上海市南洋模范中学2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题

这是一份上海市南洋模范中学2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题，共6页。试卷主要包含了8m/s2， 玩具火车正以0等内容，欢迎下载使用。
（考试时间60分钟 满分100分）
考生注意：
本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项
在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示
除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.8m/s2
一.物理与地理
物理与地理是自然科学的重要分支，前者研究物质的基本性质和规律，后者关注地球的自然现象，二者具有现象与规律的联系。破冰船是国家地理频道常报道的壮举，展现其在极端环境下的作业。钟乳石则是地理奇观，由碳酸钙沉积形成，历经万年。
1. 《国家地理频道》实验证实：四个水球就可以挡住子弹！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。如图所示，子弹恰好能穿出第四个水球，则可以判定（ ）
二.童年回忆
抖空竹、弹珠和玩具火车，三代人的玩具见证了物理与时代的发展。抖空竹蕴含物理原理，是中国传统玩具；弹珠锻炼了孩子们的眼力和手力；玩具火车从手动到电动，反映了科技的进步。这些玩具不仅带来了乐趣，也见证了时代的变迁和物理学的应用。
4. 如图甲所示是表演抖空竹的动作，假设空竹是光滑的，不考虑空竹的转动。某时刻表演者两手水平，空竹保持稳定，示意图如图乙所示。
（1）如果表演者双手离得更远一些，双手再次保持水平并稳定后，下列说法正确的是（ ）
（2）假设空竹的重力为G，两绳子间夹角θ=60°，则绳子上的拉力大小为______。
5. 如图（a），一个小弹珠在固定的光滑轨道AB上往复运动，其位移时间图象如图（b）所示，则轨道AB的长度为______ m，小球在t=0到t=6s内的平均速度大小为______ m/s．
6. 用玩具卡车装载质量为m的匀质圆筒，为使其保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、II固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当玩具卡车静止时，圆筒对斜面I、II压力的大小分别为F1、F2，则F1=___________，F2=___________。
7. 玩具火车正以0.2米/秒的速度在水平轨道上行驶，在其侧前方75厘米处有另一玩具火车B正以0.06米/秒的速度在一旁的平行轨道上同向行驶。现对玩具火车A采取制动措施，求：两辆玩具汽车可能的会车时刻
三.无人机的广泛应用
无人机在民用拍摄和消防救援中得到了广泛运用。在民用拍摄方面，无人机可以拍摄到独特的视角和广阔的景象。在消防救援中，无人机能迅速抵达现场，进行空中侦察、喷水灭火、物资抛投、搜救被困人员等任务，为救援工作提供了有力支持。
8. 图甲为某校田径运动会开幕式时采用中国大疆（DJI）无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机。若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄，在无风无雨的理想情况下，下列说法正确的是（ ）
9. 无人机由于小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行灭火救援。假设无人机悬浮在火灾点附近，水平喷出灭火水流恰好到达着火点。某同学根据无人机灭火时的照片（照片尺寸与实际长度比例为1：20），在方格纸中描绘了水的运动轨迹。已知每小格长宽均4cm，不计空气阻力，则灭火水流到达着火点的时间t=_____
10. 两同学操控甲、乙无人机进行对抗演习，t=0时刻甲发现乙无人机，甲立即沿同方向追赶乙，两者运动的v-t图像如图所示，已知t=2s时甲追上乙，则第1s末，甲在乙后方________处，在追赶过程中，甲乙间最大距离为________。

11. 小张同学利用无人机拍摄运动会时的鸟瞰视频，如图乙，无人机始终竖直向下拍摄且其视张角为77°。无人机首先竖直上升至高度h=12.5m的空中悬停，接着沿水平直线向前先以1m/s2的加速度匀加速6s，后匀速飞行1s，再经2s匀减速到0，此时一次拍摄结束。（参考数据：tan38.5°=0.8）
（1）求：一次全过程拍摄的最大面积S；
（2）本次拍摄结束后，小张回收无人机，他先控制无人机以4m/s2的加速度匀加速竖直下降，下降到适当高度时又控制无人机以2m/s2的加速度匀减速竖直下降，最终无人机以2m/s的速度落地，求：此次回收全过程的时间t。
四.滴水法测重力加速度
滴水法测重力加速度是通过观察水滴下落的时间来推算重力加速度的一种方法。让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰离开水龙头。测出n次听到水击盘声的总时间t，即可求得重力加速度g，在实验中，我们要注意节约用水
12. 小刘家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刘发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落（如图）。他为了测算水滴下落的平均速度和下落高度h的关系，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。
（1）小刘测得h=1米，当数到n=20时秒表的示数t=8.7秒，则水滴下落的平均速度v平是多少；
（2）由此估测，若每滴水质量为0.25g，一昼夜要浪费多少水？
（3）小刘为了进一步找出水滴下落的平均速度v平和下落高度h的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据（连同上面的一组共有7组数据）。请你帮助小刘继续完成以下的工作：
①把这些数据分别标示在（甲）（乙）两个坐标系中，并作出相应的图象。其中（甲）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度v平，（乙）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度的平方，即v平2，它们的横坐标都是高度h。
