上海市华东师范大学第二附属中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

华东师大二附中2025学年第二学期期中考试卷 高一 物理 （考试时间：60分钟 卷面满分：100分） 特别提示： 1．本试卷标注：“不定项”的试题，每小题有1～2个正确选项，漏选给一半分，错选多选不给分；标注“多选”的试题，每小题有2～3个正确选项，漏选给一半分，错选多选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示，文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。 一、相对论 相对论革新了人类对宇宙的认知框架，为核能利用、GPS定位、黑洞探测及现代宇宙学奠定了理论基础。 1．（不定项）以下哪种物理情景可以仅用牛顿力学很好地解释（ ） A．电子在原子核外的绕核运动 B．质子在高能粒子加速器中加速到接近光速 C．地球绕太阳运动 D．黑洞的质量和半径的关系 2．2016年，美国的激光干涉引力波观测台宣布，探测到了来自13亿光年之外两个黑洞碰撞合并所发出的引力波，引力波的发现验证了以下哪个理论（ ） A．狭义相对论 B．大爆炸宇宙论 C．广义相对论 3．真空中光速为。如图为一车厢，向右作匀速直线运动，，车厢内中心有一光源，上方有一个接收器，车厢内可视为真空。 （1）在地面上的观察者看来，光源发出的一闪光（ ） A．同时到达车厢前壁和后壁 B．先到达车厢前壁 C．永远不会到达车厢前后壁 D．先到达车厢后壁 （2）光源发出一闪光，车厢里的观察者和地面上的观察者均从发出闪光的时刻开始计时，车厢里的观察者记下闪光到达接收器的时间为，地面上的观察者记下闪光到达接收器的时间为，则（ ） A． B． C． 二、人造卫星 如图所示为人造卫星的变轨示意图，其中1为近地轨道，3为地球的同步卫星轨道，2轨道分别在A处与B处和1轨道与3轨道相切。人造卫星从近地轨道最终进入同步卫星轨道需要在和两处分别点火以改变速度大小。 4．人造卫星在1轨道上通过A点时的速率记为，在2轨道上通过A点时的速率记为，在2轨道上通过B点时的速率记为，在3轨道上通过B点时的速率记为，则这四个速率中最大的是________，最小的是________。 A． B． C． D． 5．人造卫星在1轨道总机械能为，在3轨道总机械能为，则________（选填A．“” B．“=” C．“<”） 6．（论证）对上面第5题中的选择作出解释。 7．（计算）已知地球自转周期为24小时，地球半径为，求人造卫星在3轨道上运动时离地表的距离。（结果保留3位有效数字） 三、空间探索 长征系列运载火箭是中国进入太空的主要运输工具，2003年神舟五号首次将航天员杨利伟送入太空，实现了中国人的飞天梦想。此后，神舟飞船多次执行载人任务，天宫空间站于2022年建成，成为我国自主建造的太空实验室，可长期驻留并开展微重力科学实验。在深空探测方面，嫦娥工程成功实现了月球背面采样返回；2021年天问一号着陆火星，使我国成为全球第二个实现火星巡视的国家。近年来，我国火箭发射频率大幅提升，新一代载人登月火箭也在稳步推进中。 8．火箭发射在高纬度地区更有利还是低纬度地区更有利？________（A．高纬度 B．低纬度） 9．如果火箭所受重力为，长为，发动机在点火后提供的功率恒为。从点火起经过了时间，火箭竖直上升了h的高度。忽略重力变化，则在这个过程中，火箭的重力做功为________，发动机做功为________。 10．要将探测器送上月球或是火星，着陆舱在登陆时的缓冲技术是一项重要的技术。如图是某种着陆舱采用的缓冲模块，由A、B两部分组成，A与总质量为m的着陆舱主体相连，B为一个套筒，之间连有一根劲度系数为k的弹簧，A可在B内向下运动。在着陆时，B首先与地面碰撞，速度立即减为0，此时弹簧长度为原长，A具有向下的速度。当A在B中运动时，B还会对A施加一个大小与速度成正比的阻力。当着陆舱在重力加速度为g的星球上最终静止后，从B碰撞地面开始，着陆过程克服阻力做功为（ ） A． B． C． D． 11．拉格朗日点是太空中少数几个“特殊位置”。在两个大天体（比如地球和太阳）的引力共同作用下，一个小物体放在这些点上，可以保持相对静止——好像被引力“锁”在了那里。简单说，在拉格朗日点上，两个天体的引力与物体绕中心旋转所需的向心力恰好平衡。因为稳定又省燃料，科学家常把。卫星（如韦伯太空望远镜）放在拉格朗日点上。