2024-2025学年上海市市西中学高一（上）期末物理试卷（等级考）

这是一份2024-2025学年上海市市西中学高一（上）期末物理试卷（等级考），共16页。试卷主要包含了生活中的圆周运动问题，电梯中的超失重，跳台滑雪运动，航空母舰等内容，欢迎下载使用。
1．（21分）日常生活中，物体的运动形式有多种多样，其中作圆周运动的物体随处可见。
（1）物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是 。
A.速度
B.位移
C.周期
D.向心加速度
（2）如图1所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮的半径关系是ra＝rc＝2rb。若皮带不打滑，则关于A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度、线速度及向心加速度之比正确的是 。
A.a、b两点的角速度大小相等
B.b、c两点的线速度大小相等
C.a、b两点的向心加速度大小相等
D.b点的向心加速度小于c点的向心加速度
（3）如图2所示，半径为r的圆筒，绕通过其中心轴线的竖直轴OO′匀速转动，一个物块a紧靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的摩擦因数为μ。为使物块不下滑，圆筒转动的角速度ω至少多大 。
A.
B.
C.
D.
（4）一辆小汽车匀速行驶上圆弧形拱桥时 。
A.对桥的压力大小与车总质量无关
B.速度越大，对桥的压力越大
C.对桥的压力大于车总重力
D.对桥的压力小于车总重力
（5）如图3所示，走时准确的时钟，分针与秒针由转动轴到针尖长度之比是3：4，则下列说法正确的是 。
A.分针与秒钟的角速度之比为12：1
B.分针与秒针的周期之比为1：60
C.分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为1：80
D.分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为1：480
（6）在铁路转弯处，外轨往往略高于内轨，火车在某个弯道按规定的运行速度转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力。火车提速后在该弯道运行时，下列说法正确的是 。
A.内轨对车轮的轮缘有侧压力
B.外轨对车轮的轮缘有侧压力
C.内、外轨对车轮的轮缘都有侧压力
D.内、外轨对车轮的轮缘均无侧压力
（7）如图5，滚筒洗衣机的滚筒截面是圆形的。a、c分别为最低点和最高点，b、d两点与圆心等高，洗衣机以一定的转速脱水时，湿衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，下列说法正确的 。
A.湿衣物在b、d两点的向心力相同
B.湿衣物在a点更容易脱水
C.湿衣物在c点更容易脱水
D.减小转速湿衣物脱水效果会更好
二.力的合成和分解（3+2+3+5+5＝18分）
2．（18分）雪龙建造的极地破冰船。能够在15m厚的冰层中连续前进。在冰层厚度较大的场景，雪龙2号采取了“劈砍”式破冰，原理大致如下：破冰船首先开足马力，使船头骑到冰面上，再凭借自身的体重“下压“。由于破冰船船头的结构是类似于斧子的形状，在船的自重下，船头一点一点把面前的冰切成冰碴，继续往前重复“劈砍“动作，这种破冰也叫作冲撞式破冰。
（1）船体和碎冰块之间的相互作用力有 对。
A.一对
B.二对
C.三对
D.四对
（2）船破冰前行如图1所示，请画出碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图。
（3）碎冰块对船体的弹力是由于 的形变而产生的。
A.冰块
B.船体
C.水面
D.地球
（4）“劈砍”式破冰和斧头劈柴的过程类似，船头剖面如图2所示，船头对冰层竖直向下的作用力大小为F。
①若此时船头侧面对冰层的作用力大小为F，则∠CAB大小为 。
②为使船更容易破冰，∠CAB应 （填“大”或“小”）一些。
（5）如图3所示，一个重力为G的冰块贴着船体一起匀速运动。若船体对冰块的作用大小为F，方向水平向左，则水对冰块的作用力大小为 ，方向为 。
三、电梯中的超失重（3+3+3+3+4+4＝20分）
3．（20分）电梯是大家日常生活中重要的交通工具。电梯在运行中包含加速、减速、匀速等阶段。请处理下列问题。
