上海市华东师范大学第二附属中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷

这是一份上海市华东师范大学第二附属中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．2024年8月18日，“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜，8月28日，“蛟龙号”载人潜水器完成2024西太平洋国际航次科考第9次下潜作业。下列情况中“蛟龙号”一定可视为质点的是（ ）
A．估算下潜总时间时B．用推进器进行姿态调整时
C．在海沟中穿越窄缝时D．科学家在其舱内进行实验时
2．我国“蛟龙号”深潜器以7020m深度创下世界最新下潜纪录（国外最深不超过6500m），这预示着它可以征服全球99.8%的海底世界。在某次实验中，深潜器内的显示屏上显示出的深度时间图像如图a所示、速度时间图像如图b所示，则下列说法中正确的是（ ）

A．图中h3绝对值代表本次下潜最大深度
B．全过程中深潜器的最大加速度大小是2m/s2
C．深潜器加速度方向向上发生在0~1min和6~8min的时间段内
D．6~10min内，深潜器的加速度不变
3．“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t，上浮到海面，速度恰好减为零．则“蚊龙号”在时刻距离海平面的深度为（ ）
A．B．C．D．
4．大质量钢卷是公路运输中的危险物品，如图符合规范的装载支架是安全运输的保障，运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。一辆货车运载着圆柱形表面光滑的质量为m的钢卷，自由地摆放在支架A、B之间，没有用绳索固定。钢卷受到支架A和支架B的支持力，和汽车一起保持静止，若已知支架斜面均与水平面成，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车静止时，支架A对钢卷支持力大小为mg
B．汽车向右匀速运动，支架B对钢卷支持力大小为2mg
C．当汽车向右减速时，支架A对钢卷支持力减小
D．当汽车向右加速时，支架A对钢卷支持力减小
5．如图甲所示是郑新黄河大桥，乙图中a、b、c、d、e是五个连续等间距的桥墩，若一汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过段的时间为t，则通过段的时间为（ ）
A．B．C．D．
6．大桥的引桥可视为斜面。港珠澳大桥某处引桥的角为θ，引桥上行驶的汽车，所受重为G按效果可沿斜面和垂直斜面两方向分解，如图所示，沿斜面方向的分力为（ ）
A．GcsθB．C．GsinθD．
7．如图，港珠澳大桥为斜拉桥，桥面一侧的钢索均处在同一竖直平面内，且索塔两侧对称分布。则下列说法正确的是（ ）
A．增加钢索数量，可减小索塔受到总的拉力
B．适当降低索塔的高度，可以减小钢索承受的拉力
C．钢索对称，可以保证钢索对索塔拉力的合力为零
D．钢索对称，可以保证钢索对索塔拉力的合力偏离竖直方向不至于过大
8．下列四幅示意图，是对运动员在做立定跳远运动时，脚蹬地起跳前瞬间的受力分析，其中正确的是（ ）
A．B．C．D．
9．百米飞人苏炳添因为有惊人的弹跳力而被戏称他有弹簧腿。弹跳过程中屈膝是其中一个关键动作。如图所示，人下蹲，膝盖关节弯曲角度为θ，设此时大小腿肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面向上的弹力约为（ ）
A．B．C．D．
10．篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是（ ）
A．a点B．b点C．c点D．d点
二、多选题
11．如图，小球沿斜面向上运动，依次经a、b、c、d到达最高点e．已知ab=bd=8m，bc=1m，小球从a到c和从c到d 所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vC，则（ ）
A．de=8mB．vC=4m/s
C．vb= m/sD．从d到e所用的时间是3s
三、实验题
12．光电门是由门一样的外形和光学传感器组成的，当物体通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当物体离开时停止计时，极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小。为了测定斜面上小车下滑的加速度，某实验小组进行如下实验，如图所示。当装有宽度为的遮光条的小车经过光电门时，系统就会自动记录挡光时间，并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中，小车从遮光条距光电门中心为L处由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为。
(1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是_______。
A．等效替代法B．理想实验法C．极限思维法
(2)计算经过光电门时小车的速度大小为 （结果保留2位有效数字）。
(3)试写出计算小车下滑时加速度的表达式： （用和L表示）。
(4)测量计算出来的加速度比真实的加速度 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
四、解答题
13．如图，转运垃圾时，运输车的“抓臂”将垃圾桶竖直夹起，再将垃圾桶内垃圾倾斜倒入车内。已知垃圾桶质量，桶内垃圾质量，两个“抓手”与桶外壁间的动摩擦因数，垃圾与桶内的动摩擦因数为。当垃圾桶搭至车尾部，卸除“抓手”弹力后，斜向下至少倾斜到与水平面成37°时才能将垃圾倒出。取重力加速度，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，，，将垃圾桶视为竖直长方体。求：
（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，每个“抓手”至少要给侧壁多大的弹力；
（2）的大小。
14．用如图模型研究斜拉桥的平衡：竖直细杆CD固定在地面，从质量为m的均匀平板正中央空洞内穿过。通过两根轻质细线CA、CB将平板水平悬挂，细线CA、CB与竖直方向之间的夹角分别为30°、60°。求CB绳对平板的拉力大小。

