学和李同学准备设计实验进行验 证，他们用 3D打印设计制作了可动曲线槽如图 7所示，其中 1、2、 3、4、5、6分别为可拆卸的板块部分，用小球在曲线槽中的运动 模拟河水转弯，在小球由右侧沿曲线槽前进过程中，若移走木板 _________（选填“1”或“2”或“3”或“4”或“5”或“6”中 的多项），不会影响小球的运动轨迹。 图 4 图 5 图 6 图 7 第 4 页 共 6 页 （3）两位同学进行实验验证：轨迹_______板可撤，_______板不可撤（均选填“内侧”或 “外侧”），多次实验后得到结论:________________________________________________ __________________________________________________________________________。 2. 小吴同学在假期旅途中经历的盘山公路的图片如图 8中图 a所示，学习了圆周运动后， 吴同学对该段运动有了一些思考。他将某段盘山公路简化为“S”形单行盘山公路，其示意 图如图 8 中图 b所示。弯道 1、弯道 2 可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为 O1、 O2，若弯道中心线半径分别为 r1=10m，r2=20m，弯道 2比弯道 1高 h=12m，有一直道与两 弯道圆弧相切。质量 m=1200kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向 静摩擦力是车重的 1.25倍，行驶时汽车不打滑。（g=10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8） （1）汽车沿弯道 1 中心线行驶时的最大速度 v1=_________m/s；汽车以 v1进入直道，以 P=30kW的恒定功率直线行驶了 t=8.0s进入弯道 2，此时速度恰为通过弯道 2中心线的最大 速度，则直道上除重力以外的阻力对汽车做的功为__________J。 （2）汽车从弯道 1的 A点进入，从同一直径上的 B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度， 用最短时间匀速安全通过弯道。设路宽 d=10m，A、B两点都在轨道的中心线上，将汽车视 为质点,则汽车的速度大小为________m/s，最短时间为_______s（结果保留两位有效数字）。 五、验证守恒 学习了机械能相关知识后，小吴同学组织学习伙伴们一起寻找生活中机械能守恒或机械 能不守恒原因的案例。 1.细绳悬挂的钥匙在拉开一定角度后摆动时，其高度会逐渐降低，机械能不守恒的原因是 _______________________________________________________ 。 2.甲、乙、丙三名学生以相同的速度在水平道路上骑行自行车。当他们面临一条通往山顶的 笔直斜坡时，各自采取了不同的策略。在忽略坡道摩擦力和假设自行车轮子不打滑的条件下， 从山脚下向上移动的过程中，学生和自行车总机械能守恒的是（ ） A. 甲学生选择在山脚下停止踩踏板，让自行车自然滑行上山 B. 乙学生持续踩踏板，使自行车保持恒定速度上山 C. 丙学生用力踩踏板，加速上山 经过分析和讨论和查阅资料，他们发现由甲、乙、丙三位学生及自行车与_____组成的系统， 虽然不受外力的作用，可视为孤立系统。但系统若存在非保守内力做功，则导致其他形式的 能量_______（选填“流入”或“流出”）系统，从而使得系统的机械能________（选填“增 加”或“减少”）。 图 a. 盘山公路 图 b.“S”形单行盘山公路示意图 图 8 第 5 页 共 6 页 3. 如图 9所示取一支按压式的圆珠笔，将笔的按压式 帽子朝下按在桌面上时，放手后笔会自动升高，从圆 珠笔外壳与内芯碰撞结束到笔运动到最高点,笔的机 械能_________（“守恒”或“不守恒”）,判断理由 为_______________________________________； 若你是小吴同学的学习伙伴，你们想通过实验进行估 测按压的过程中圆珠笔内部弹簧弹性势能的增加量， 请简述你的设计方案：__________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 4.学习小组同学使用如图 10 所示装置验证机械能守 恒定律。当地重力加速度大小为 g。 （1）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______的倾斜直线时，可认为摆锤下摆过 程中机械能守恒。 （2）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=_________________。 5.另一兴趣小组的同学们用传感器、细线、小球、刻度尺等设计了一个用摆动验证机械能守 恒定律的实验，如图甲所示。在横梁上固定一个力传感器，传感器正下方用细线连接一个小 球，将小球拉到某处 P，由静止释放小球。 ①用刻度尺量出细线长度 L以及拉到 P处时小球到传感器下端的竖直高度； ②释放后小球在竖直平面内来回摆动，记录拉力传感器的最大示数； ③改变释放点的位置，再次用刻度尺量出此时小球到传感器下端的竖直距离； ④记录改变位置后每次下摆过程中拉力传感器的最大值； ⑤整理器材； ⑥处理数据，以每次最大示数 F为纵坐标、对应的竖直高度 h为横坐标建立坐标系，根据 描出的点，连线后作出 F-h图像，如图乙所示，已知图线斜率为-k。 （1）该实验中是否需要测出小球的质量_________（选填“需要”或“不需要”）。 （2）理论上该图线的纵轴截距 a为_____________（用题干所给物理量符号表示）。 