精品解析：上海市上海中学2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题（B）

2024~2025学年上海市上海中学高一上学期期末测试卷（B） 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。 2． 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。 3． 试卷共6页，作答前务必在答题纸上填写姓名，报名号，作答在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 4． 本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2。 一、巴黎奥运会 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现，创造了境外参加奥运会的最佳成绩，其中精彩的运动项目不乏背后丰富的物理知识。请回答下列有关问题： 1. 如图所示，2024年8月郑钦文斩获巴黎奥运会网球女单冠军。若网球可视为质量分布均匀的球体，则关于网球运动中蕴含的力学知识，以下说法正确的是（　　） A. 网球的重心在网球的几何中心 B. 网球撞击球拍时，球拍对网球的力大于网球对球拍的力 C. 网球的速度越大，惯性越大 D. 球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的 2. 如下图所示为2024年巴黎奥运会中的四个比赛场景，下列对各场景的阐述中正确的是（　　） A. 图1所示，在邓雅文展示小轮车骑行技巧时，其可视为质点 B. 图2所示，杨家玉获得田径女子20公里竞走冠军，“20公里”指的是比赛过程中杨家玉的位移 C. 图3所示，刘洋展示“十字撑”，若他降低他的所处高度，则绳子拉力增大 D. 图4所示，陈艺文在女子三米跳板决赛中跳板被压到最低点的瞬间，对跳板的作用力大于自身的重力 3. 2024年7月31日和8月6日，全红婵获得巴黎奥运会跳水女子双人10m跳台金牌和跳水女子10m跳台金牌，成为历史上最年轻的3金得主，跳水运动又掀起一阵热潮，假设某次跳水，从运动员以10m/s速度从10m跳台的跳板上竖直跳起开始算起，当运动员位移大小为3.75m时，运动员运动的时间可能为_______。 4. 2024年8月10日在巴黎奥运会上，我国举重运动员刘焕华打破奥运会纪录获冠军，刘焕华还在2024年4月8日于泰国普吉岛举行的举重世界杯上以挺举233公斤的成绩创造新的世界纪录。如果在稳定运行的升降机中，当升降机以1m/s2的加速度匀加速上升，刘焕华挺举的最好成绩为_______kg；当升降机以1m/s2的加速度匀加速下降时，刘焕华处于_________（选填“超重”或“失重”）状态。 5. 2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中，中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇，夺得金牌。郑钦文某次击球时，将球沿斜向上的方向击出，击球点距离地面的高度为h，速度大小为，与水平方向夹角为θ=37°，不计空气阻力，网球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 网球运动的最高点到地面的高度为45h B. 网球在空中运动的总时间为 C. 网球的水平射程为8（15+）h D. 网球落地瞬间的速度大小为5 【答案】1. AD 2. D 3. 0.5s或1.5s或s 4. ①. 211.8 ②. 失重 5. C 【解析】 【1题详解】 A．网球是质量分布均匀的球体，其重心在网球的几何中心，A正确； B．网球撞击球拍时，由牛顿第三定律可知，球拍对网球的力等于于网球对球拍的力，B错误； C．惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，C错误； D．球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的，D正确。 故选AD。 【2题详解】 A．因要观赏展示“技巧”，需分析运动员的技术动作，不能将其看成质点，A错误； B．“20公里”指的是比赛过程中杨家玉行进的轨迹长度，并非起点到终点的直线距离（即位移），B错误； C．设绳子与竖直方向的夹角为，绳子上的拉力为，由平衡条件可得 解得 若降低他的所处高度，则减小，增大，绳子的拉力减小，C错误； D．陈艺文起跳时具有向上的加速度，合力向上，分析可知其对跳板的作用力大于自身的重力，D正确。 故选D。 【3题详解】 以竖直向上为正方向，当运动员的位移大小为3.75m时，若方向向上时，则有 代入数据整理可得 解得 同理若位移方向向下，则有 解得 （舍去） 位移大小为3.75m时运动员运动的时间可能为、、。 【4题详解】 [1]刘焕华对被举物体的支持力为 当升降机以的加速度匀加速上升，根据牛顿第二定律可得 解得 [2] 当升降机以的加速度匀加速下降时，刘焕华具有向下的加速度处于失重状态。 【5题详解】 A．将初速度进行分解，水平方向 竖直方向 上升的最大高度 网球最高点到地面的高度 A错误； B．