第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年上海市華東師范大學(xué)松江實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高一（下）期末物理試卷1.功能關(guān)系功能關(guān)系是能量觀很重要的內(nèi)容，各種形式的能量轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功的形式完成的，請(qǐng)利用所學(xué)習(xí)的關(guān)于做功與能量的知識(shí)，回答以下問(wèn)題：(1)下列關(guān)系式中正確的是(

)A.重力對(duì)某物體做功：?2J>?5J B.物體的重力勢(shì)能：?2J>?5J

C.物體動(dòng)能的變化量：?2J>?5J D.物體的加速度：?2m/(2)如圖所示，一物體從地面上方某點(diǎn)A先后沿路徑Ⅰ、Ⅱ運(yùn)動(dòng)到地面上的B點(diǎn)，重力做功分別為W1、W2，重力勢(shì)能變化量分別為ΔA.ΔEp1=ΔEp2 B.(3)部隊(duì)為了訓(xùn)練士兵的體能，會(huì)進(jìn)行一種拖輪胎跑的訓(xùn)練。如圖所示，某次訓(xùn)練中，士兵在腰間系繩拖動(dòng)輪胎在水平地面前進(jìn)，已知連接輪胎的拖繩與地面夾角為37°，繩子拉力大小為100N，若士兵拖著輪胎以6m/s的速度勻速直線前進(jìn)3s，(sin37°=0.6,cosA.3s內(nèi)，輪胎克服地面摩擦力做功為?1440J

B.3s內(nèi)，繩子拉力對(duì)輪胎做功為1440J

C.3s內(nèi)，輪胎所受合力做功為1800J

D.3s末，繩子拉力功率為600W(4)從地面豎直向上拋出一質(zhì)量為0.5kg的小球，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升過(guò)程中，其動(dòng)能Ek隨距離地面高度?的變化關(guān)系如圖所示。小球上升3米的過(guò)程中機(jī)械能減少了_____J，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力的大小為_(kāi)____N。(g取10m/s(5)如圖1所示，游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車(chē)可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來(lái)。我們把這種情形抽象為如圖2所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，B、C分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從弧形軌道上的A點(diǎn)由靜止?jié)L下，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=6gR，且恰好能通過(guò)C點(diǎn)。已知A、B間的高度差為(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力F的大小；(2)小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率vC(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功W。2.圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式，請(qǐng)利用我們學(xué)過(guò)的圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，回答以下問(wèn)題：(1)如圖所示，有一皮帶傳動(dòng)裝置，A、B、C三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA、RB、RC，已知RBA.B點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小之比為2:1

B.B點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小之比為1:2

C.B點(diǎn)與C點(diǎn)的向心加速度大小之比為4:1

D.B點(diǎn)與C點(diǎn)的周期之比為1:2(2)美國(guó)物理學(xué)家蔡特曼(Zartman)和我國(guó)物理學(xué)家葛正權(quán)于1930?1934年對(duì)施特恩測(cè)定分子速率的實(shí)驗(yàn)作了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。半徑為R的圓筒B可繞O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，aOcd在一直線上，銀原子以一定速率從d點(diǎn)沿虛線方向射出，穿過(guò)筒上狹縫c打在圓筒內(nèi)壁b點(diǎn)∠aob=θ，ab弧長(zhǎng)為s，其間圓筒轉(zhuǎn)過(guò)角度小于90(1)下列判斷正確的是_____A.圓筒逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)

B.若銀原子速率為v，則銀原子在筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=C.銀原子速率為ωRθ

D.銀原子速率為(2)研究該問(wèn)題采用的科學(xué)方法是下列四個(gè)選項(xiàng)中的_____A.理想實(shí)驗(yàn)法

B.建立物理模型法C.類(lèi)比法

D.等效替代法(3)如果物體沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合外力F的方向正確的是(

)A.B.C.D.(4)圖甲是汽車(chē)通過(guò)凸形橋時(shí)的情景，圖乙是汽車(chē)急轉(zhuǎn)彎時(shí)的情景。若已知圖甲中凸形橋圓弧半徑為R；圖乙中轉(zhuǎn)彎圓弧半徑也為R，路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低，傾角為θ；重力加速度為g，則以下說(shuō)法正確的是(