如图L为太阳和地球的一个拉格朗日点，当卫星在L处绕太阳运动时，其周期T与地球的公转周期相比（ ） A． B． C． 四、验证机械能守恒定律实验 如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，A、B是固定在不同位置的两个挡光片，以最低点作为零势能点。 12．实验中使用的传感器为________传感器。 13．（多选）以下方式能减小实验误差的有 A．使用宽度更小的挡光片 B．每次实验从同一高度释放摆锤 C．使用质量更大的摆锤 D．相邻两个挡光片的固定位置高度间隔相等 14．已知A、B两个挡光片与最低点C的高度差分别为、，实验测得摆锤经过A、B时的速度分别为、，重力加速度为g。为了证明摆锤在A、B两点的机械能相等，需要得到的关系式是________。（仅用本题给的物理量表示） 15．如果测得的挡光片宽度比实际的要大，则最后绘制出的总机械能随摆锤高度h变化的图像为（可认为实验操作都正确时得到的机械能是守恒的）（ ） A． B． C． D． 五、风力利用 人们很早就利用空气的动能通过风车来抽水、磨面……现在，人们感兴趣的是如何利用风发电。风力发电就是利用空气流动的动能带动风力发电机的叶片旋转，再通过齿轮增速箱提升旋转的速度来驱动发电机发电。风力发电具有成本低、清洁、可再生等优点。 16．很多地区人们使用牲畜来拉磨盘，比如瓦特为了测定蒸汽机功率，就引入“马力”这一功率单位。如图，瓦特认为一匹马能180磅（相当于800 N）的力拉着转动半径为12英尺（相当于3.7 m）的磨轮以144圈/时的转速转动。此时马的功率即为1马力，则1马力=________W。（保留两位有效数字） 17．将瓦特用国际单位制中的基本单位表示，________。 18．（计算）如图所示的风车磨坊，可认为风车迎风面是一个半径为5 m的圆。空气垂直于迎风面吹来，速度为，空气密度为。为了讨论的简单起见，假设吹过风车迎风面的空气速度均减为，风车的机械效率为。求风车磨坊的输出功率。（保留两位有效数字） 19．荷兰是风车大国，荷兰人利用风车进行围海造田，这项庞大的工程让荷兰人成功从大海中取得了近三分之一的国土。抽取海水是围海造田中重要的一步，右图是抽水过程的简单示意图，用风车驱动的水泵不断抽取坝体内的海水，海水从泵内流出后流向事先开凿的运河。图中为海面到海床的距离，为此时坝内水面到海床距离，为水泵到海床距离，为运河水面到海床距离。海水密度为，重力加速度为g。 （1）若单位时间内泵抽水体积为，则此时泵的功率最小为________。 （2）（绘图）以开始抽水为计时起点（即时）定性画出（功率-时间）图像。 （3）若坝体内的水体表面积为，将坝内的海水全部抽完需要做的功最少为________。（表达式中不可出现） 六、蹦极 蹦极运动是一种挑战心理极限的冒险活动：参与者从高处（如桥、塔）系弹性绳跃下，体验瞬间失重与反复弹跳。如图为蹦极运动的示意图，不计空气阻力，参与者甲从P处无初速地跳下，经过A处弹性绳开始拉紧，经过B处后开始减速，到达最低点C处后又继续向上运动。 20．在A、B、C三处中，动能最大处为________，重力势能最大处为________，弹性势能最大处为________。 21．（不定项）竖直向下为正方向，为参与者动能，为参与者重力势能，为参与者位移（以P为起点）以下图像可能正确的有（ ） A． B． C． D． 22．如果换成质量更大的参与者乙，则乙第一次到达最低点的位置比C________（选填A．“更高” “B．”更低” C．“一样高”） 七、小球运动 如图所示，水平轨道AB长为，其端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上。圆心在、半径为的光滑圆形轨道BC与AB相切于点，并且和圆心在半径为的光滑细圆管轨道CD平滑对接，、、三点在同一条直线上。光滑细圆管轨道CD右侧有一半径为、圆心在点的圆弧档板竖直放置，并且与地面相切于点。质量为的小球（可视为质点）从轨道上的点由静止滑下，刚好能运动到点。触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小球在到达点之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点（计算时圆管直径可不计，重力加速度为g）。 23．求： （1）小滑块与水平轨道间的动摩擦因数； （2）弹簧锁定时具有的弹性势能； （3）滑块通过最高点后落到档板上时具有的动能。 学科网（北京）股份有限公司 $