②根据图象写出v平与h的函数关系。
（4）考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差，测量值与真实值相比________（选填“偏大”或“偏小”）
（5）以_____为纵坐标、以_____为横坐标作图，求出的图线斜率的大小即为当地重力加速度g的值。
五. 安全距离与自动刹车系统的应用
安全距离与自动刹车系统的应用对提升道路安全至关重要。安全距离能确保车辆在行驶中保持足够间距，防止追尾事故。而自动刹车系统则能在紧急情况下自动减速或停车，减少碰撞风险。该系统利用传感器监测前方障碍，结合算法判断是否需要刹车，并快速响应。两者结合，显著提高了驾驶安全性，为道路出行保驾护航。
13. 《道路交通安全法》第三十八条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。
一辆汽车以v1=36km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s=20m处，驾驶员发现小朋友排着长L=6m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中加速度不变，驾驶员的反应时间忽略不计
（1）求：开始刹车到停止所用时间。
（2）若路面宽d=6m，小朋友行走的速度v0=0.5m/s，求：汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间。
（3）实际不能忽略驾驶员的反应时间，设驾驶员的反应时间为0.5s，试判断事故是否发生并说明理由
14. 根据我国道路交通管理的相关规定，同一车道行驶的机动车，后车必须根据行驶速度、天气和路面情况，与前车保持必要的安全距离。在通常情况下，驾驶者的反应时间（从司机意识到应该停车至操作刹车的时间）与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关，平均为0.4~1.2s，驾驶员酒后的反应时间则可能会大大延长。若一辆汽车在高速公路行驶的速度为100km/h。当驾驶员发现前方80m处发生交通事故时，立即紧急刹车，（忽略驾驶员反应时间），并以恒定的加速度减速行驶60m停下，最终没有发生二次交通事故。
（1）实际不能忽略驾驶员的反应时间，该驾驶员的反应时间为0.5s，判断是否会发生二次事故
（2）研究发现：人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2~3倍。如果第2问中的驾驶员是酒后驾驶，反应时间为1s后紧急刹车也无法避免事故，该情况下驾驶员与事故车相撞时的速度为_________m/s（精确到个位）。
15. 为避免司机反应不及时导致的事故，现许多车企开发了“自动刹车系统”，如图所示，具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，会立即开始主动刹车，车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为10m，若汽车正以36km/h的速度在路面上行驶，遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为6m/s2，下列说法正确的是（ ）
一.物理与地理
1.B
2. 0.1 48.05
3.（1）2 冰块
（2）2G，方向斜向上，与水平夹角为30°
二.童年回忆
4. （1）A （2）33G
5. 0.6 0.1
6. 3mg2 mg2
7. 6s 或 3256s
三.无人机的广泛运用
8. A
9. 0.4
10. 1.25m 1718m
11. （1）914m2 （2）3.5s
四.滴水法测重力加速度
12.（1）2.18m/s
（2）47.2kg
（3）
（4）偏小
（5）h t22
五.安全距离与自动刹车系统的应用
13.（1）4s
（2）24s
（3）25m＞20m，事故发生
14. （1）不会 （2）10m/s
15. DA．子弹在每个水球中的速度变化量相同
B．子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
C．子弹穿过每个水球的时间比为1:3:5:7
D．子弹射入每个水球时的速度比为1：2：3:2
2. 钟乳石的形成往往需要上万年或几十万年时间。每一个钟乳石开始于一滴载有矿物的水滴，当水滴落下，留下了很
薄的一点方解石圈，接下来的水滴继续留下新的方解石圈，最终这些方解石圈形成非常细（0.5毫米）的中空的管子，俗
称“苏打管”。如图所示为一水滴自由下落时的部分频闪照片示意图，A、B之间的实际距离为36cm，B、C之间的实际距
离为46cm，重力加速度g=10m/s2，则闪光的时间间为________s，水滴做自由落体运动的起点在A点正上方_____cm处。
3. 船破冰前行如图所示，则：
（1）船体和碎冰块之间的相互作用力有________对。碎冰块对船体的弹力是由于________（选填“冰块”或“船体”）的
形变而产生的。
（2）如图，某所受重力为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，F=3G，方向水平向左，
则水对冰块的作用力大小和方向分别为_____________，___________
A．两细线的拉力都变大
B．两细线的拉力都变小
C．两细线的拉力都不变
D．两细线的拉力合力变大
A．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对平衡力
B．无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力
C．无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对作用力与反作用力
D．无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力
次数
1
2
3
4
5
6
高度h（米）
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
平均速度
（米/秒）
0.97
1.19
1.38
1.54
1.68
1.95
A．汽车刹车时间为6s
B．汽车不能安全停下
C．汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为6m/s
D．汽车开始“主动刹车”后第2s内的平均速度为43m/s