资源简介

上海师范大学附属外国语中学
2024学年第二学期期末考试高一物理试卷
一、天宫空间站
天宫空间站是我国的国家级太空实验室，空间站离地高度为400公里左右，设计寿命为10年，长期驻留3人，最大可扩展为180吨级六舱组合体，可以进行较大规模的空间应用和实验。
1. 天宫空间站，在预设的轨道半径为6700km处的轨道上绕地球运行近似可以看做匀速圆周运动，重8000kg。
（1）在天宫二号运行的过程中，下列哪个物理量保持不变（ ）。
A.速度　　B.角速度　　C.加速度　　D.合外力
（2）已知地球的质量为6×1024kg，万有引力常量，则天宫二号在轨道上受到地球的万有引力大小为______N（保留2位有效数字）。万有引力常量是___________（选填“A：牛顿”或B：“卡文迪什”）通过扭秤实验测定的。
2. 有同学设想在天宫二号空间站利用下列装置进行高中物理实验，你认为不可行的是（　　）
A. 探究两个互称角度的力的合成规律
B. 用力传感器研究作用力和反作用力的关系
C. 研究平抛运动的规律
D. 研究向心力的实验
3. 飞船从发射升空至返回大致经历了以下四个阶段，机械能守恒的阶段是（　　）
A. 飞船发射升空
B. 飞船在椭圆轨道上绕地球运行
C 飞船进行最后一圈绕地飞行时进入返回姿态，返回舱与推进舱分离，制动发动机点火，飞船持续下降预备进入大气层
D. 飞船借助降落伞和反推发动机逐步减速穿越大气层，以3~4m/s的速度下降预备着陆
4. 飞船从圆轨道I，通过变轨后，沿椭圆轨道II由A处运动到B处，与沿圆轨道运行的核心舱对接，对接后的组合体继续在圆轨道III上运行。在上述过程中，飞船（　　）
A. 由轨道II变轨到轨道III，需在B处减速
B. 在B处与核心舱对接前后的加速度相等
C. 在轨道I上A处的速度小于在轨道III上B处的速度
D. 在轨道II上由A到B的时间大于在轨道III上运行周期
5. 天宫空间站上的一个螺丝掉落，则这颗小螺丝将做（　　）
A. 自由落体运动 B. 平抛运动
C. 远离地球飞向太空 D. 继续和卫星一起沿轨道运动
6. 天舟二号采用自主快速交会对接模式，成功对接天和核心舱后向端口。二者对接前、后瞬间的总动量大小分别为p1、p2；总动能分别为E1、E2，则（　　）
A. p1=p2，E1>E2 B. p1>p2，E1>E2
C. p1=p2，E1=E2 D. p1=p2，E1二、无人机
无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险等优点，被广泛应用生产生活中。（g取10m/s ）
7. 已知重力加速度为g，一质量为m=2.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。如图，无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为R=4.0m、角速度为ω=1.5rad/s的匀速圆周运动。
（1）此运动过程中，空气对无人机的作用力方向为（ ）
A.竖直向上　　B.斜向上　　C.水平方向　　D.斜向下　　E.竖直向下
（2）此运动过程中，无人机所受向心力大小为____N。
8. 在空中悬停的无人机因突然失去动力而下坠。在此过程中，其所受空气阻力与下坠速度成正比，则无人机下坠过程中，（　　）
A. 机械能守恒 B. 可能一直在加速
C. 必做匀速直线运动 D. 所受合外力先做正功后做负功
9. 我国的民用无人机技术发展迅速，目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行测试，发动机起飞一段时间后关闭，再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大小恒定，空气阻力恒为重力的0.25倍，无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示，则无人机的质量为__________kg，无人机的升力为______N。
10. 某同学利用无人机玩投球游戏。
（1）无人机用150N的力将质量为0.6kg的球扔出50m远，扔出时速度为10m/s，则无人机对球做的功为（ ）
A.30J　　B.4500J　　C.7500J　　D.没有做功
（2）无人机在距地高为水平面内匀速直线运动，释放可视为质点的小球，小球质量为1kg，无人机飞行速度为5m/s，小球经过1s落地。不计空气阻力，求：
（a）小球抛出时离地面的高度；_______
（b）小球落地时的水平位移；_________
（c）小球落地时的速度大小和方向（写出速度方向与水平方向夹角的正切值）；_______
（d）小球落地时重力的瞬时功率。_______
三、游乐场
游乐场中包含着丰富的物理原理。只要你善于观察，都能用物理知识解决实际问题。
11. “蹦极”是一种很有挑战性的运动如图所示，某同学身系弹性绳从高空处自由下落做蹦极运动，图中是弹性绳原长的位置，是该同学所到达的最低点，是该同学静止地悬着时的平衡位置，不计空气阻力。
（1）该同学到达_________点动能最大，到达_________点时弹性绳的弹性势能最大。
（2）该同学下落过程中重力做_________功；重力势能______。
12. 如图所示，某人在游乐场场里划水，由A点划船渡河，船头方向始终与河岸垂直，下列说法正确的是（　　）
A. 小船能到达正对岸的点
B. 小船能到达正对岸点的左侧
C. 小船到达对岸的时间与水流速度有关
D. 小船到达对岸的位置与水流速度有关
13. 乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（　　）
A. 过山车在过最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来
B. 人在最高点时对座位可能产生大小为的压力
C. 人在最低点时对座位的压力等于
D. 人在最低点时对座位的压力小于
14. 某同学对大摆锤运动过程中的能量转化产生了好奇，回来后在实验室模拟大摆锤的运动。实验装置如图所示，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。重力加速度为。
（1）实验中使用的传感器是______传感器。
（2）已知挡光片宽度为，摆锤通过某个挡光片的挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为______。
（3）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时的速度大小分别为、。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____。（用给定的符号表示）
（4）以摆锤所在位置到最低点的高度为横坐标，摆锤速度为，以为纵坐标。若摆动过程中摆锤的机械能守恒，作出的图线应是图中的____，图线的斜率表示____。
A.B.