网球上升的时间 网球下落的时间 故网球在空中运动的时间 B错误； C．网球的水平射程为 C正确； D．落地时，竖直方向上的速度 故落地时的速度 D错误。 故选C。 二、深中通道 深中通道以2024年6月30日通车试运营，是连接深圳市和中山市的特大桥，深中通道位于珠三角伶仃洋海域，是集“桥、岛、隧、水下互通”四位一体的世界级跨海通道集群工程。 6. 深中通道全长约24千米，北距虎门大桥约30千米，小明从家开车去某地，他事先用导航软件搜索路线，若选择走A路线，经过虎门大桥，路程约103千米，耗时约1小时50分钟；若选择走B路线，经过深中通道，路程约53千米，耗时约1小时10分钟，假设汽车实际行驶路程和时间与导航软件预计的相同，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车通过两条路线的平均速度相同 B. 汽车通过A路线的平均速度更大 C. 汽车通过A路线的位移更大 D. 汽车通过A路线的平均速率更大 7. 2024年6月30日15：00，国家重大工程深圳至中山跨江通道（以下简称“深中通道”）通车试运营。图中a、b、c、d、e为深中通道中连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的五个点，相邻两点间的距离均为L。若汽车（视为质点）从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过bc段的时间为t。下列说法正确的是（　　） A. 汽车通过ab段的时间为（+1）t B. 汽车通过ae段的时间为3t C. 汽车通过ac段的平均速度大小为（2- D. 汽车通过c点时的速度大小为 8. 深中通道四条通道全部采用ETC自动收费，某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道，到达O点的速度为22m/s，此时开始减速，到达M时速度减至6m/s，并以6m/s的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时10.0s，这一过程的v-t图像如图所示，则（　　） A. 汽车减速的加速度大小为3m/s2 B. 汽车在O、M中点的速度大小为14m/s C. O、M间的距离为56m D. 汽车在ON段的平均速率为9.2m/s 9. 深中通道上的某点灯如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，则AC绳和BC绳中的拉力的变化情况是（　　） A. AB绳的拉力逐渐增大 B. BC绳的拉力逐渐增大 C. AB绳的拉力先增大，后减小 D. BC绳的拉力先减小，后增大 10. 深中通道的建成靠的是“中国建筑重工机械”。如图，10根起吊绳（绳的质量忽略不计）通过液压机械抓手把质量为6×105kg的巨型钢圆筒静止吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°（下图其他8根绳没有画出），则下列说法错误的是（　　） A. 每根绳的拉力为3.75×106N B. 钢圆筒所受的合力为6×106N C. 若增加起吊绳的长度，则每根绳的拉力变大 D. 若每根绳承受的最大拉力为9×105N，则起吊过程的最大加速度为2m/s2 【答案】6. D 7. AC 8. CD 9. D 10. ABC 【解析】 【6题详解】 ABC．由于A、B路线的位移大小不能确定，平均速度无法确定，ABC均错误； D．A路线的平均速率 B路线的平均速率 因此，走A路线平均速率大，D正确。 故选D。 【7题详解】 A．根据连续相等位移所用时间之比为 解得 A正确； B．根据匀变速直线运动规律可得， 解得 B错误； C．ac段的平均速度 C正确； D．根据匀变速直线运动规律可得汽车的加速度 通过c的速度 D错误。 故选AC。 【8题详解】 A．由图可知，汽车减速时的加速度大小为 A错误； B．根据匀变速直线运动规律可得， 联立解得 B错误； C．根据匀变速直线运动规律可得 解得 C正确； D．由图可知，匀速运动的位移 ON段的总位移 汽车在ON段的平均速率为 D正确。 故选CD。 【9题详解】 对灯泡受力分析如图所示，根据平行四边形定则可得，在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，AB绳上的拉力逐渐减小，BC绳上的拉力先减小后增大。 故选D。 【10题详解】 A．根据平衡条件可得 解得 A错误，符合题意； B．依题意，钢圆筒处于静止状态，所受的合力为零，B错误，符合题意； C．若增加起吊绳的长度，则每根绳与竖直方向的夹角变小，由 可知每根绳的拉力变小，C错误，符合题意； D．根据牛顿第二定律可得， 解得 D正确，不符题意。 故选ABC。 三、我们的梦想 2024年，无数国产品牌，国产科技涌现，上天下海无所不能，2025年，将是离实现中国梦更近的1年。 11. 2023年5月28日，中国商飞交付的全球首架C919，大型客机从上海到北京飞行成功。为研制大型客机，研究人员进行了大量的风洞实验。如图所示，某次实验数据是这样的：在A点以水平速度4.5m/s向左弹出一个质量为1kg的小球，小球弹出后始终受到水平向右恒定风力的作用。