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上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期3月测试物理试卷
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这是一份上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期3月测试物理试卷，共4页。试卷主要包含了物理等内容，欢迎下载使用。
(考试时间: 60 分钟 卷面满分: 100分)
一、 太空问题(3+3+4+4+4=18)
探索宇宙是未来的科学主要方向，需要非常多关于曲线运动和万有引力的物理知识。
1.设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道. 该卫星与月球相比，一定相等的是( )
A. 质量 B. 向心力大小
C. 向心加速度大小 D. 受到地球的万有引力大小
2、关于向心加速度，下列说法正确的是( )
A.由 an=v2r知，匀速圆周运动的向心加速度恒定
B.做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心
C.向心加速度越大，物体速率变化越快 D.匀速圆周运动不属于匀速运动
3. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动. 当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：
则相邻两次“冲日”时间间隔约为( )
A. 火星365天 B. 火星 800 天
C. 天王星 365 天 D. 天王星 800天
4. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为 t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径 R。下列说法正确的是( )
A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 小球的质量为 FRt24π2n2
C. 若误将n-1圈记作 n圈，则所得质量偏大
D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小
5、某国宇航局发射行星探测卫星，由于没有把部分资料中实际使用的单位制转换为国际单位制，造成重大损失，基本单位导出的能量单位——焦耳(J)和功率单位——瓦特(W)的表达形式分别为 和 。
高一 物理阶段测试卷 1 /4行星名称
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
二、2023年亚洲杯(3+3+4+4+12=26)
2023 年亚洲杯在卡塔尔举行，卡塔尔击败约旦，成为历来第五支成功卫冕的球队。
6. 在足球运动中，足球入网如图所示，则( )
A. 踢香蕉球时足球可视为质点 B. 足球在飞行和触网时惯性不变
足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力
7.如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为FT，墙壁对足球的支持力为FN，则( )
B.FT=
C. FT D.FT=G
8. 足球在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示足球在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是( )
9. 如图，两光滑斜面在 B 处连接，足球由 A 处静止释放，经过B、C 两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC。设球经过 B 点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为 ，球由 A 运动到C 的过程中平均速率为 m/s。
10. 小明以初速度 v₀=10m/s竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的小皮球，最后在抛出点接住，假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍，求小皮球
(1) 上升的最大高度；
(2) 从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功；
(3) 上升和下降的时间。
三、 古人的智慧 (4+4+4+4=16)
中国古代文献中有许多记载古人智慧的情节，里面蕴含了丰富的物理知识。
11.《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为 R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( )
A.2nmgω2RH5 B.3nmgωRH5 C.3nmgω2RH5 D. nmgωRH
高一 物理阶段测试卷 2 /412、水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v₀，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，水流在空中运动时间为 ； 水车最大线速度接近 。
13、如图所示，A、B、C三个物体放在汉石磨盘上， 静摩擦因数均为μ，A 的质量是 2m, B和C的质量均为m, A、 B离轴为R, C离轴为2R.则当磨盘旋转时，若A、B、C均未滑动， 则下列说法不正确的是( )
A. G的向心加速度最大 B的摩擦力最小
C. 当圆台转速增大时，B比A 先滑动
D. 圆台转速增大时，C 比 B先滑动
14、早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。假设驴对磨杆的拉力F为500N，拉力沿圆周切线方向，磨盘半径r为0.4m，磨杆长也为0.4m，驴对磨杆的拉力作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s，驴拉磨转动一周拉力的平均功率为 ， 磨盘边缘的线速度为 。
四、 实验题(3+3+3+3=12)
15. 在“探究平抛运动的特点”实验中
(1) 用图1装置进行探究，下列说法正确的是 。只能探究平抛运动水平分运动的特点
B. 需改变小锤击打的力度，多次重复实验
C. 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
(2) 用图2 装置进行实验，下列说法正确的是 。
A. 斜槽轨道M 必须光滑且其末端水平
B. 上下调节挡板 N时必须每次等间距移动
