上海市同济大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷(无答案)

这是一份上海市同济大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷(无答案)，共6页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、准考证号和座位号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。
4．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，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。
5．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小g均取。
一、游乐园（21分）
周末，60kg的小张和70kg的小汤来到了游乐园玩耍，发现了很多与圆周运动有关的项目。在旋转木马处，小张乘坐外圈的“马”，小汤乘坐内圈的“马”，测得“马”每分钟转6圈，做匀速圆周运动的半径分别为3m和2m。
1．1旋转木马做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（ ）
A．线速度B．向心力C．周期D．向心加速度
1．2小张的“马”做匀速圆周运动的角速度为（ ）
A．B．C．D．
1．3小张和小汤受到的向心力分别为和，则等于（ ）
A．9：4B．9：7C．3：2D．7：9
1．4如图所示，游乐场的旋转飞椅非常刺激有趣，随着旋转速度越来越快，飞椅会逐渐远离圆柱。链球运动员在将链球抛掷出手之前，总要双手拉着链条加速转动几周，这样可使链球的速度尽量增大，抛掷出手后球飞得更远。同样，在运动员加速转动链球过程中，链球会逐渐远离运动员。这两种现象有什么联系？你能讲出其中的道理吗？
1．5在玩耍的过程中，小张对圆周运动产生了兴趣，她和小汤决定利用下图的实验装置来探究探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
（1）本实验采用的方法是______法；
（2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线______传感器（图中⑤）；
（3）为了探究向心力跟角速度的关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力F的大小和角速度ω的数据。改变角速度的大小，多次实验。
小张和小汤先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验，最后两人把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则：
（a）若对①图线的数据进行处理，获得了F-x图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是______
（b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为______kg（保留到小数点后2位即可）。
二、车与生活（29分）
社会的发展让车走进了千家万户，给人们的生活带来许多方便与快捷。当你走在马路上，会看到各种各样的汽车从你的身边疾驰而过；但是汽车的快速发展，也给生活带来了新的挑战。由于环保以及交通拥堵的问题，自行车再度成为人们喜爱的交通、健身工具。构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。
2．1（多选）一质量为2000kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，当汽车经过半径为100m的弯道时，下列判断正确的是（ ）
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为
C．汽车转弯的速度为30m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过
2．2汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为，则汽车所能达到的最大速度为______m/s，若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为______s。
2．3在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为，克服摩擦力做的功为，那么应为______。牵引力和阻力大小之比为______。
2．4有一款自行车前后轮不一样大，前轮半径为0.35m，后轮半径为0.28m，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，正常运行中，A、B两点的角速度之比为______，线速度之比为______。
2．5（多选）自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（ ）
A．A、B两点加速度关系满足甲图线B．A、B两点加速度关系满足乙图线
C．B、C两点加速度关系满足甲图线D．B、C两点加速度关系满足乙图线
2．6一辆质量m=2000kg的汽车驶过半径R=50m的一段圆弧形桥面，g取，求：
（1）若桥面为凹形，则汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时对桥面的压力；
（2）若桥面为凸形，则汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时对桥面的压力；
（3）汽车以多大速度v通过凸形桥面最高点时，对桥面刚好没有压力。
三、航空航天（24分）
航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物。经过百余年的快速发展，航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一，该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展，也反映一个国家科学技术的先进水平。
3．1关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆
B．第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律
C．牛顿通过比较月球和近地卫星的向心加速度，对万有引力定律进行了“月-地检验”
D．卡文迪什通过对几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值
3．2行星运动定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是（ ）
A．火星绕太阳运行过程中，速率不变
B．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C．在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
3．3某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的，若月球绕地球运行的周期为27天，则此卫星运行的周期大约是（ ）
A．1~4天B．4~8天C．8~16天D．16~20天
3．4关于地球的同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．地球同步卫星可以是极地卫星
B．我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空
C．它的周期、高度、速度大小都是一定的
D．它的线速度大于近地卫星线速度
3．5如图所示，a为地球的同步卫星，随地球自转做匀速圆周运动．b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径可认为等于地球半径），c为放在赤道上相对地球静止的物体，以下关于a、b、c的说法正确的是（ ）
A．卫星b转动的线速度大于7.9km/s
B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为
D．若卫星a和b质量相等，则a和b比较，b的动能较大
3．6（多选）已知万有引力常量为G，在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度竖直上抛一物体，则该物体上升的最大高度为H。已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。则根据这些条件，可以求出的物理量是（ ）
A．该行星的密度B．该行星的自转周期
C．该星球的第一宇宙速度D．该行星附近运行的卫星的最小周期
3．7假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。地球的半径为______，地球的密度为______．
四、科技与未来（26分）
“人工智能”已进入千家万户，用无人机运送货物成为现实。
4．1如图所示是无人机送货时的情景，下列情况中无人机对货物做负功的是（ ）
A．无人机吊着货物悬停在空中B．无人机吊着货物竖直减速上升
C．无人机吊着货物竖直加速上升D．无人机吊着货物竖直匀速下降
4．2无人机送货过程中，如果货物动能不变，则下列说法中正确的是（ ）
A．其速度大小一定不变B．其速度方向一定不变
C．物体的运动状态一定保持不变D．物体所受的合外力一定为零
4．3如图所示，质量分别为和的两个货物，，在大小相等的两个力和的作用下沿水平方向移动了相同的距离。若做的功为，做的功为，则（ ）
A．B．C．D．条件不足，无法确定
4．4若货物在两个相互垂直的力作用下运动，力对物体做功6J，物体克服力做功8J，则、的合力对物体做功为（ ）
A．14JB．10JC．2JD．-2J
4．5如图甲所示，货物受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、货物速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。求：
（1）货物所受滑动摩擦力的大小；
（2）货物的质量m；
（3）0~3s内货物位移s的大小；
（4）0~3s内推力做功的平均功率P