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方7.2m处，下列说法正确的是（　　） A. 风力大小为7.5N B. 从A到B的运动过程中经过0.2s小球速度有最小值 C. 从A到B的运动过程中小球速度最小值为3.6m/s D. 小球水平方向的速度为零时，距A点的水平距离为1.35m 12. 在海面上行驶的一艘邮轮，沿某航线匀速行驶，由于海面大雾，船长发现航线正前方有一艘渔船，渔船正以5m/s的速度匀速同向行驶，此时邮轮距离渔船只有110m，船长立即下达关闭发动机的命令。关闭发动机后，轮船的位移x（m）随时间t（s）变化的规律为，则（　　） A. 轮船的加速度是-0.5m/s2 B. 轮船恰好不会撞上渔船 C. 轮船不会撞上渔船 D. 轮船与渔船的最小距离是10m 13. 北京时间2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱对接形成组合体，航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天。2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下列有关说法正确的是（　　） A. 叶光富在天和核心舱内工作期间处于失重状态 B. 神舟十八号载人飞船返回舱着陆减速的过程中，其内的航天员处于失重状态 C. 空间站绕地球做匀速圆周运动时的线速度比地球同步卫星大 D. 空间站绕地球做匀速圆周运动时的线速度比地球同步卫星小 14. 2024年3月28日小米SU7汽车正式上市，短短几天时间锁单量突破10万台。假设小米SU7质量为2000kg，行驶中所受阻力恒定，最大车速为45m/s。该车沿平直公路行驶过程中的牵引力为F，速度为v。该车由静止开始运动的F-图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 小米SU7所受阻力为6000N B. 小米SU7车速为20m/s时，加速度为1.25m/s2 C. 小米SU7匀加速行驶所用时间为7.5s D. 小米SU7从15m/s行驶450m时已达到最大速度，行驶这450m所需时间为30s 15. 在某次海试活动中，深海载人潜水器“蛟龙号”（图甲）完成海底任务后竖直上浮。假设从上浮速度为v0=20m/s时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t2=5s上浮到海面，速度恰好减为零，其v-t图像如图乙所示。0～5s内，科考员速度变化量的方向是_______（选填“竖直向上”或“竖直向下”）t1=2s时刻“蛟龙号”深度为_________m。 【答案】11. ACD 12. ACD 13. AC 14. BCD 15. ①. 竖直向下 ②. 18 【解析】 【11题详解】 A．小球从A到B，水平方向先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动，在运动时间上相等，在竖直方向上做自由落体运动，从A到B下落的时间为 故小球在水平方向减速和加速的时间均为 根据牛顿第二定律可知 由匀变速直线运动规律可得 联立解得 A正确； BC．对小球的受力情况和运动情况作如下图示 根据力的合成，可得 将初速度分解为垂直于合外力的方向和沿合外力的方向，当时，小球的速度最小，则有 由几何关系可得 从A到B的运动过程中小球速度最小值 根据牛顿第二定律可知 解得 由运动学公式可得 从A到B的运动过程中小球有最小速度经历的时间 B错误，C正确； D．小球水平方向上速度减为0的时间 此时小球水平方向上的位移 D正确。 故选ACD。 【12题详解】 A．根据匀变速直线运动位移与时间的关系 结合轮船的位移-时间关系 可得 BCD．设经过时间二者速度相等，则有 解得 此阶段轮船的位移 渔船的位移 此时二者相距 故二者不会相撞，最小距离为10m，B错误，CD正确。 故选ACD。 【13题详解】 A．叶光富在天和核心舱内工作期间，受到的万有引力提供所需的向心力，处于失重状态，A正确； B．神舟十八号载人飞船返回舱着陆减速的过程中，加速度方向向上，其内的航天员处于超重状态，B错误； CD．根据万有引力提供向心力 解得 由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则空间站绕地球做匀速圆周运动时的线速度比地球同步卫星大，C正确，D错误。 故选AC。 【14题详解】 A．当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，即 A错误； B．由图可知，汽车的额定功率 当车速为时，汽车处于额定功率启动过程，此时汽车的牵引力 根据牛顿第二定律可得 解得 B正确； C．由图可知恒定加速启动过程，汽车的牵引力 由牛顿第二定律可知，此过程的加速度 达到额定功率时，汽车的速度 故汽车恒定加速的时间 C正确； D．设这段时间为，则根据动能定理可得 代入数据解得 D正确。 故选BCD。 【15题详解】 [1]由于潜水器匀减速上浮，加速度的方向竖直向下，故速度变化量的方向应竖直向下； [2]上浮时的加速度 开始时距离水面的深度 上浮2s上升的位移 故此时蛟龙号的深度 四、游乐场 游乐场许多好玩的项目如摩天轮，都与圆周运动的性质有密切关系。 