学 校 _ __ __ _ __ __ _ __ __ _ __ _班 级 _ __ _ __ __ _ __ __ 姓 名 __ __ __ _ __ __ _ __ __ 学 号 _ __ _ __ __ _ __ 请 不 要 在 装 订 线 内 答 题 图 9 图 11 第 6 页 共 6 页 六、探寻游乐场中的物理 社会实践活动同学们来到游乐场，某小组同学在游玩过程中观察游乐设施中蕴含的物理 原理。 1.（多选）首先他们到达了第一个装置——旋转木马。在转台上有两匹小马 A、B，若 A的 旋转半径小于 B的旋转半径，下列说法正确的有（ ） A．小马 A、B的线速度相同 B．小马 A、B的角速度相同 C．小马 A、B的向心加速度相同 D．小马 A、B的转速相同 2. 接着他们又来到了与旋转木马相似的“旋转飞椅”这一装 置前。观察到，由于悬挂座椅的绳索可以绕悬挂点自由转动， 所以当整个装置匀速旋转时，绳索与竖直方向保持一定的夹角， 如果测得这个夹角，则可以求出（ ） A．绳索受到的拉力 B．人对座椅的压力 C．座椅和人的速度 D．座椅和人的加速度 3. 最后，他们来到了游乐场最惊险刺激的游玩项目：过山车的面前。其中一位同学观察到， 如图 13中甲图所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。于 是把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与半径为 R的竖直圆轨道相接，B、 C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为 m的小球（可视为质点）从弧形轨道上距离地 面高度为 h的 A点由静止滚下，到达 B点时的速度为�B = 6��，且恰好能通过 C点。已 知 A、B间的高度差为 h，g为重力加速度。求： （1）小球运动到 B点时，轨道对小球的支持力 F的大小； （2）小球通过 C点时的速率； （3）小球从 A点运动到 C点的过程中，克服摩擦力做的功 W。 图 12 图甲 图乙 图 13 上海中学东校 2024 学年度第二学期中期素质评估 高一物理 B 卷 答题纸 请在各题的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效请在各题的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 请在各题的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 六、探寻游乐场中的物理（17 分） 1.  2.  3. 请在各题的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 五、验证守恒（27 分） 1.__________________________________________________________。 2.  ___________，_________，___________。 3.______，_________________________________________________ ； ____________________________________________________________ ___________________________________________________________。 4(1)___________，____________ (2)__________________________。 5.(1)__________； (2)________________。 请在各题的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 一、相互作用中的守恒量（10 分） 1. （1）  2. ___________；__________。 3. __________；__________。 二、篮球运动（16 分） 1.  2.  3(1)__________，__________________________________________________ _____________________________________。______________。___________。 （2） 三、火箭发射（20 分） 1.  2.  3(1)  3(2)  4.  5.  四、生活中的曲线运动（20 分） 1. （1）___________。__________ （2）___________， （3） ___________；___________；____________________________ ___________________________________________________________。 2. （1）___________；__________。（2）___________，__________ 。 注 意 事 项 1.答题前，考生先将自己的姓名、 学校、准考证号填写清楚，并认真 核准条形码上的准考证号、姓名及 科目。 2.选择题部分必须使用 2B 铅笔填 涂；非选择题部分使用黑色字迹的 钢笔、圆珠笔或签字笔书写，字体 工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题 区域内作答，超出答题区域书写的 答案无效；在草稿纸、试题卷上答 题无效。 4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。 姓名： 学校： 班级： 座位号： 贴条形码区 6（1） 6（2）