15．航拍无人机已被广泛使用。操作遥控器使无人机竖直上升或竖直下降，假设无人机受到竖直向上或竖直向下的推动力大小都为重力的1.5倍。一次试飞中，让无人机由静止从地面竖直向上起飞，2s末关闭发动机。（忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2）求：
（1）无人机在加速上升过程中的加速度；
（2）无人机上升到距地面的最大高度；
（3）无人机上升到最高点后，为安全着陆（落地速度为零），用的最短时间。
五、填空题
16．（1）按规定，卡车在市区行驶的速度不得超过40km/h。一辆卡车在紧急情况下刹车，测得卡车滑行过程中车轮在路面上擦过的笔直痕迹长9m。为判断该车是否超速，从监控资料上知道，该车急刹车后经过1.5s停止。则该车急刹车前的速度大小为 km/h。
（2）动车车厢内悬吊着一个质量为m的小球，动车匀加速行驶时，悬线偏离竖直方向的角度为θ并相对车厢保持静止，重力加速度为g。则悬线拉力的大小为 。
（3）如图，用一根轻质细绳将一幅重力为10N的画框对称悬挂在墙壁上，画框上两个挂钉间的距离为0.5m。已知细绳能承受的最大拉力为10N，要使细绳不会被拉断，细绳最短的长度为 m。
17．蓝牙是一种支持设备间短距离通信的无线技术。如图，两条足够长的平行直轨道相距6m，某同学用安装有蓝牙设备的玩具车甲、乙在轨道上进行实验。时，甲车以10 m/s 的速度经过点，乙车以1 m/s的速度经过点。此时关闭甲车动力，甲车以2 m/s2的加速度向右做匀减速直线运动，乙车继续向右做匀速直线运动。已知与轨道垂直，两车间的距离超过10m时无法实现通信，忽略信号传递的时间，则当两车之间的距离为10 m时，它们沿平行轨道方向的相对距离为 m，从起两车间能通信的时间共为 s。
18．在光滑墙壁上用网兜把足球挂在 A点，足球与墙壁的接触点为B．足球所受重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计，则悬绳对球的拉力大小为 ；若缩短网兜上的悬绳，球仍然保持静止，则球对墙壁的压力将 （填“增大”或“减小”）．
参考答案：
1．A
【详解】在所研究的问题中，形状和体积能够被忽略的物体可以被视为质点。
A．估算下潜总时间时，潜水器的形状和体积可以被忽略，则可视为质点，故A正确；
B．用推进器进行姿态调整时，需要观察推进器的姿态，因而不能被视为质点，故B错误；
C．在海沟中穿越窄缝时，对于较窄的缝隙来说，“蛟龙号”的形状和体积不能被忽略，不可视为质点，故C错误；
D．科学家在其舱内进行实验时，不能忽略“蛟龙号”的形状和体积，不能被视为质点，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】A．深潜器内的显示屏上显示出的深度时间图像如图a所示，可知，图中h3绝对值代表本次下潜最大深度，故A正确；
B．速度时间图像的斜率的绝对值表示加速度大小，根据图b所示，可知，全过程中深潜器的最大加速度大小是
故B错误；
C．根据图b所示可知，深潜器加速度方向向上发生在3~4min和6~8min的时间段内，故C错误；
D．速度时间图像的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度大小，斜率的正负表示加速度方向，6~10min内，图像斜率的绝对值不变，但前段时间内加速度为正值，后段时间内为负值，表明加速度方向发生了变化，即深潜器的加速度发生了变化，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小为
根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为
故选D。
4．C
【详解】AB．汽车静止或向右匀速运动时，都处于平衡状态，根据共点力平衡条件有
解得
故AB错误；
C．当车向右减速时，根据牛顿第二定律有
则支架A对钢卷支持力减小，支架B对钢卷支持力增大，故C正确；
D．当车向右加速时，根据牛顿第二定律有
则支架B对钢卷支持力减小，支架A对钢卷支持力增大，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】根据初速度为零的匀变速运动相邻相等位移的时间之比为
可知
故选C。
6．C
【详解】根据正交分解，化平行四边形为三角形，可知沿斜面方向的分力为Gsinθ，ABD错误，C正确。
故选C。
7．D
【详解】A．对桥身进行受力分析可知，钢索总的拉力的合力与桥身与钢索的总重力大小相等、方向相反，则增加钢索的数量，钢索总的拉力不变，即索塔受到的总的拉力不变，故A错误。
B．合力一定，分力间的夹角越大，则分力越大。则适当降低索塔的高度，则两侧钢索间的夹角变大，钢索承受的拉力变大，故B错误。
CD．根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小相等时，水平分力抵消，钢索对索塔的合力竖直向下，不为零，两侧对称的钢索可以保证钢索对索塔拉力的合力偏离竖直方向不至于过大，故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】重力方向竖直向下，支持力方向垂直水平地面向上，蹬地时运动员相对地面有向后的运动趋势，所以地面对运动员有向前的摩擦力，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【详解】根据力的合成与分解可知，对膝关节，合力为
小腿骨对膝关节的作用力
则膝关节对小腿骨竖直方向的作用力为
因为脚掌对地面的竖直方向的作用力约为，根据牛顿第三定律可知，脚掌所受地面向上的弹力约为
故选D。
10．A
【详解】由图像可知，图像第四象限表示向下运动，速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触，运动发生突变，速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点，此时速度第一次向上减为零，到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。
故选A。
11．BC
【详解】小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，根据推论得知，c点的速度等于ad段的平均速度，即：，故B正确；ac时间中点的速度：，cd时间中点的速度：，根据加速度定义式可得加速度为：，根据速度位移公式，带入数据可得，故C正确；从b点到最高点e点，根据速度位移公式有：，代入数据解得：，xde=17-8=9m，故A错误；由题意知：ed=9、dc=7、ca=9，根据位移时间公式：，可得：，又因为：，联立可得：，故D错误．所以BC正确，AD错误．
12．(1)C
(2)0.50
(3)
(4)偏小
【详解】（1）在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，采用的方法为极限思维法。
故选C。
（2）测速时，用遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度，则
（3）小车做初速度为0的匀加速直线运动，根据位移与速度的关系式有
其中
解得
（4）由于光电门测速度只是测量平均速度，在匀变速直线运动中，平均速度与中间时刻的瞬时速度相等，却又小于中间位置的瞬时速度，而在测量位移L时，测的是光电门中间位置到遮光条之间的距离，大于中间时刻所在位置到遮光条之间的距离，所以测量计算出来的加速度比真实的加速度偏小。
13．（1）375N；（2）0.75
【详解】（1）根据题意
解得
每个“抓手”至少要给侧壁375的弹力。
（2）斜向下至少倾斜到与水平面成37°时才能将垃圾倒出
解得
14．
【详解】以C点为受力分析点，做受力分析如图所示

