上海市上海师范大学附属外国语中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷(无答案)

这是一份上海市上海师范大学附属外国语中学2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷(无答案)，共6页。试卷主要包含了遥控汽车，能量守恒，用手机研究自由落体运动，“极速之旅”，静电场等内容，欢迎下载使用。

一、遥控汽车（16分）
如图，一遥控汽车从平台水平飞出”，并安全落到平台上。将遥控汽车视为质点，且飞行”过程中不计空气阻力。（重力加速度大小为
1.质量为的遥控汽车在平台上从静止开始做匀加速直线运动，加速距离后水平飞离”平台，落到平台上。已知遥控汽车在空中飞行”的时间为水平距离为s。
（1）遥控汽车在平台上从左向右加速运动过程中，平台对遥控汽车作用力的方向可视为_______。
A.斜向右上B.斜向右下C.竖直向上D.水平向右
（2）两平台的高度差为_______。
A.B.C.D.
（3）若遥控汽车在平台上水平加速过程中受到的阻力大小恒为，求加速过程中牵引力所做的功。（计算）
（4）遥控汽车落到平台前瞬间，其所受重力的功率为_______。
A.B.C.D.
2.从“遥控汽车飞离”平台开始计时，经时间，遥控汽车速度方向与水平面间夹角为θ，则与之间的关系可能为_______。
A.B.
C.D.
二、能量守恒（19分）
能量守恒定律是19世纪的重大发现之一。生活中有很多不同形式的能量，它们之间可以通过不同的方式进行转化或转移，但总的能量总是守恒的。
3.如图，若质量为m的小球从离地高为的点以大小为的速度斜向上飞出，球能到达的最高点离地高度为。（以点所在水平面为零势能面，不计空气阻力）
（1）球在点时的机械能为_______。
A.B.C.D.
（2）球从点运动到点的过程中，其动能的变化量为_______。
4.如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为，倾角为，斜面长为L。一个质量为的物块（可视为质点）在电动机作用下，从斜面底端点由静止加速至点时达到最大速度v，之后做匀速运动至点，关闭电动机，物块恰好到达最高点。重力加速度为，不计电动机消耗的电热。求：
（1）段长x；
（2）段电动机的输出功率；
（3）全过程物块存储的机械能和电动机消耗的总电能的比值。
三、用手机研究自由落体运动（13分）
小阳研究自由落体运动的规律时，将小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图（a）所示.图（b）为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s.

5.图I和Ⅲ中小球重心分别在5.5cm和11.05cm处，则图片Ⅱ中小球的瞬时速度大小约为_________.（保留三位有效数字）
6.（多选）下列实验操作正确且必要的是（ ）
A.刻度尺应固定在竖直平面内B.用铅垂线检验小球是否沿竖直方向下落
C.选择材质密度小的小球D.固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺
7.小阳用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度，画出图（c）所示的）图像，其中P、Q分别为大小相同、质量不同的两个小球下落的图像.若两球所受空气阻力不变且相等，由图像可知两球质量的大小关系是____________（选涂：A.“>”，B.“<”）。
8.如何利用图像判断小球下落过程中机械能是否守恒？
四、“极速之旅”（9分）
“极速之旅”是大型机动游乐项目，该装置将乘客载至高空后，以近乎重力加速度下落，让乘客体验失重。随后依靠电磁阻尼制动，落地前在液压缓冲机构辅助下减速到零。
9.质量的游客乘坐某“极速之旅”，从离地面高度处由静止开始自由下落，到离地面处开始制动。设制动力为恒力，且不计一切阻力。
（1）游玩过程中，游客能体验到失重感的时间为___________s。
（2）全程座椅对游客的冲量大小为___________。（结果均保留3位有效数字）
10.对电磁阻尼过程进行简化，如图，将装置视为质量为、电阻为的单匝线框，边长为。当边进入磁感应强度大小为的匀强磁场后开始减速，假设落地时线框未全部进入磁场（简答）分析说明为什么需要液压缓冲机构辅助才能减速到零？
（五）北斗导航卫星（10分）
2024年是北斗卫星导航系统立项三十周年纪念，北斗三号全球星座由地球静止轨道（GEO）、倾斜地球同步轨道（IGSO）、中圆地球轨道（MEO）三种轨道卫星组成。已知地球半径为6371km，GEO和IGS0的轨道半径均为。
11.设GE0运行的线速度大小为，赤道上静止在地面上的物体线速度大小为，则________（结果保留2位有效数字）。
12、（多选）MEO的轨道半径约为，则其线速度（ ）
A.大于GEOB.小于IGSOC.大于第一宇宙速度D.小于第一宇宙速度
13.如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先发射到圆轨道，再从点进入椭圆轨道Ⅱ，然后在B点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅲ。
（1）卫星在点的动能________在的动能（选涂：.大于.等于C.小于）。
（2）卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为，从小到大排序为________<________<________。
（六）用霍尔元件测速（11分）
霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器，可用于设计制作测量自行车行驶速率的速度计。如图，将厚度为的金属薄片（自由电荷为电子），置于与元件垂直、磁感应强度大小为的匀强磁场中，并从侧面通入电流I，两侧面间将产生的霍尔电压，其中为霍尔系数。
14.霍尔系数的单位用国际单位的基本单位可表示为____________。
15.用螺旋测微器测量霍尔元件厚度，结果如图所示，则__________mm。
16.若用电压表测量霍尔电压，应与红表笔相连的是（ ）
A.侧面B.侧面C.侧面D.侧面
17.如图，将霍尔传感器固定在前轮车架上，前轮上安装一磁铁，车轮每转一圈，磁铁靠近霍尔传感器一次，输出一个脉冲电压。若测得相邻两个脉冲间的时间间隔为，则车轮的转速为___________（结果保留2位有效数字），为了得到测速，还需要测量的物理量是__________。
七、静电场（22分）
在生产和社会生活中，静电既有有利的一面，也有需要防范的一面。
18.下列属于描述静电场能的性质的物理量是（ ）
A.电场强度B.电势能C.电势D.电荷量
19.如图静电喷雾装置，接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场，虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物，是其中一条路径上的三点，是的中点，则：
（1）液滴在点的加速度__________在点的加速度；液滴在点的电势能__________在c点的电势能（均选涂：A.大于B.等于C.小于）；
（2）用虚线在间定性画出一个等势面，使相邻等势面间的电势差相等。
20.如图，两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为，其电容为，与电压恒为的电源相接。（元电荷电荷量为。求：
（1）板带电量；
（2）若有液滴悬浮在板间不动，液滴的最小质量；
（3）从板中心以速率往各个方向射出一批质量为带电量为的正电荷（重力不计）。问电荷到达板上的区域面积为多大。（计算和简答）