16. 如图所示是游乐场里的过山车，若过山车经过A、B两点的速率相同，则过山车（　　） A. 在A点时处于失重状态 B. 在B点时处于超重状态 C. A点的向心加速度小于B点的向心加速度 D. 在B点时乘客对座椅的压力可能为零 17. 如图，同一条过山车轨道上，一辆小车与多辆相同小车连接在一起分别以初速度v0进入圆轨道，若滑行到重心最高时速度分别为v1和v2。不计轨道和空气阻力，则v1____v2（选填“＞”或“＜”或“＝”） 18. 高空荡秋千是勇敢者的游戏，质量为m的游客坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　） A. 秋千对游客的作用力小于mg B. 秋千对游客的作用力等于mg C. 游客的速度为零，所受合力为零 D. 游客的加速度为零，所受合力为零 19. 如图所示，质量为m的小明（可视为质点）坐摩天轮。小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为k（常数k<1，g为重力加速度）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板，则下列说法正确的是（　　） A. 小明通过最高点时处于完全失重状态 B. 小明做匀速圆周运动的周期为 C. 小明通过最低点时处于超重状态 D. 小明通过最低点时对座舱坐垫的压力大小为k2mg 20. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离d=4m，水平直杆边缘用长L=10m的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角θ=53°，水平直杆到地面的高度H=14m，若小张和座椅的总质量m=60kg，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力。设：，求： （1）钢绳上的拉力大小； （2）小张绕转轴运动的周期； （3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？ 【答案】16. D 17. ＜ 18. A 19. BC 20. （1）1000N；（2）6s；（3）20m 【解析】 【16题详解】 A．过山车经过A点，竖直方向上的合力指向圆心，故加速度竖直向上，处于超重状态，A错误； B．同理过山车经过B点，加速度竖直向下，处于失重状态，B错误； C．根据向心加速度的公式 可知，速度大小相等时，半径越大，向心加速度越小，故A点的向心加速度大于B点的向心加速度，C错误； D．在B点时，根据牛顿第二定律可得 当时，解得 此时乘客对座椅的压力为0，D正确。 故选D。 【17题详解】 小车在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有 对于一辆小车，其重心位置在圆的最高点，对于多辆小车，其重心位置偏低，故其对应的速度大些，因此 【18题详解】 AB．在最高点，受力分析如图所示，则有 A正确，B错误； CD．在最高点时，游客的速度为零，沿半径方向的合力为零，但沿圆弧切线的方向上为游客的合力，即 故游客的合力不为零，加速度不为零，速度为零，CD错误。 故选A。 【19题详解】 A．小明在最高点时处于失重状态，但并非完全失重，A错误； B．小明运动的周期 B正确； C．小明在最低点时，具有向上的加速度，处于超重状态，C正确； D．在最低点时，对小明受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小明通过最低点时对座舱坐垫的压力大小为，D错误。 故选BC。 【20题详解】 [1]对小张受力分析，钢丝绳的拉力为 [2]钢丝绳的拉力和小张的重力为其圆周运动提供向心力，根据牛顿第二定律则有 代入数据解得 [3]皮球抛出时的速度 解得 皮球下落的高度 故皮球下落的时间 皮球平抛的水平位移 故落地点距转轴中心的水平距离 五、物理实验 游乐场许多好玩的项目如摩天轮，都与圆周运动的性质有密切关系。 21. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时： （1）实验小组选取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m，静止时测出弹簧的形变量x，得到形变量x与质量m的关系式图像，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越______（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越小。 （2）图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为______。 （3）如图丙所示，某学习小组把两根弹簧连接起来，测量弹簧1的劲度系数，弹簧2的重力______（填“会”或“不会”）引起弹簧1的劲度系数的测量误差。 22. 下面是教材中的四幅图，关于它们的说法不正确的是（　　） A. 甲图表示力的方法叫力的示意图 B. 乙图是在真空管中将鸡毛，小铁片同时由静止释放，释放后两者下落快慢相同 C. 