轻绳CA上的拉力与轻绳CB上的拉力的合力大小等于平板的重力大小，根据力的矢量几何关系可得
15．（1），方向竖直向上；（2）；（3）
【详解】（1）无人机在加速上升过程中，根据牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向上。
（2）2s末关闭发动机，此时无人机的速度为
无人机加速上升的高度为
关闭发动机后，无人机减速上升的高度为
无人机上升到距地面的最大高度为
（3）设无人机上升到最高点后先以最大加速度加速下降时间，再以最大加速度减速下降，此过程用时最短，则有
根据逆向思维，将减速过程看成初速度为零的匀加速运动，
联立解得
，
则最短时间为
16． 43.2
【详解】（1）[1] 将该车的运动看做匀减速运动，则根据
可得
（2）[2] 小球随动车车厢做加速运动，小球受到重力mg、悬线的拉力T，如图所示，由牛顿第二定律可得
动车加速行驶时悬线的拉力由图可得大小为
（3）[3]画（含画框）受力分析图
受到重力mg和两个大小相等的细绳拉力、的作用而处于静止状态，当
时，对应于细绳不被拉断的最小长度x，由平衡条件知、的合力
所以力与之间的夹角是120°，绳子的最小长度为
17． 8 17
【详解】[1][2]当两车之间的距离为10 m时，它们沿平行轨道方向的相对距离为，则
甲车做匀减速直线运动，其位移函数为
乙车做匀速直线运动，其位移函数为
根据题意有
联立解得
或
因甲车5s时已停下，在乙车匀速向甲车靠近时，再次相距10m内仍可实现通信，甲车的最大位移
即乙车的位移满足
故能通信的总时间为17s。
18． 增大
【详解】[1]．对球进行力分析，如图：
根据平衡条件拉力
[2]．若缩短网兜上的悬绳，悬绳与墙面夹角增大，由平衡可知
所以墙面对球的支持力增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力将增大．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
D
C
C
C
D
A
D
A
题号
11









答案
BC