C. 小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(3) 现在重新设计图1实验，如图3 所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A，光照射 A 球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，不计空气阻力，小球的影像P 在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次) 拍摄下来，如图3 所示。则小球的影像P 在屏上移动情况应当是图丙中的 (选填“A. (c)”或“B. (d)”)。
(4) 如果图3 中小球A 水平抛出的初速度为 1m/s, SP=L=0.5m, 经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q，则Q 点沿着屏幕向下运动的速度大小为 m/s。
五、 现代科技(4+4+4+16=28)
中国的科技在这几十年中取得了飞速的发展， 中国人民的生活也越来越富足。
16、 公园里有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示.可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为 ω，缆绳与竖直方向夹角为 θ，不计空气阻力，下列说法正确的有( )
A 座椅受到重力、缆绳拉力和向心力 D. 座椅转动角速度ω越大，夹角θ越小
C. 启动加速时，游客所受的合外力可能大于游客的向心力
D. 同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ不同
17. 图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从t=0时刻由静止开始提升质量为 m=200kg的物体，其a-t图像如图乙所示，5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，则此起重机的额定功率为 W，10s内起重机对物体做的功为 J(g取10m/s²)。
18. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过 R、S、T三点，已知ST间的距离是 RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是 5m/s，则公交车经过 T点时的瞬时速度为( )
A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s
19. 新交规规定： “在没有信号灯的路口，一旦行人走上人行道， 机动车车头便不能越过停止线”。 如图甲所示，一长度为D =5m的卡车以 v₀=36km/ℎ的初速度向左行驶，车头距人行道为 L₁=40m,，人行道宽度为 L₂=5m。同时，一距离路口为 L₃=3m的行人以 v₁=1m/s的速度匀速走向长度为 L₄=9m的人行道。图乙为卡车的侧视图，货箱可视为质点，货箱与车之间的动摩擦因数为 μ₁=0.4,， 货箱距离车头、车尾的间距为( d₁=2.5m、d₂=1.5m。 (重力加速度g取10m/s²), 求:
(1) 当司机发现行人在图中位置时立即加速且以后加速度恒定，要保证卡车整体穿过人行道时，人还没有走上人行道，卡车的加速度最小为多少；
(2) 如果司机以第(1)问的最小加速度加速，且穿过人行道后立即匀速，通过计算说明货箱是否会掉下来；
(3) 当司机发现行人在图示位置时立即减速且以后加速度恒定，要保证不违反交规，且货箱不撞到车头，求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。
高 · 物理阶段测试卷
(考试时间: 60 分钟 卷面满分: 100分)
一、 太空问题(3+3+4+4+4=18)
探索宇宙是未来的科学主要方向，需要非常多关于曲线运动和万有引力的物理知识。
1.设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道. 该卫星与月球相比，一定相等的是( )
A. 质量 B. 向心力大小
C. 向心加速度大小 D. 受到地球的万有引力大小
2、关于向心加速度，下列说法正确的是( )
A.由 an=v2r知，匀速圆周运动的向心加速度恒定
B.做圆周运动的物体，加速度时刻指向圆心
C.向心加速度越大，物体速率变化越快 D.匀速圆周运动不属于匀速运动
3. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动. 当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表：
则相邻两次“冲日”时间间隔约为( )
A. 火星365天 B. 火星 800 天
C. 天王星 365 天 D. 天王星 800天
4. 在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为 t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径 R。下列说法正确的是( )
A. 圆周运动轨道可处于任意平面内 小球的质量为 FRt24π2n2
C. 若误将n-1圈记作 n圈，则所得质量偏大
D. 若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小
5、某国宇航局发射行星探测卫星，由于没有把部分资料中实际使用的单位制转换为国际单位制，造成重大损失，基本单位导出的能量单位——焦耳(J)和功率单位——瓦特(W)的表达形式分别为 和 。
高一 物理阶段测试卷 1 /4行星名称
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
二、2023年亚洲杯(3+3+4+4+12=26)
2023 年亚洲杯在卡塔尔举行，卡塔尔击败约旦，成为历来第五支成功卫冕的球队。
6. 在足球运动中，足球入网如图所示，则( )
A. 踢香蕉球时足球可视为质点 B. 足球在飞行和触网时惯性不变
足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D. 触网时足球对网的力大于网对足球的力
7.如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为FT，墙壁对足球的支持力为FN，则( )
B.FT=
C. FT D.FT=G
8. 足球在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示足球在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是( )
9. 如图，两光滑斜面在 B 处连接，足球由 A 处静止释放，经过B、C 两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC。设球经过 B 点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为 ，球由 A 运动到C 的过程中平均速率为 m/s。