丙图实验中，按压两镜面之间的桌面刻度处光点位置变化说明桌面发生了微小形变 D. 丁图中，用悬挂法测定薄板的重心，应用了重力和细绳拉力二力平衡的原理 23. 某实验小组用如图所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有（ ） A．挡板高度等间距变化 B．斜槽轨道PQ的末段水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体（ ） A．在水平方向上做匀速直线运动 B．在水平方向上的运动不受竖直方向运动的影响 C．在竖直方向上的运动不受水平方向运动的影响 （3）牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球做匀速圆周运动，成为人造地球卫星。若取地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，则第一宇宙速度的表达式可以写为v=______。 24. 列车运动的加速度与其质量的关系可用实验验证。在“用DIS研究加速度与质量的关系”实验中，实验装置如图所示。 （1）图中装在小车上的是位移传感器的___________（选填：A.发射器B.接收器）； （2）实验过程中，要保持___________不变，通过___________来改变小车质量。 25. 有一组同学，受天宫课堂的启发，设计了图（甲）测量物体质量的实验装置：滑块上固定有条形挡光片与力传感器，细线的两端分别连接在传感器上和钩码上。当滑块通过G1、G2两个光电门时，光束被遮挡的时间∆t1、∆t2可以被数字计时器测量并记录。已知挡光片的宽度为D，光电门间的距离为x。（结果保留两位有效数字） （1）调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂槽码的情况下轻推滑块，如果∆t1_____∆t2；（选填“=”“<”或“>”），说明气垫导轨已水平； （2）以下操作能提高实验精确度的是（ ） A．让钩码的总质量远小于小车的质量 B．选用宽度较小的挡光片进行实验 C．适当增加两光电门间的距离 （3）本实验中，计算滑块加速度的表达式为a=_____（用∆t1、∆t2、D、x表示）； （4）该同学先保持滑块（包括传感器及挡光片）的质量M不变，改变所挂槽码的质量，多次重复测量，作出a-F图线如图乙中I所示，由此可得M=______kg； （5）在滑块上固定待测物体m，重复（4）中操作，在图（乙）中作出a-F图线Ⅱ，则m=_____kg。 【答案】21. ①. 多 ②. ③. 不会 22. A 23. ①. BC ②. C ③. 24. ①. A ②. 钩码 ③. 增加小车上砝码 25. ①. = ②. BC ③. ④. 0.2 ⑤. 【解析】 【21题详解】 （1）[1]根据平衡条件可知，弹簧的弹力等于物体的重力，根据胡克定律可得kx=mg 则 可见图像的斜率越小、劲度系数越大，则可知弹簧单位长度的圈数越多，弹簧的劲度系数越小。 （2）[2]根据图像可知，2的斜率为1的斜率的3倍，则有 已知弹簧l的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为 （3）[3]测量弹簧1的劲度系数，需要测量两组数据进行计算，两组数据都包含了弹簧2的重力，由此可知，弹簧2的重力不会引起弹簧1的劲度系数的测量误差。 【22题详解】 A．甲图表示力的方法叫力的图示，故A错误，与题意相符； B．乙图是在真空管中将鸡毛，小铁片同时由静止释放，释放后两者下落快慢相同，故B正确，与题意不符； C．丙图实验中，按压两镜面之间的桌面刻度处光点位置变化说明桌面发生了微小形变，故C正确，与题意不符； D．丁图中，用悬挂法测定薄板的重心，应用了重力和细绳拉力二力平衡的原理，故D正确，与题意不符。 本题选不正确的，故选A。 【23题详解】 （1）[1]A．实验中需要记录钢球运动的轨迹，挡板高度没有必要等间距变化，故A错误； B．斜槽轨道PQ的末段水平，可以保证钢球做平抛运动，故B正确； C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，可以保证钢球每次做平抛运动的初速度相同，故C正确。 故选BC。 （2）[2]伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。说明竖直方向上是自由落体运动，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上的运动不受水平方向运动的影响。 故选C。 （3）[3]根据 又 联立，解得 【24题详解】 （1）[1]图中装在小车上的是位移传感器的发射部分，而接收部分是固定在轨道上的。 故选A。 （2）[2][3]实验过程中，要保持钩码质量不变，通过增加小车上的砝码来改变小车质量。 【25题详解】 （1）[1]时间相等则说明匀速运动表示导轨水平，即∆t1=∆t2 （2）[2]A．实验中有传感器，故不需要让钩码的总质量远小于小车的质量，故A错误； B．选用宽度较小的挡光片进行实验，可以保证通过光电门时的平均速度更接近瞬时速度，故B正确； C．适当增加两光电门间的距离可减小计算加速度时的误差，故C正确。 故选BC。 （3）[3]根据 又， 可得 （4）[4]由牛顿第二定律，可得 则 结合图像可得 解得 （5）[5]在滑块上固定待测物体m，根据牛顿第二定律 结合图像，可知 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年上海市上海中学高一上学期期末测试卷（B） 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。 2． 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。 3． 试卷共6页，作答前务必在答题纸上填写姓名，报名号，作答在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 4． 本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2。 一、巴黎奥运会 2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现，创造了境外参加奥运会的最佳成绩，其中精彩的运动项目不乏背后丰富的物理知识。请回答下列有关问题： 1. 如图所示，2024年8月郑钦文斩获巴黎奥运会网球女单冠军。若网球可视为质量分布均匀的球体，则关于网球运动中蕴含的力学知识，以下说法正确的是（　　） A. 网球的重心在网球的几何中心 B. 网球撞击球拍时，球拍对网球的力大于网球对球拍的力 C. 网球的速度越大，惯性越大 D. 球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的 2. 如下图所示为2024年巴黎奥运会中的四个比赛场景，下列对各场景的阐述中正确的是（　　） A. 图1所示，在邓雅文展示小轮车骑行技巧时，其可视为质点 B. 图2所示，杨家玉获得田径女子20公里竞走冠军，“20公里”指的是比赛过程中杨家玉的位移 C. 图3所示，刘洋展示“十字撑”，若他降低他的所处高度，则绳子拉力增大 D. 图4所示，陈艺文在女子三米跳板决赛中跳板被压到最低点的瞬间，对跳板的作用力大于自身的重力 3. 2024年7月31日和8月6日，全红婵获得巴黎奥运会跳水女子双人10m跳台金牌和跳水女子10m跳台金牌，成为历史上最年轻的3金得主，跳水运动又掀起一阵热潮，假设某次跳水，从运动员以10m/s速度从10m跳台的跳板上竖直跳起开始算起，当运动员位移大小为3.75m时，运动员运动的时间可能为_______。 4. 2024年8月10日在巴黎奥运会上，我国举重运动员刘焕华打破奥运会纪录获冠军，刘焕华还在2024年4月8日于泰国普吉岛举行的举重世界杯上以挺举233公斤的成绩创造新的世界纪录。如果在稳定运行的升降机中，当升降机以1m/s2的加速度匀加速上升，刘焕华挺举的最好成绩为_______kg；当升降机以1m/s2的加速度匀加速下降时，刘焕华处于_________（选填“超重”或“失重”）状态。 5. 2024年8月3日，在巴黎奥运会网球女子单打金牌赛中，中国选手郑钦文2比0战胜克罗地亚选手维基奇，夺得金牌。郑钦文某次击球时，将球沿斜向上的方向击出，击球点距离地面的高度为h，速度大小为，与水平方向夹角为θ=37°，不计空气阻力，网球可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 网球运动的最高点到地面的高度为45h B. 网球在空中运动的总时间为 C. 网球的水平射程为8（15+）h D. 网球落地瞬间的速度大小为5 二、深中通道 深中通道以2024年6月30日通车试运营，是连接深圳市和中山市的特大桥，深中通道位于珠三角伶仃洋海域，是集“桥、岛、隧、水下互通”四位一体的世界级跨海通道集群工程。 6. 深中通道全长约24千米，北距虎门大桥约30千米，小明从家开车去某地，他事先用导航软件搜索路线，若选择走A路线，经过虎门大桥，路程约103千米，耗时约1小时50分钟；若选择走B路线，经过深中通道，路程约53千米，耗时约1小时10分钟，假设汽车实际行驶路程和时间与导航软件预计的相同，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车通过两条路线的平均速度相同 B. 汽车通过A路线的平均速度更大 C. 汽车通过A路线的位移更大 D. 汽车通过A路线的平均速率更大 7. 2024年6月30日15：00，国家重大工程深圳至中山跨江通道（以下简称“深中通道”）通车试运营。图中a、b、c、d、e为深中通道中连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的五个点，相邻两点间的距离均为L。若汽车（视为质点）从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过bc段的时间为t。下列说法正确的是（　　） A. 汽车通过ab段的时间为（+1）t B. 汽车通过ae段的时间为3t C. 汽车通过ac段的平均速度大小为（2- D. 汽车通过c点时的速度大小为 8. 深中通道四条通道全部采用ETC自动收费，某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道，到达O点的速度为22m/s，此时开始减速，到达M时速度减至6m/s，并以6m/s的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时10.0s，这一过程的v-t图像如图所示，则（　　） A. 