电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感，这种不适感不仅来自于加速度，也与“急动度”有关。在这种情况中，加速度反应人体器官在加速运动时感受到的力，急动度则反应作用力的变化快慢。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即j。
（1）急动度的单位应该是 。
A.m•s﹣1
B.m•s﹣2
C.m•s﹣3
D.m•s﹣4
（2）电梯加速过程的急动度j随时间t变化的关系图像如图1所示。下列说法正确的是 。
A在0﹣1s内，电梯做匀加速直线运动
B.在1﹣3s内，电梯做匀加速直线运动
C.在0﹣1s内，电梯加速度的变化量大小为4m/s2
D.在0﹣3s内，电梯加速度的变化量大小为10m/s2
（3）在饮料瓶的下方戳一个小孔，瓶中灌满水，饮料瓶固定在电梯的竖直侧壁上，瓶口在上且开口，小孔中有水喷出，如果电梯上的吊绳断了电梯将自由下落。不计空气阻力，则此时 。
A.由于惯性，水将从瓶口继续喷出
B.由于完全失重，水不会从小孔中喷出
C.由于大气压力，小孔中水喷出量减小
D.由于重力的作用，水仍从小孔中喷出
（4）某人在地面上用弹簧秤称得体重为500N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，0至6s时间段内，弹簧秤的示数如图3所示，电梯运行的v﹣t图像可能是图4的 （g＝10m/s2，取电梯向上运动的方向为正）。
（5）如图5甲所示，某同学站在电梯上随电梯斜向上运动，倾角θ＝37°，人站立位置处电梯面水平，电梯运动的v﹣t图像如图5乙所示，人的质量为60kg，重力加速度g＝10m/s2，则在0﹣1s内，人受到的支持力大小为 N；在3﹣4s内，人受到的摩擦力方向为 。
（6）（多选）某地一观光塔总高度达600m，游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a﹣t图像如图6所示。则下列说法正确的是 。
A.t＝4.5s时，电梯处于失重状态
B.56﹣59s时间内，绳索拉力最小
C.0﹣5s时间内，电梯速度的变化量为8m/s
D.t＝60s时，电梯位移恰好为0m
四、跳台滑雪运动（3+6+3+3+3＝18分）
4．（18分）如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50kg。不计空气阻力（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2）。
（1）滑雪运动员在空中运动时每秒的速度增量 。
A.大小相等，方向相同
B.大小不等，方向不同
C.大小相等，方向不同
D.大小不等，方向相同
（2）A点与O点的距离的竖直高度差为 m，A点与O点的距离为 m。
（3）运动员离开O点时的速度大小为 。
A.10m/s
B.15m/s
C.20m/s
D.25m/s
（4）运动员在空中离斜坡距离最远时的速度方向 。
A.有垂直斜面向上的分速度
B.有垂直斜面向下的分速度
C.平行于斜面方向
D.与初速度有关，所以无法判断
（5）如果滑雪运动员离开O点时的水平速度变大，则在斜面上着落时的速度方向与斜面的夹角与原来相比得 。
A.变大
B.变小
C.不变
五、航空母舰（3+3+3+4+6+4＝23分）
5．（23分）随着国家经济和综合国力的增强，我国的海上利益面临着越来越大的挑战，航母作为一种强大的海上作战平台，可以增强我国在海上的作战能力和战略威慑力，巩固国家海上实力，提高我国在世界政治和军事领域的地位和影响力，更好地保护我国在世界各地的海外利益，提升我国的国际地位和影响力。
（1）“歼﹣15”舰载机在“辽宁”号航母上着落瞬间的某个物理量大小为80m/s，方向与跑道平行，这个物理量是 。
A.路程
B.平均速度
C.位移
D.瞬时速度
（2）某航母舰载机在静止的航母甲板上着陆，此时若飞机尾部挂钩能够顺利勾住舰面上的拦阻索，飞机就会沿直线做减速运动，其加速度逐渐增大。图1的各图像能正确反映其速度v随时间t变化关系的是 。
（3）航母阻拦索是航母阻拦装置的重要组成部分，实现了舰载机在有限长度的航母甲板上的安全着舰，一舰载机的质量2×105kg，以速度216km/h着舰的同时其尾钩钩住阻拦索，此后舰载机视为匀减速直线运动，运动90m时速度为零，如图2所示，某时刻两条阻拦索之间的夹角74°，不计着舰过程中的其它阻力，cs37°＝0.8，此时阻拦索上的弹力为 。
