上海市浦东新区部分学校联考2024-2025学年高三上学期物理期中考试试卷

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一、生活中的力和运动（共24分）
（4分）1、（多选）近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的“加速度的变化率”越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，则下列说法正确的是（ ）

A．从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是m/s3
B．加速度保持为0的直线运动是匀变速直线运动
C．若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图像，表示的是物体的速度在减小
D．若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图像，已知物体在t=0时速度为5m/s，则2s末的速度大小为8m/s
（4分）2.如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢向上提起，下列说法正确的是（ ）

A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
（4分 ）3、（多选）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物体N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N至细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中（ ）
A. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
B. N受到的水平拉力的大小可能保持变小
C. M所受斜面的摩擦力大小可能不变
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
C
B
A
（a）
4、如图（a）所示，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一质量为m的球从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，之后向下压缩弹簧，球运动到C处到达最低点。运动过程中不计空气阻力。
（2分）（1）．AB距离为d，球刚接触弹簧时的动能Ek=______；
（3分）（2）．从A运动到C过程中经过A、B、C三点，球超重的是______点，失重的是______点;
（3分）（a
x
O
（b）
3）．当球运动到最低点时，地面对轻弹簧的支持力（ ）
A．FN2mg
（4分）（4）．（作图）取A处为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴，在图（b）中定性画出从A运动到C的过程中球的加速度a随位移x变化的图像。
二、排球运动（共12分）
排球运动是球类运动之一，在我国具有非常高的欢迎度，我国女排曾获得世界五连冠的辉煌记录。

（3分）5.如图所示，小王同学正在垫质量为m的排球。排球离开手臂后先竖直向上运动高度h后，再落回原位置，设空气阻力大小恒为f，则此过程中（ ）
A．重力对排球所做总功为-mgh
B．排球的机械能变化量为-2fh
C．合力对排球做功为零
D．合力对排球的冲量为零
（3分）6、质量为m的排球从离地高为h1的P点以大小为v的速度斜向上飞出，排球能到达的最高点Q离地高度为h2。（以P点所在水平面为零势能面，不计空气阻力），排球在Q点时的机械能为
（6分）7、（计算）如图所示，排球场总长为 18 m，设球网离地高度为 2.24 m，运动员站在球网前 3 m，正对球网跳起，在离地高度为 2.55 m 处将球水平击出，若球被击出时的速度大小为 9 m/s，试通过计算说明该运动员击球是否成功？（不计球受到的空气阻力）
18 m
3 m
三、汽车限速（共16分）
《道路交通安全法》规定：机动车在经过学校路段时不得超过30 km/h。小张驾车去上班，该车质量m＝2×103 kg，全程车受到的阻力f＝0.1 mg，重力加速度g取10m/s2。
8．当汽车以恒定功率P＝6×104 W在平直路面上运动时：
（2分）（1）汽车能达到的最大速率为__________m/s。
（3分）（2）汽车牵引力F随时间t的变化图像可能为（ ）
F
O
t
A
F
O
t
B
F
O
t
C
F
O
t
D
学校
第1个
减速带
第4个
减速带
200m
5m
9．如图所示，某学校门口路段安置了4个距离均为5 m减速带（减速带宽度不计），小张的车（可视为质点），在路口由静止开始匀加速启动。
（4分）（1）（简答）若车辆直线行驶200m，以15m/s的速度到达第1个减速带，求该过程中发动机所做的功W。
（4分）（2）（简答）汽车经过第2个减速带后，小张将车速从10 m/s匀加速提升至15 m/s，恰好到达第3个减速带，求此过程中汽车所受合力大小F。
（3分）ΔE
O
1
2
位置
3
4
（3）在相邻两个减速带之间汽车的机械能随位置区间变化如图所示，汽车在通过最后一个减速带后经过校门。则汽车在经过学校时（ ）超速行为？
A．存在B．不存在
四、中国的航天（共36分）
（4分）10.【多选】天宫空间站绕地球的运动近似可以看作匀速圆周运动，在天宫空间站运行的过程中，下列哪些物理量保持不变（ ）
A．动能B．角速度C．加速度D．动量
11．（4分）（1）在研究空间站围绕地球运动过程中，空间站能否看成质点？答_________，（选填“能”或“不能”）简要说明理由：___________________________。
（3分）（2）若地球表面重力加速度为 9.8 m/s2，地球半径为 6 400 km，空间站轨道离地高度为 400 km，则空间站绕地球运动的周期为________。
12. “嫦娥三号”是我国嫦娥工程中第一个月球软着陆的无人登月探测器。其飞行轨道示意图如图，她由地月转移轨道①顺利进入环月圆轨道②，在该轨道上运行了约 4 天后，变轨进入椭圆轨道③，最后实现月球软着陆。
①
②
③
A
r
（4分）（1）．当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要______（选择：A．加速B．减速）；“嫦娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中动能______（选择：A．增加B．不变C．减少）。
（6分）（2）．（计算）“嫦娥三号”在反推火箭作用下慢慢下降，在距离月球表面 h = 4.0 m 的高度处再次悬停，最后关掉发动机，自由下落到月球表面，实现软着陆。已知地球质量约为月球质量的 81 倍，地球半径约为月球半径的 3.6 倍，试计算“嫦娥三号”着陆时的速度大小 v？（结果取二位有效数字）
（3分）13. “中国天眼”发现距离地球 17 光年的地方有一颗“超级地球”，据科学家测算，这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图，OE 连线与其赤道平面的夹角为 30°，A 位置的重力加速速度为 g，D 位置的向心加速度为 EQ \F(g,2) ，则 E 位置的向心加速度为（ ）
B
A
C
D
E
O
30°
A． EQ \F(g,4) B． EQ \F(3,4) gC． EQ \F(\R(15),4) gD． EQ \F(\R(3),4) g
14.（计算）“玉兔号”月球车成功抵达月背表面后，研究者对月球车模型的性能进行研究。月球车运动全过程的 v – t 图如图所示。月球车在 t1 ~ 18 s 内以2.4×10−1 W 的额定功率行驶，在 18 s 末关闭月球车的动力系统，运动过程中月球车受到的阻力大小不变，求月球车
（3分）（1）受到的阻力大小？
（3分）（2）质量是多少？
（6分）（3）前 15 秒内的位移（保留 2 位有效数字）？
t1
6
4
O
15
18
21
t/s
v / cm·s−1
五、曲线运动的实验（共12分）
（6分）15.某实验小组用如图甲所示装置探究向心力大小与线速度大小和运动半径的关系。光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，水平直杆的左侧固定宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为2r，水平直杆的右侧套上质量为m的滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，滑块到转轴的距离为r，细线处于水平伸直状态，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。安装在铁架台上的光电门可测遮光条通过光电门的时间。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，宽度d＝ cm；
（2）当滑块随水平直杆一起匀速转动时，光电门显示遮光条通过光电门的时间为Δt，则此时滑块线速度大小v＝ （用字母d、Δt表示）；若保持滑块到竖直转轴的距离不变，让转轴以不同的角速度匀速转动，测得多组力传感器的示数F和对应的挡光时间Δt。为了画出线性图像，应作力F与 选填“Δt2”“Δt”“1Δt2”或“1Δt”的函数图像。
（6分）16、某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5 cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。
完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）
（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为 m/s，竖直分量大小为 m/s；
（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为 m/s2。