)

A.圖甲中汽車(chē)通過(guò)橋頂時(shí)，速度越大，汽車(chē)對(duì)橋面的壓力越大

B.圖甲中如果車(chē)速v>2gR，一定會(huì)出現(xiàn)“飛車(chē)現(xiàn)象”

C.圖乙中如果車(chē)速v<gRtanθ(5)如圖1所示是“DIS向心力實(shí)驗(yàn)器”，當(dāng)質(zhì)量為0.25kg的砝碼隨旋轉(zhuǎn)臂一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需的向心力可通過(guò)牽引桿由力傳感器測(cè)得：旋轉(zhuǎn)臂另一端的擋光桿每經(jīng)過(guò)光電門(mén)一次，通過(guò)力傳感器和光電門(mén)就同時(shí)獲得一組向心力F和擋光時(shí)間Δt的數(shù)據(jù)。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得擋光桿的寬度為2.4mm，某次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑為0.20m，經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間為1.5×10?3s，則角速度ω=(2)保持擋光桿的旋轉(zhuǎn)半徑不變，以F為縱坐標(biāo)，以1(Δt)2為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條直線。作出的直線如圖2所示，由此可得砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為_(kāi)____m(結(jié)果保留2

(6)宇宙飛船相對(duì)于地面以速度v=0.1c勻速直線運(yùn)動(dòng)，c為光速。某時(shí)刻飛船頭部的飛行員向尾部平面鏡垂直發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，反射后又被頭部接收器收到，飛船儀器記錄了光從發(fā)射到接受經(jīng)歷時(shí)間為t0，則地面觀察者觀測(cè)光被平面鏡反射前后的速度_____(相等、不等)，地面觀察者觀測(cè)光從發(fā)射到接受過(guò)程經(jīng)歷時(shí)間t_____t03.高鐵高鐵具有安全性好，耗時(shí)少，載客量高的優(yōu)點(diǎn)；截止2021年底，中國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程突破4萬(wàn)公里，穩(wěn)居世界第一；高鐵如今不僅是我國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛的時(shí)代見(jiàn)證者，也成了中國(guó)走向世界的一張名片。(1)一列高鐵列車(chē)和一列普速列車(chē)勻速行駛相同的里程，高鐵的速度為普速車(chē)的2倍，行駛時(shí)所受阻力都跟速度的平方成正比，則(

)A.高鐵克服阻力做功的功率是普速車(chē)的8倍，因此而消耗的能量是普速車(chē)的8倍

B.高鐵克服阻力做功的功率是普速車(chē)的8倍，因此而消耗的能量是普速車(chē)的4倍

C.高鐵克服阻力做功的功率是普速車(chē)的4倍，因此而消耗的能量是普速車(chē)的8倍

D.高鐵克服阻力做功的功率是普速車(chē)的4倍，因此而消耗的能量是普速車(chē)的4倍(2)復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/?自動(dòng)駕駛功能，成為我國(guó)高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。如圖所示，一列動(dòng)車(chē)初速度為v0，以額定功率在平直軌道上行駛，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間達(dá)到最大速度vm，若行駛過(guò)程中受到的阻力F1不變，該動(dòng)車(chē)的額定功率P為A.F1v0 B.F1vm(3)北京冬奧會(huì)重要的交通保障設(shè)施——京張高鐵，假設(shè)質(zhì)量為m的高鐵動(dòng)車(chē)從靜止開(kāi)始以恒定功率P行駛，能獲得最大行駛速度為vm，且行駛過(guò)程中受到的阻力大小不變，則當(dāng)動(dòng)車(chē)的速度為v4.神舟飛船北京時(shí)間2022年6月5日10時(shí)44分，搭載神舟十四號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十四運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，接替神舟十三號(hào)飛行乘組；17時(shí)42分，成功對(duì)接于天和核心艙徑向端口，整個(gè)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約7小時(shí)。(1)?2022年3月，中國(guó)航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號(hào)”空間站上通過(guò)天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過(guò)直播畫(huà)面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們(