A.2.5×105N
B.5×105N
C.6.5×106N
D.1.3×107N
（4）（多选）如图2所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母平面平行，舰载机从正中央钩住阻挡索，实现减速，阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是 。
A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力在变大
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大
D.舰载机落在航母上钩住阻拦索时，舰载机受到阻拦索的拉力的合力方向与运动方向相反
（5）如图3所示，质量为m＝4×103kg的某型号舰载机在“辽宁号“航空母舰水平甲板上沿直线加速滑行，离开甲板后以固定仰角37°沿直线匀速爬升，速度v0＝64m/s，所受推力大小均为其重力倍，方向与速度方向相同；所受升力大小均为其速率的k1倍，方向与速度方向垂直；所受空气阻力大小均为其速率的k2倍，方向与速度方向相反，k1、k2未知，不考虑起飞时航空母舰的航行速度及风速，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
①求k1、k2的值；
②若舰载机受到甲板的阻力恒为其对甲板压力的k3倍，则k3为何值时舰载机可沿甲板做匀加速直线运动？并求出此时加速度的大小。
2024-2025学年上海市市西中学高一（上）期末物理试卷（等级考）
参考答案与试题解析
一、生活中的圆周运动问题（21分）
1．（21分）日常生活中，物体的运动形式有多种多样，其中作圆周运动的物体随处可见。
（1）物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是 C 。
A.速度
B.位移
C.周期
D.向心加速度
（2）如图1所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮的半径关系是ra＝rc＝2rb。若皮带不打滑，则关于A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度、线速度及向心加速度之比正确的是 D 。
A.a、b两点的角速度大小相等
B.b、c两点的线速度大小相等
C.a、b两点的向心加速度大小相等
D.b点的向心加速度小于c点的向心加速度
（3）如图2所示，半径为r的圆筒，绕通过其中心轴线的竖直轴OO′匀速转动，一个物块a紧靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的摩擦因数为μ。为使物块不下滑，圆筒转动的角速度ω至少多大 D 。
A.
B.
C.
D.
（4）一辆小汽车匀速行驶上圆弧形拱桥时 D 。
A.对桥的压力大小与车总质量无关
B.速度越大，对桥的压力越大
C.对桥的压力大于车总重力
D.对桥的压力小于车总重力
（5）如图3所示，走时准确的时钟，分针与秒针由转动轴到针尖长度之比是3：4，则下列说法正确的是 C 。
A.分针与秒钟的角速度之比为12：1
B.分针与秒针的周期之比为1：60
C.分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为1：80
D.分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为1：480
（6）在铁路转弯处，外轨往往略高于内轨，火车在某个弯道按规定的运行速度转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力。火车提速后在该弯道运行时，下列说法正确的是 B 。
A.内轨对车轮的轮缘有侧压力
B.外轨对车轮的轮缘有侧压力
C.内、外轨对车轮的轮缘都有侧压力
D.内、外轨对车轮的轮缘均无侧压力
（7）如图5，滚筒洗衣机的滚筒截面是圆形的。a、c分别为最低点和最高点，b、d两点与圆心等高，洗衣机以一定的转速脱水时，湿衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动，下列说法正确的 B 。