汽车减速的加速度大小为3m/s2 B. 汽车在O、M中点的速度大小为14m/s C. O、M间的距离为56m D. 汽车在ON段的平均速率为9.2m/s 9. 深中通道上的某点灯如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，则AC绳和BC绳中的拉力的变化情况是（　　） A. AB绳的拉力逐渐增大 B. BC绳的拉力逐渐增大 C. AB绳的拉力先增大，后减小 D. BC绳的拉力先减小，后增大 10. 深中通道的建成靠的是“中国建筑重工机械”。如图，10根起吊绳（绳的质量忽略不计）通过液压机械抓手把质量为6×105kg的巨型钢圆筒静止吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°（下图其他8根绳没有画出），则下列说法错误的是（　　） A. 每根绳的拉力为3.75×106N B. 钢圆筒所受的合力为6×106N C. 若增加起吊绳的长度，则每根绳的拉力变大 D. 若每根绳承受的最大拉力为9×105N，则起吊过程的最大加速度为2m/s2 三、我们的梦想 2024年，无数国产品牌，国产科技涌现，上天下海无所不能，2025年，将是离实现中国梦更近的1年。 11. 2023年5月28日，中国商飞交付的全球首架C919，大型客机从上海到北京飞行成功。为研制大型客机，研究人员进行了大量的风洞实验。如图所示，某次实验数据是这样的：在A点以水平速度4.5m/s向左弹出一个质量为1kg的小球，小球弹出后始终受到水平向右恒定风力的作用。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方7.2m处，下列说法正确的是（　　） A. 风力大小为7.5N B. 从A到B的运动过程中经过0.2s小球速度有最小值 C. 从A到B的运动过程中小球速度最小值为3.6m/s D. 小球水平方向的速度为零时，距A点的水平距离为1.35m 12. 在海面上行驶的一艘邮轮，沿某航线匀速行驶，由于海面大雾，船长发现航线正前方有一艘渔船，渔船正以5m/s的速度匀速同向行驶，此时邮轮距离渔船只有110m，船长立即下达关闭发动机的命令。关闭发动机后，轮船的位移x（m）随时间t（s）变化的规律为，则（　　） A. 轮船的加速度是-0.5m/s2 B. 轮船恰好不会撞上渔船 C. 轮船不会撞上渔船 D. 轮船与渔船的最小距离是10m 13. 北京时间2024年4月25日，神舟十八号载人飞船与空间站天和核心舱对接形成组合体，航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天。2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下列有关说法正确的是（　　） A. 叶光富在天和核心舱内工作期间处于失重状态 B. 神舟十八号载人飞船返回舱着陆减速的过程中，其内的航天员处于失重状态 C. 空间站绕地球做匀速圆周运动时的线速度比地球同步卫星大 D. 空间站绕地球做匀速圆周运动时的线速度比地球同步卫星小 14. 2024年3月28日小米SU7汽车正式上市，短短几天时间锁单量突破10万台。假设小米SU7质量为2000kg，行驶中所受阻力恒定，最大车速为45m/s。该车沿平直公路行驶过程中的牵引力为F，速度为v。该车由静止开始运动的F-图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 小米SU7所受阻力为6000N B. 小米SU7车速为20m/s时，加速度为1.25m/s2 C. 小米SU7匀加速行驶所用时间为7.5s D. 小米SU7从15m/s行驶450m时已达到最大速度，行驶这450m所需时间为30s 15. 在某次海试活动中，深海载人潜水器“蛟龙号”（图甲）完成海底任务后竖直上浮。假设从上浮速度为v0=20m/s时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t2=5s上浮到海面，速度恰好减为零，其v-t图像如图乙所示。0～5s内，科考员速度变化量的方向是_______（选填“竖直向上”或“竖直向下”）t1=2s时刻“蛟龙号”深度为_________m。 四、游乐场 游乐场许多好玩的项目如摩天轮，都与圆周运动的性质有密切关系。 16. 如图所示是游乐场里的过山车，若过山车经过A、B两点的速率相同，则过山车（　　） A. 在A点时处于失重状态 B. 在B点时处于超重状态 C. A点的向心加速度小于B点的向心加速度 D. 在B点时乘客对座椅的压力可能为零 17. 如图，同一条过山车轨道上，一辆小车与多辆相同小车连接在一起分别以初速度v0进入圆轨道，若滑行到重心最高时速度分别为v1和v2。不计轨道和空气阻力，则v1____v2（选填“＞”或“＜”或“＝”） 18. 高空荡秋千是勇敢者的游戏，质量为m的游客坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　） A. 秋千对游客的作用力小于mg B. 