)A.所受地球引力的大小近似為零

B.所受地球引力與飛船對(duì)其作用力兩者的合力近似為零

C.所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小近似相等

D.在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小(2)神舟飛船從發(fā)射升空至返回大致經(jīng)歷了以下四個(gè)階段，判斷各個(gè)階段返回艙的機(jī)械能守恒的過(guò)程有(

)A.飛船發(fā)射升空。

B.飛船在橢圓軌道上繞地球運(yùn)行。

C.飛船進(jìn)行最后一圈繞地飛行時(shí)進(jìn)入返回姿態(tài)，返回艙與推進(jìn)艙分離，制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，飛船持續(xù)下降預(yù)備進(jìn)入大氣層。

D.飛船借助降落傘和反推發(fā)動(dòng)機(jī)逐步減速穿越大氣層，以3m/s的速度下降預(yù)備著陸。(3)神舟十四號(hào)與天宮空間站進(jìn)行對(duì)接的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖所示的情境，圓形軌道2為天宮空間站運(yùn)行軌道，橢圓軌道1為載人飛船運(yùn)行軌道，兩軌道相切于P點(diǎn)，Q點(diǎn)在地面附近，是軌道1的近地點(diǎn)，則下列判斷正確的是(

)

A.載人飛船從Q點(diǎn)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中萬(wàn)有引力做正功

B.在軌道1從P點(diǎn)到Q點(diǎn)運(yùn)行過(guò)程中線速度逐漸增大

C.從軌道1進(jìn)入軌道2需要在P點(diǎn)減速

D.經(jīng)過(guò)軌道1的P點(diǎn)的加速度比經(jīng)過(guò)軌道2的P點(diǎn)的加速度大(4)若已知地球質(zhì)量為M，神舟十四號(hào)的質(zhì)量為m，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，若取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，質(zhì)量為m物體與地心距離為r時(shí)引力勢(shì)能為Ep(1)神舟十四號(hào)在軌道r1上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Er1為多大？在軌道r1(2)神舟十四號(hào)從半徑較小的圓周軌道r1，升高到半徑較大的圓軌道r2，從軌道r1(3)神舟十四號(hào)從半徑較小的圓周軌道r1，升高到半徑較大的圓軌道r圖(a)為投石機(jī)模型示意圖。支架固定在水平地面上，輕桿AB可繞支架頂部水平軸上的O點(diǎn)在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。A端凹槽內(nèi)裝有質(zhì)量為m的石塊，B端固定配重，OA長(zhǎng)為2L，OB長(zhǎng)為L(zhǎng)。投射時(shí)，將桿轉(zhuǎn)至水平方向后由靜止釋放，桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)石塊被水平拋出。

(5)在投石機(jī)正前方豎直放置一個(gè)靶，靶與石塊拋出點(diǎn)的水平距離為4L，靶心與O點(diǎn)等高。若不計(jì)一切阻力，要使石塊恰好擊中靶心：(1)石子水平拋出時(shí)的速度大小v0(2)此時(shí)配重的質(zhì)量M。(6)實(shí)際投射后發(fā)現(xiàn)，石塊打在靶心上方，如圖(b)所示。下列操作能使石塊正中靶心的是(

)A.增大配重的質(zhì)量 B.減小石塊的質(zhì)量

C.增大靶到投石機(jī)的距離 D.將投石機(jī)架在高臺(tái)上

參考答案1.【小題1】B【小題2】A【小題3】B【小題4】3J

1N【小題5】(1)小球在B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有

F?mg=m解得F=7mg(2)因?yàn)樾∏蚯∧芡ㄟ^(guò)C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有

mg=m解得

v(3)在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

mg(??2R)?W=解得W=1.5mgR

2.【小題1】B【小題2】D

D【小題3】C【小題4】B【小題5】8.0

0.83【小題6】相等

大于

3.【小題1】B【小題2】B【小題3】2P

4.【小題1】C【小題2】B【小題3】B【小題4】(1)神舟十四號(hào)在軌道r1上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可得

解得神舟十四的動(dòng)能

E由題意可知，軌道r1上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的引力勢(shì)能

(2)根據(jù)功能關(guān)系可知，神舟十四號(hào)升軌克服引力做功等于引力勢(shì)能的增量，由題意可知，軌道r2上做圓周