A.湿衣物在b、d两点的向心力相同
B.湿衣物在a点更容易脱水
C.湿衣物在c点更容易脱水
D.减小转速湿衣物脱水效果会更好
【答案】故答案为：（1）C
（2）D
（3）D
（4）D
（5）C
（6）B
（7）B
二.力的合成和分解（3+2+3+5+5＝18分）
2．（18分）雪龙建造的极地破冰船。能够在15m厚的冰层中连续前进。在冰层厚度较大的场景，雪龙2号采取了“劈砍”式破冰，原理大致如下：破冰船首先开足马力，使船头骑到冰面上，再凭借自身的体重“下压“。由于破冰船船头的结构是类似于斧子的形状，在船的自重下，船头一点一点把面前的冰切成冰碴，继续往前重复“劈砍“动作，这种破冰也叫作冲撞式破冰。
（1）船体和碎冰块之间的相互作用力有 B 对。
A.一对
B.二对
C.三对
D.四对
（2）船破冰前行如图1所示，请画出碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图。
（3）碎冰块对船体的弹力是由于 A 的形变而产生的。
A.冰块
B.船体
C.水面
D.地球
（4）“劈砍”式破冰和斧头劈柴的过程类似，船头剖面如图2所示，船头对冰层竖直向下的作用力大小为F。
①若此时船头侧面对冰层的作用力大小为F，则∠CAB大小为 60° 。
②为使船更容易破冰，∠CAB应 小 （填“大”或“小”）一些。
（5）如图3所示，一个重力为G的冰块贴着船体一起匀速运动。若船体对冰块的作用大小为F，方向水平向左，则水对冰块的作用力大小为 ，方向为 与水平方向的夹角为arctan斜向右上方 。
【答案】（1）B；
（2）见解析；
（3）A；
（4）①60°；②小；
（5），与水平方向的夹角为arctan斜向右上方。
三、电梯中的超失重（3+3+3+3+4+4＝20分）
3．（20分）电梯是大家日常生活中重要的交通工具。电梯在运行中包含加速、减速、匀速等阶段。请处理下列问题。
电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感，这种不适感不仅来自于加速度，也与“急动度”有关。在这种情况中，加速度反应人体器官在加速运动时感受到的力，急动度则反应作用力的变化快慢。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即j。
（1）急动度的单位应该是 C 。
A.m•s﹣1
B.m•s﹣2
C.m•s﹣3
D.m•s﹣4
（2）电梯加速过程的急动度j随时间t变化的关系图像如图1所示。下列说法正确的是 D 。
A在0﹣1s内，电梯做匀加速直线运动
B.在1﹣3s内，电梯做匀加速直线运动
C.在0﹣1s内，电梯加速度的变化量大小为4m/s2
D.在0﹣3s内，电梯加速度的变化量大小为10m/s2
（3）在饮料瓶的下方戳一个小孔，瓶中灌满水，饮料瓶固定在电梯的竖直侧壁上，瓶口在上且开口，小孔中有水喷出，如果电梯上的吊绳断了电梯将自由下落。不计空气阻力，则此时 B 。
A.由于惯性，水将从瓶口继续喷出
B.由于完全失重，水不会从小孔中喷出
C.由于大气压力，小孔中水喷出量减小
D.由于重力的作用，水仍从小孔中喷出
（4）某人在地面上用弹簧秤称得体重为500N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，0至6s时间段内，弹簧秤的示数如图3所示，电梯运行的v﹣t图像可能是图4的 B （g＝10m/s2，取电梯向上运动的方向为正）。
（5）如图5甲所示，某同学站在电梯上随电梯斜向上运动，倾角θ＝37°，人站立位置处电梯面水平，电梯运动的v﹣t图像如图5乙所示，人的质量为60kg，重力加速度g＝10m/s2，则在0﹣1s内，人受到的支持力大小为 672 N；在3﹣4s内，人受到的摩擦力方向为 水平向左 。
（6）（多选）某地一观光塔总高度达600m，游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a﹣t图像如图6所示。则下列说法正确的是 BC 。
A.t＝4.5s时，电梯处于失重状态
B.56﹣59s时间内，绳索拉力最小
C.0﹣5s时间内，电梯速度的变化量为8m/s
D.t＝60s时，电梯位移恰好为0m
【答案】（1）C；（2）D；（3）B；（4）B；（5）672；水平向左；（6）BC
四、跳台滑雪运动（3+6+3+3+3＝18分）
