2022-2023學年上海二中高一（上）期末物理試卷

一、綜合題

• 1．我國高鐵技術全球領先，高鐵使人們出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同學從上海到北京決定選擇乘高鐵體驗并進行一些科學探究。
  （1）（單選）小明同學在文獻上看到一個單位“m/s²”，該單位與以下哪個物理量隨時間的變化率有關

  。
  A．力
  B．位移
  C．速度
  D．加速度
  （2）若小明同學乘高鐵往返于上海與北京兩地，往、返過程的位移

  （選填“相同”或“不同”），

  （選填“能”或“不能”）畫出他從上海到北京過程的“速度一時間”圖像。
  （3）小明同學在列車靜止時，用一個豎直向下的力將彈簧壓縮后保持靜止，如圖甲所示，桌面對彈簧的彈力是因為

  發生了形變。改變手施加的力F的大小，記錄F和彈簧壓縮后的長度l,得到的F-l圖像是圖乙中的

  。
  （4）列車靜止時，小明同學在質量為0.5kg的杯子里（杯的把手可視為光滑）加0.5kg的水，放在水平桌面上。將一根勁度系數為50N/m的橡皮筋（橡皮筋的拉力和其形變量的關系滿足胡克定律）繞過把手，兩手同時沿同一水平面拉橡皮筋的兩端，直到把杯子拉動并做勻速直線運動，測得此時兩橡皮筋成60°角，伸長量為4cm,且未超過彈性限度。重力加速度g取10m/s²，問：
  ①橡皮筋對杯子的作用力為多大；
  ②杯子與桌面間動摩擦因數為多少？
  （5）（單選）列車啟動過程中時，小明同學發現杯中水面的形狀是圖丁中的

  。
  （6）（單選）小明同學在水平桌面上放置一本書，書與桌面間的動摩擦因數為0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s²。若書不滑動，則高鐵的最大加速度不超過

  。
  A．2.0m/s²
  B．4.0m/s²
  C．6.0m/s²
  D．8.0m/s²
  （7）（單選）列車啟動后，小明同學根據列車性能做了一定計算比較，假設一直線上有兩火車站W和G，兩者間的鐵路里程為1080km,W和G之間還均勻分布了4個車站。列車從W站始發，經停4站后到達終點站G。設普通列車的最高速度為108km/h,高鐵列車的最高速度為324km/h。若普通列車和高鐵列車在進站和出站過程中，加速度大小均為0.5m/s²，其余行駛時間內保持各自的最高速度勻速運動，兩種列車在每個車站停車時間相同，則從W到G乘高鐵列車出行比乘普通列車節省的時間為

  。
  A．6小時25分鐘
  B．6小時30分鐘
  C．6小時35分鐘
  D．6小時40分鐘
  組卷：42引用：1難度：0.6

  解析

一、綜合題

• 3．在科技節上，夏老師帶隊的科技小組研究展示了“水火箭”、遙控直升機和一款無人機飛行器的性能，受到廣大師生歡迎。
  探究展示一：“水火箭”的運動
  （1）（多選）科技小組利用飲料瓶制作的“水火箭”如圖甲所示，其發射原理是通過打氣使瓶內空氣壓力增大，當瓶口與橡皮塞脫離時，瓶內水向后噴出，水火箭獲得推力向上射出。圖乙是某次豎直發射時測繪的水火箭速度v與時間t的圖像，其中t₀時刻為“水火箭”起飛時刻，DE段是斜率絕對值為g的直線，忽略空氣阻力。關于“水火箭”的運動，下列說法正確的是

  。
  
  A．在t₁、t₂、t₃、t₄時刻中，t₁時刻加速度最大
  B．“水火箭”在t₂時刻達到最高點
  C．在t₃時刻失去推力
  D．t₃～t₄時間內“水火箭”做自由落體運動
  （2）由“水火箭”剛開始升空時，加速度可達23m/s²，小科同學得出火箭的速度在1s時間內不一定增加了23m/s。他的判斷是正確的，小科同學的理由是：

  。
  探究展示二：遙控直升機飛行性能
  （3）如圖1所示的A、B兩架遙控直升機在某一高度向右飛行。根據圖中信息判斷直升機

  （選填“A”或“B”）在加速前進，說明理由

  。
  探究展示三：無人機的飛行性能
  （4）科技節當日陽光明媚，無風。無人機空載時，沿著與地面成30°的方向斜向上勻加速直線起飛，剛起飛的第1s內飛行了5m。已知無人機的質量為3kg。g取10m/s²。
  ①該無人機第2秒末的速度可達到多少？
  ②分析空氣對無人機的作用力的大小和方向。
  （5）該小組將無人機進行載重表演，如圖3所示，質量為m的無人機用輕繩吊起質量也為m的包裹，并從懸停狀態開始水平飛行，他們測量出繩偏離豎直方向的夾角始終為θ，重力加速度為g,不計空氣阻力，請分析解決無人機水平飛行過程中下列問題。
  ①判斷此時無人機的運動狀態；
  ②該包裹的加速度；
  ③輕繩對包裹的拉力大小。
  （6）為表演飛行穩定性，如圖4所示，兩架無人機用輕繩OM、ON一起提升重為G的小球，兩無人機處于懸停狀態且空間處于同一水平面。輕繩OM、ON與豎直方向夾角分別為α、β（α＞β）。用F₁、F₂分別表示OM、ON的拉力，則

  。
  A．F₁豎直分力大于F₂的豎直分力
  B．F₁的豎直分力等于F₂的豎直分力
  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）在飛行穩定性表演中，對輕繩的選擇有一定要求，請根據第（6）題的信息，計算輕繩OM中的拉力F₁的大小。
  組卷：48引用：1難度：0.5

  解析

• 4．我國航天員在天宮一號空間實驗室進行了太空授課，演示了包括質量的測量在內的一系列實驗。質量的測量是通過艙壁上打開的一個支架形狀的質量測儀完成的。由牛頓第二定律F=ma可知，如果給物體施加一個已知的力，并測得物體在這個力作用下的加速度，就可以求出物體的質量。這就是動力學測量質量的方法。大家知道，質量可以用天平來測量。但是在太空，物體處于

  （填“超重”“失重”或“平衡”）狀態，用天平無法測量質量。如圖，假如航天員在A、B兩物塊中間夾了一個質量不計的壓力傳感器，現讓艙壁支架給B物塊一個恒力F，此時壓力傳感器示數為N₁。將A、B對換位置，給A施加相同的恒力F，壓力傳感器示數為N₂。據此可知A、B兩物塊的質量之比m_A：m_B=

  。
  組卷：42引用：1難度：0.8

  解析