C D.
四、体育运动
篮球是同学们喜欢的一种运动，在篮球运动中隐藏着很多物理知识。
15. 最近，中国独臂少年张家城打篮球的视频在网上走红，球星易建联为这位少年送上了祝福和寄语。如图所示，某次篮球比赛中，少年将球由静止快速抛出，篮球空心入网，篮球质量为m，抛出时篮球距离地面高度为，速度大小为，进框时篮球距离地面高度为，篮球视为质点，重力加速度为g，以地面为零势能面，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功
B. 篮球从抛出到进篮筐过程中重力做功为
C. 篮球进篮筐瞬间的机械能为
D. 篮球进篮筐瞬间的机械能为
16. A、B两篮球质量相等，A球竖直上抛，B球平抛，两球在运动中空气阻力不计，则在落地前下述说法中正确的是（　　）
A. 相同时间内，动量的变化大小相等，方向相同
B. 相同时间内，动量的变化大小相等，方向不同
C. 动量的变化率大小相等，方向相同
D. 动量的变化率大小相等，方向不同
17. 在篮球场某同学伸出双手迎接传来的篮球，接球时，两手随球迅速收缩至胸前，这样做的目的是（　　）
A. 使球对手的冲量比较小
B. 使球对手的作用力比较小
C. 使球的动量变化量比较小
D. 使球的动能变化量比较小
18. 某学校同学在校打篮球时，发现两篮球上下叠放同时落地后，上面的球被弹起得很高。为研究此现象所蕴含的物理原理，成立兴趣小组利用篮球、排球进行了碰撞实验，为计算方便本题中所有球均可视为质点。重力加速度g=10m/s ，忽略空气阻力影响。进行如下实验：
（1）第一次实验：如图甲所示，将质量为0.6kg的篮球，以5m/s的速度砸向地面，以4m/s的速度反弹，通过查阅资料他们估计出了球与地面的作用时间t=0.02s。求篮球与地面碰撞过程中地面对篮球做功为__________J；地面对篮球的平均作用力F的大小__________N。
（2）第二次实验：如图乙所示，在篮球（mA=0.6kg）的正上方紧贴着放一质量为mB=0.4kg的排球，让这两个球一起从距离地面1.25m高处自由下落并撞击地面。若篮球与地面及篮球与排球的碰撞时间均忽略不计，篮球与地面碰后以相同速度大小弹回，立即与排球发生弹性碰撞。求排球能达到的高度。__________
五、安全行驶
“道路千万条，安全第一条”，交通安全关系到每个家庭的幸福。
19. 一辆质量为m=2000kg的汽车在平直公路上，以恒定功率P=90kW启动，经时间t=30s达到该功率下的最大速度vm=30m/s，设汽车行驶过程中所受到的阻力保持不变。
①汽车在时间t内做______________运动。
②汽车行驶过程中所受到的阻力大小为_______，时间t内的行驶距离为______。
20. 一辆在平直路面行驶的汽车，所受阻力大小f与行驶的速率成正比，若汽车从静止出发，先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个过程中，汽车受到的牵引力大小F与阻力大小f的关系图像是（　　）
A. B.
C. D.
21. 如图所示，避险车道制动坡道可视为与水平面夹角为的斜面。一辆质量为5t的货车在干道行驶过程中刹车失灵，关闭发动机后以的速度驶入避险车道。已知货车与路面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。
①为防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该车道路面的倾角应该满足的条件是__________。
②若避险车道路面倾角为，取，求货车在避险车道上合外力做功__________J，货车行驶的最大距离为________m。（结果保留2位有效数字）
③在避险车道的末端设置有防撞网，阻挡失控车辆冲出避险车道。当车辆撞击防撞网时，防撞网______（选填“应该”或“不应该”）超出其弹性限度。
上海师范大学附属外国语中学
2024学年第二学期期末考试高一物理试卷
一、天宫空间站
【1~6题答案】
【答案】1. ①. B ②. ③. 卡文迪什 2. C 3. B 4. B 5. D 6. A
二、无人机
【7~10题答案】
【答案】7. ①. B ②. 200N 8. B
9 ①. 3.2 ②. 68.6
10. ①. 30J ②. 5m ③. 5m ④. ， ⑤. 100W
三、游乐场
【11~14题答案】
【答案】11. ①. b ②. c ③. 正 ④. 减小 12. D 13. B
14. ①. 光电门 ②. ③. ④. D ⑤.
四、体育运动
【15~18题答案】
【答案】15. BC 16. AC 17. B
18. ①. -2.7 ②. 276 ③. 2.45
五、安全行驶
【19~21题答案】
【答案】19. ①. 加速度减小的变加速 ②. 3000N ③. 600m 20. A
21. ①. ②. ③. 60m ④. 应该

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