秋千对游客的作用力等于mg C. 游客的速度为零，所受合力为零 D. 游客的加速度为零，所受合力为零 19. 如图所示，质量为m的小明（可视为质点）坐摩天轮。小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为k（常数k<1，g为重力加速度）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板，则下列说法正确的是（　　） A. 小明通过最高点时处于完全失重状态 B. 小明做匀速圆周运动的周期为 C. 小明通过最低点时处于超重状态 D. 小明通过最低点时对座舱坐垫的压力大小为k2mg 20. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离d=4m，水平直杆边缘用长L=10m的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角θ=53°，水平直杆到地面的高度H=14m，若小张和座椅的总质量m=60kg，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力。设：，求： （1）钢绳上的拉力大小； （2）小张绕转轴运动的周期； （3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？ 五、物理实验 游乐场许多好玩的项目如摩天轮，都与圆周运动的性质有密切关系。 21. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时： （1）实验小组选取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量m，静止时测出弹簧的形变量x，得到形变量x与质量m的关系式图像，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越______（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越小。 （2）图乙中，已知弹簧1的劲度系数为k，则弹簧2的劲度系数为______。 （3）如图丙所示，某学习小组把两根弹簧连接起来，测量弹簧1的劲度系数，弹簧2的重力______（填“会”或“不会”）引起弹簧1的劲度系数的测量误差。 22. 下面是教材中的四幅图，关于它们的说法不正确的是（　　） A. 甲图表示力的方法叫力的示意图 B. 乙图是在真空管中将鸡毛，小铁片同时由静止释放，释放后两者下落快慢相同 C. 丙图实验中，按压两镜面之间的桌面刻度处光点位置变化说明桌面发生了微小形变 D. 丁图中，用悬挂法测定薄板的重心，应用了重力和细绳拉力二力平衡的原理 23. 某实验小组用如图所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有（ ） A．挡板高度等间距变化 B．斜槽轨道PQ的末段水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体（ ） A．在水平方向上做匀速直线运动 B．在水平方向上的运动不受竖直方向运动的影响 C．在竖直方向上的运动不受水平方向运动的影响 （3）牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球做匀速圆周运动，成为人造地球卫星。若取地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，则第一宇宙速度的表达式可以写为v=______。 24. 列车运动的加速度与其质量的关系可用实验验证。在“用DIS研究加速度与质量的关系”实验中，实验装置如图所示。 （1）图中装在小车上的是位移传感器的___________（选填：A.发射器B.接收器）； （2）实验过程中，要保持___________不变，通过___________来改变小车质量。 25. 有一组同学，受天宫课堂的启发，设计了图（甲）测量物体质量的实验装置：滑块上固定有条形挡光片与力传感器，细线的两端分别连接在传感器上和钩码上。当滑块通过G1、G2两个光电门时，光束被遮挡的时间∆t1、∆t2可以被数字计时器测量并记录。已知挡光片的宽度为D，光电门间的距离为x。（结果保留两位有效数字） （1）调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂槽码的情况下轻推滑块，如果∆t1_____∆t2；（选填“=”“<”或“>”），说明气垫导轨已水平； （2）以下操作能提高实验精确度的是（ ） A．让钩码的总质量远小于小车的质量 B．选用宽度较小的挡光片进行实验 C．适当增加两光电门间的距离 （3）本实验中，计算滑块加速度的表达式为a=_____（用∆t1、∆t2、D、x表示）； （4）该同学先保持滑块（包括传感器及挡光片）的质量M不变，改变所挂槽码的质量，多次重复测量，作出a-F图线如图乙中I所示，由此可得M=______kg； （5）在滑块上固定待测物体m，重复（4）中操作，在图（乙）中作出a-F图线Ⅱ，则m=_____kg。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $