2022-2023学年上海二中高一（上）期末物理试卷

一、综合题

• 1．我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学从上海到北京决定选择乘高铁体验并进行一些科学探究。
  （1）（单选）小明同学在文献上看到一个单位“m/s²”，该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关

  。
  A．力
  B．位移
  C．速度
  D．加速度
  （2）若小明同学乘高铁往返于上海与北京两地，往、返过程的位移

  （选填“相同”或“不同”），

  （选填“能”或“不能”）画出他从上海到北京过程的“速度一时间”图像。
  （3）小明同学在列车静止时，用一个竖直向下的力将弹簧压缩后保持静止，如图甲所示，桌面对弹簧的弹力是因为

  发生了形变。改变手施加的力F的大小，记录F和弹簧压缩后的长度l,得到的F-l图像是图乙中的

  。
  （4）列车静止时，小明同学在质量为0.5kg的杯子里（杯的把手可视为光滑）加0.5kg的水，放在水平桌面上。将一根劲度系数为50N/m的橡皮筋（橡皮筋的拉力和其形变量的关系满足胡克定律）绕过把手，两手同时沿同一水平面拉橡皮筋的两端，直到把杯子拉动并做匀速直线运动，测得此时两橡皮筋成60°角，伸长量为4cm,且未超过弹性限度。重力加速度g取10m/s²，问：
  ①橡皮筋对杯子的作用力为多大；
  ②杯子与桌面间动摩擦因数为多少？
  （5）（单选）列车启动过程中时，小明同学发现杯中水面的形状是图丁中的

  。
  （6）（单选）小明同学在水平桌面上放置一本书，书与桌面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s²。若书不滑动，则高铁的最大加速度不超过

  。
  A．2.0m/s²
  B．4.0m/s²
  C．6.0m/s²
  D．8.0m/s²
  （7）（单选）列车启动后，小明同学根据列车性能做了一定计算比较，假设一直线上有两火车站W和G，两者间的铁路里程为1080km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h,高铁列车的最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5m/s²，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为

  。
  A．6小时25分钟
  B．6小时30分钟
  C．6小时35分钟
  D．6小时40分钟
  组卷：41引用：1难度：0.6

  解析

一、综合题

• 3．在科技节上，夏老师带队的科技小组研究展示了“水火箭”、遥控直升机和一款无人机飞行器的性能，受到广大师生欢迎。
  探究展示一：“水火箭”的运动
  （1）（多选）科技小组利用饮料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中t₀时刻为“水火箭”起飞时刻，DE段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是

  。
  
  A．在t₁、t₂、t₃、t₄时刻中，t₁时刻加速度最大
  B．“水火箭”在t₂时刻达到最高点
  C．在t₃时刻失去推力
  D．t₃～t₄时间内“水火箭”做自由落体运动
  （2）由“水火箭”刚开始升空时，加速度可达23m/s²，小科同学得出火箭的速度在1s时间内不一定增加了23m/s。他的判断是正确的，小科同学的理由是：

  。
  探究展示二：遥控直升机飞行性能
  （3）如图1所示的A、B两架遥控直升机在某一高度向右飞行。根据图中信息判断直升机

  （选填“A”或“B”）在加速前进，说明理由

  。
  探究展示三：无人机的飞行性能
  （4）科技节当日阳光明媚，无风。无人机空载时，沿着与地面成30°的方向斜向上匀加速直线起飞，刚起飞的第1s内飞行了5m。已知无人机的质量为3kg。g取10m/s²。
  ①该无人机第2秒末的速度可达到多少？
  ②分析空气对无人机的作用力的大小和方向。
  （5）该小组将无人机进行载重表演，如图3所示，质量为m的无人机用轻绳吊起质量也为m的包裹，并从悬停状态开始水平飞行，他们测量出绳偏离竖直方向的夹角始终为θ，重力加速度为g,不计空气阻力，请分析解决无人机水平飞行过程中下列问题。
  ①判断此时无人机的运动状态；
  ②该包裹的加速度；
  ③轻绳对包裹的拉力大小。
  （6）为表演飞行稳定性，如图4所示，两架无人机用轻绳OM、ON一起提升重为G的小球，两无人机处于悬停状态且空间处于同一水平面。轻绳OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β（α＞β）。用F₁、F₂分别表示OM、ON的拉力，则

  。
  A．F₁竖直分力大于F₂的竖直分力
  B．F₁的竖直分力等于F₂的竖直分力
  C．F₁的水平分力大于F₂的水平分力
  D．F₁的水平分力等于F₂的水平分力
  （7）在飞行稳定性表演中，对轻绳的选择有一定要求，请根据第（6）题的信息，计算轻绳OM中的拉力F₁的大小。
  组卷：47引用：1难度：0.5

  解析

• 4．我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的。由牛顿第二定律F=ma可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。大家知道，质量可以用天平来测量。但是在太空，物体处于

  （填“超重”“失重”或“平衡”）状态，用天平无法测量质量。如图，假如航天员在A、B两物块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B物块一个恒力F，此时压力传感器示数为N₁。将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为N₂。据此可知A、B两物块的质量之比m_A：m_B=

  。
  组卷：42引用：1难度：0.8

  解析