4．（18分）如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50kg。不计空气阻力（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2）。
（1）滑雪运动员在空中运动时每秒的速度增量 A 。
A.大小相等，方向相同
B.大小不等，方向不同
C.大小相等，方向不同
D.大小不等，方向相同
（2）A点与O点的距离的竖直高度差为 45 m，A点与O点的距离为 75 m。
（3）运动员离开O点时的速度大小为 C 。
A.10m/s
B.15m/s
C.20m/s
D.25m/s
（4）运动员在空中离斜坡距离最远时的速度方向 C 。
A.有垂直斜面向上的分速度
B.有垂直斜面向下的分速度
C.平行于斜面方向
D.与初速度有关，所以无法判断
（5）如果滑雪运动员离开O点时的水平速度变大，则在斜面上着落时的速度方向与斜面的夹角与原来相比得 C 。
A.变大
B.变小
C.不变
【答案】（1）A；（2）45，75；（3）C；（4）C；（5）C。
五、航空母舰（3+3+3+4+6+4＝23分）
5．（23分）随着国家经济和综合国力的增强，我国的海上利益面临着越来越大的挑战，航母作为一种强大的海上作战平台，可以增强我国在海上的作战能力和战略威慑力，巩固国家海上实力，提高我国在世界政治和军事领域的地位和影响力，更好地保护我国在世界各地的海外利益，提升我国的国际地位和影响力。
（1）“歼﹣15”舰载机在“辽宁”号航母上着落瞬间的某个物理量大小为80m/s，方向与跑道平行，这个物理量是 D 。
A.路程
B.平均速度
C.位移
D.瞬时速度
（2）某航母舰载机在静止的航母甲板上着陆，此时若飞机尾部挂钩能够顺利勾住舰面上的拦阻索，飞机就会沿直线做减速运动，其加速度逐渐增大。图1的各图像能正确反映其速度v随时间t变化关系的是 A 。
（3）航母阻拦索是航母阻拦装置的重要组成部分，实现了舰载机在有限长度的航母甲板上的安全着舰，一舰载机的质量2×105kg，以速度216km/h着舰的同时其尾钩钩住阻拦索，此后舰载机视为匀减速直线运动，运动90m时速度为零，如图2所示，某时刻两条阻拦索之间的夹角74°，不计着舰过程中的其它阻力，cs37°＝0.8，此时阻拦索上的弹力为 A 。
A.2.5×105N
B.5×105N
C.6.5×106N
D.1.3×107N
（4）（多选）如图2所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母平面平行，舰载机从正中央钩住阻挡索，实现减速，阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是 BD 。
A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力在变大
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大
D.舰载机落在航母上钩住阻拦索时，舰载机受到阻拦索的拉力的合力方向与运动方向相反
（5）如图3所示，质量为m＝4×103kg的某型号舰载机在“辽宁号“航空母舰水平甲板上沿直线加速滑行，离开甲板后以固定仰角37°沿直线匀速爬升，速度v0＝64m/s，所受推力大小均为其重力倍，方向与速度方向相同；所受升力大小均为其速率的k1倍，方向与速度方向垂直；所受空气阻力大小均为其速率的k2倍，方向与速度方向相反，k1、k2未知，不考虑起飞时航空母舰的航行速度及风速，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
①求k1、k2的值；
②若舰载机受到甲板的阻力恒为其对甲板压力的k3倍，则k3为何值时舰载机可沿甲板做匀加速直线运动？并求出此时加速度的大小。
【答案】（1）D；（2）A；（3）A；（4）BD；（5）①k1为500kg/s，k2为93.75kg/s； ②k3为0.1875kg/s时舰载机可沿甲板做匀加速直线运动，加速度大小为5.625m/s2。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/2/11 9:11:24；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197