10. 小明以初速度 v₀=10m/s竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的小皮球，最后在抛出点接住，假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍，求小皮球
(1) 上升的最大高度；
(2) 从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功；
(3) 上升和下降的时间。
三、 古人的智慧 (4+4+4+4=16)
中国古代文献中有许多记载古人智慧的情节，里面蕴含了丰富的物理知识。
11.《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为 R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( )
A.2nmgω2RH5 B.3nmgωRH5 C.3nmgω2RH5 D. nmgωRH
高一 物理阶段测试卷 2 /412、水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v₀，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，水流在空中运动时间为 ； 水车最大线速度接近 。
13、如图所示，A、B、C三个物体放在汉石磨盘上， 静摩擦因数均为μ，A 的质量是 2m, B和C的质量均为m, A、 B离轴为R, C离轴为2R.则当磨盘旋转时，若A、B、C均未滑动， 则下列说法不正确的是( )
A. G的向心加速度最大 B的摩擦力最小
C. 当圆台转速增大时，B比A 先滑动
D. 圆台转速增大时，C 比 B先滑动
14、早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。假设驴对磨杆的拉力F为500N，拉力沿圆周切线方向，磨盘半径r为0.4m，磨杆长也为0.4m，驴对磨杆的拉力作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s，驴拉磨转动一周拉力的平均功率为 ， 磨盘边缘的线速度为 。
四、 实验题(3+3+3+3=12)
15. 在“探究平抛运动的特点”实验中
(1) 用图1装置进行探究，下列说法正确的是 。只能探究平抛运动水平分运动的特点
B. 需改变小锤击打的力度，多次重复实验
C. 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
(2) 用图2 装置进行实验，下列说法正确的是 。
A. 斜槽轨道M 必须光滑且其末端水平
B. 上下调节挡板 N时必须每次等间距移动
C. 小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(3) 现在重新设计图1实验，如图3 所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A，光照射 A 球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，不计空气阻力，小球的影像P 在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次) 拍摄下来，如图3 所示。则小球的影像P 在屏上移动情况应当是图丙中的 (选填“A. (c)”或“B. (d)”)。
(4) 如果图3 中小球A 水平抛出的初速度为 1m/s, SP=L=0.5m, 经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q，则Q 点沿着屏幕向下运动的速度大小为 m/s。
五、 现代科技(4+4+4+16=28)
中国的科技在这几十年中取得了飞速的发展， 中国人民的生活也越来越富足。
16、 公园里有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示.可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为 ω，缆绳与竖直方向夹角为 θ，不计空气阻力，下列说法正确的有( )
A 座椅受到重力、缆绳拉力和向心力 D. 座椅转动角速度ω越大，夹角θ越小
C. 启动加速时，游客所受的合外力可能大于游客的向心力
D. 同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ不同
17. 图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机，它的开发标志着中国工程用超大吨位塔机打破长期依赖进口的局面，也意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从t=0时刻由静止开始提升质量为 m=200kg的物体，其a-t图像如图乙所示，5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，则此起重机的额定功率为 W，10s内起重机对物体做的功为 J(g取10m/s²)。
18. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过 R、S、T三点，已知ST间的距离是 RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是 5m/s，则公交车经过 T点时的瞬时速度为( )
A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s
19. 新交规规定： “在没有信号灯的路口，一旦行人走上人行道， 机动车车头便不能越过停止线”。 如图甲所示，一长度为D =5m的卡车以 v₀=36km/ℎ的初速度向左行驶，车头距人行道为 L₁=40m,，人行道宽度为 L₂=5m。同时，一距离路口为 L₃=3m的行人以 v₁=1m/s的速度匀速走向长度为 L₄=9m的人行道。图乙为卡车的侧视图，货箱可视为质点，货箱与车之间的动摩擦因数为 μ₁=0.4,， 货箱距离车头、车尾的间距为( d₁=2.5m、d₂=1.5m。 (重力加速度g取10m/s²), 求:
(1) 当司机发现行人在图中位置时立即加速且以后加速度恒定，要保证卡车整体穿过人行道时，人还没有走上人行道，卡车的加速度最小为多少；
(2) 如果司机以第(1)问的最小加速度加速，且穿过人行道后立即匀速，通过计算说明货箱是否会掉下来；
(3) 当司机发现行人在图示位置时立即减速且以后加速度恒定，要保证不违反交规，且货箱不撞到车头，求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。
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