上海市七宝中学2023-2024学年高一下学期期中考试
物理试卷
（考试时间60分钟，满分：100分，请将答案填写在答题纸上）
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、学校、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上，解答题需写上必要的文字说明、基本公式等过程。
一、阅读材料，完成以下内容：（1-4每题3分）
自然界中的曲线运动是很常见的，运动员奋力投球，篮球沿着一条优美的弧线进入篮筐，物体做曲线运动时，速度方向、加速度方向是怎样的呢？受力有何特点？如何研究曲线运动？
1.物体做曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A.曲线运动相同时间内速度变化量可能相同
B.曲线运动速度大小时刻发生变化
C.曲线运动不可能是匀变速运动
D.曲线运动速度方向可以保持不变
2.如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度大小为v，拉船的绳与水平方向夹角为，则此时船的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
3.如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图，足球做曲线运动。下列说法正确的是（ ）
A.足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态
B.足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
C.足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上
D.足球在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
4.一只小船过河，河中水流速度各处相同且恒定，小船的初速度大小为v0，方向垂直于河岸，小船相对于水依次做匀加速运动、匀减速运动、匀速运动。在河中的运动轨迹如图中虚线所示，其中虚线AB为直线。由此可以确定（ ）
A.船沿AB轨迹运动时，相对于水做匀加速直线运动
B.船沿AB轨迹到达对岸前瞬间的速度最大
C.船沿AC轨迹渡河所用的时间最短
D.船沿三条不同路径渡河的时间相同
5.图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有 （多选）（2分）
A.斜槽轨道末段N端必须水平
B.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
C.斜槽轨道必须光滑
D.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）该实验结果可表明 （2分）
A.P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
B.P小球水平方向的分运动是匀速直线运动
C.P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则P小球在b处的瞬时速度的大小为vb= m/s，若以a点为坐标原点（0，0），水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，小球抛出点的坐标为x= cm，y= cm。（每空2分）
6.如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面是半径为R的半圆.ab为沿水平方向的直径，O为圆心.在a点以某初速度沿方向抛出一小球，小球恰好能击中最低点c，则小球的初速度v0= .小球以不同的初速度v0抛出，会击中坑壁上不同的点.若击中点d与b所对的圆心角为θ，则v0= .（每空3分）
二、阅读下面材料，完成以下问题：（选择题每个3分，填空题除特殊标注外，每空2分）
“功”字拆开就是两个字：“工+力”。在力学中，你可以把做功的过程理解成力在工作的过程。从能量的角度看，力的工作过程，就是使物体上不同形式的能量发生转化的过程。有力作用在物体上，当物体在力的方向上发生位移时，称力对物体做了功。
7.关于力做功，下列说法正确的是（ ）
A.静摩擦力对物体做功一定为0
B.滑动摩擦力只能对物体做负功
C.一对滑动摩擦力做功的代数和一定小于零
D.物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率也越大
8.力F对物体所做的功可由公式W=Flcosα求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功，那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解变力所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，
（1）甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中拉力F做的功为W= ；（距离用含字母的下标表示，如lAC）
（2）乙图中，全过程F做的总功为 ；
（3）丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W= ；
（4）丁图中，F始终保持水平，且为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是W= 。
9.如图所示，一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）。斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面滑动摩擦因素μ=0.1。则运动员滑至坡底的过程中，求：
（1）各个力所做的功分别是多少？（3分）
（2）合力做了多少功？（3分）（不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
三、阅读材料，完成以下内容：（选择题每个3分，填空题除特殊标注外，每空2分）
生活中有各种有趣的现象，车辆转弯、运动员滑雪、游乐场过山车行进等等，都与圆周运动有着密切的关系，这其中蕴含着怎样的物理原理呢？
10.下列说法中正确的是（ ）
A.匀速圆周运动是一种匀变速运动
B.物体受到恒定的合外力，不可能做匀速圆周运动
C.所有做圆周运动的物体，它所受的合外力一定是指向圆心的
D.因为物体做圆周运动，所以产生了向心力
11.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A.图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B.图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C.图3中在铁路转弯处，设计外轨比内轨高，目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力
D.图4中脱水桶原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
12.如图是自行车传动结构的示意图，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和r3。假设脚踏板的转速为n（r/s），脚踏板则该自行车前进的速度为（ ）
A. B. C. D.
13.雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”，如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就会被甩下来。如图所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则下列说法正确的是（ ）
A.泥巴在a、b、c、d四个位置的向心加速度相同
B.泥巴在b、d位置时最容易被甩下来
C.泥巴在a位置时最容易被甩下来
D.泥巴在c位置时最容易被甩下来
14.如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。
（1）本实验采用的方法是 法；
（2）本实验除了有无线力传感器（图中②）外，还有无线 传感器（图中⑤）；
（3）小组同学为了探究向心力跟角速度的关系，实验中，先将⑦旋至某一挡位，当悬臂匀速转动时，记录向心力F的大小和角速度ω的数据。改变角速度的大小，多次实验。
小组同学先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运功，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验，最后同学们把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则：
（a）若对①图线的数据进行处理，获得了F—x图像（如图乙所示），该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是 。
（b）试在甲图中任找一个数据点，可得砝码质量为 kg（保留到小数点后一位即可）。
（c）对甲图中的3条F-ω图线进行比较分析，可以得出ω一定时，的结论。请简要说明得到结论的方法 。（3分）
15.如图所示是一种常见的盘山公路弯道设计方案，在弯道处使路面向山体一侧倾斜，这样可在一定程度上减小行车安全隐患。图中弯道路面的纵截面可视为夹角θ=15°的斜面，车辆转弯时行驶的轨迹可视为半径R=30m的水平圆弧，车辆可视为质点。sin15°=0.26，cos15°=0.97，g取10m/s2。问：
（1）当一辆汽车在该弯道路面上匀速转弯行驶时，若汽车不受侧向的摩擦力作用，其速度应为多大？（结果保留1位有效数字）（4分）
（2）若一辆汽车以较大的速度v0通过该弯道，仍沿路面做匀速圆周运动，汽车总质量为m，小张同学用关系式来求此时汽车所受摩擦力厂的大小。你认为这种做法是否正确，若不正确，请列出正确的关系式或方程组（不必求解结果）。（4分）
（3）橡胶轮胎与地面间的动摩擦因数μ约为0.7，试计算汽车在该弯道上安全行驶不发生侧滑的最大速度vm。（结果保留2位有效数字）（3分。）
四、阅读材料，完成以下内容：（第18题4分，其余选择题每个3分，）
浩瀚的物理学发展史上，人们对地球太阳和其他天体的认识经历了地心说、日心说……直到今天的宇宙学说。这个过程中不仅有长期细心观测，还有对天体的运动规律进行数据建模，以及天体运动的动力学原因的探究。开普勒运动三定律描述了行星绕着太阳运动的规律万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一，地上物理学和天上物理学的统一，它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。
16.物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系。下列关于物理学重大历史事件描述正确的是（ ）
A.为了研究自由落体运动的规律，伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度的概念
B.亚里士多德否定了托勒密提出的地心说，提出了日心说
C.开普勒对行星的运动进行了长期的观测和记录，并提出了关于行星运动的三条定律
D.牛顿发现了万有引力定律，并用扭秤实验测出了引力常
17.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运动半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运行周期为（ ）
A. 天 B. 天 C.1天 D.9天
18.（多选）航天员在月球表面将小石块从距月球表面高h处由静止释放，经时间t小石块落到月球表面。已知月球可看作半径为R的均质球体，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A.小石块落到月球表面时的速度大小为
B.月球表面的重力加速度大小为
C.月球的质量为
D.月球的第一宇宙速度为
19.“天宫一号”与“神舟八号”交会对接成功，标志着我国在对接技术上迈出了重要一步。用M代表“神舟八号”，N代表“天宫一号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则（ ）
A. M的发射速度大于第二宇宙速度
B. M适度加速有可能与N实现对接
C.对接前，M的运行速度小于N的运行速度
D.对接后，它们的运行速度大于第一宇宙速度
20.如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。求：
（1）卫星B的运行速度vB是多少；（3分）
（2）如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近。（5分）
