上海市復旦大學附屬復興中學2024-2025學年高一（上）期末物理試卷(含解析)

第=page11頁，共=sectionpages11頁上海市復旦大學附屬復興中學2024-2025學年高一（上）期末物理試卷一、實驗題：本大題共1小題，共13分。1.物理學是一門實驗科學，觀察和實驗是物理學研究的基礎(chǔ)。物理學也是一門方法論科學，人們在認識世界、探究自然奧秘的過程中總結(jié)出許多思想方法。

(1)某同學要探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系。他獲知有一種加速度傳感器通過測量作用在質(zhì)量塊上的力，根據(jù)質(zhì)量塊的質(zhì)量求得加速度，這類加速度傳感器______(選填A.能；B.不能)用于研究加速度與力、加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實驗。

(2)“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置如圖所示。

①某班同學先探究當小車(含傳感器)總質(zhì)量一定時，加速度a與受力F的關(guān)系若在原裝置中的P處加裝一個微型力傳感器測F，安裝時傳感器掛鉤朝向應如圖______(選填A.圖1；B.圖2)所示，使用前______(選填A.必須；B不必)對力傳感器調(diào)零。用上述方法測力時，______(選填A.必須；B.不必)滿足重物質(zhì)量遠小于小車總質(zhì)量。

②五組同學均得到一條幾乎通過原點的直線。現(xiàn)將各組的a?F圖像畫在同一個坐標系內(nèi)。各組的實驗圖像并不重合，這是因為各組小車的______不同，a?F圖像都是通過原點的直線，說明小車的加速度大小與合外力大小成______。

二、綜合題：本大題共4小題，共87分。2.中國高鐵為當代中國重要的一類交通基礎(chǔ)設(shè)施，截至2022年6月，中國已有近3200千米高鐵常態(tài)化按350千米/小時高標運營。

(1)某人乘京滬高鐵往返于上海與北京兩地，往、返過程的位移______(選填：A.相同；B.不同)，______(選填：A.能；B.不能)畫出他從上海到北京過程的“速度—時間”圖像。

(2)圖示是我國新型高速磁懸浮試驗樣車，因為采用了磁懸浮原理，所以阻力比普通的高鐵小很多，其速度可達600km/?。高速磁懸浮列車擁有“快起快?！钡募夹g(shù)優(yōu)點，適用于中短途客運。下列說法正確的是______。

A.能“快起快?！保侵讣铀俣却?/p>

B.速度可達600km/?，這是指平均速度

C.因阻力比普通的高鐵小很多，所以磁懸浮試驗樣車慣性比較小

D.因磁懸浮試驗樣車運行速度大，所以慣性大

(3)列車車頭拉著車廂在水平軌道上行駛，車頭拉車廂的力大小為F，車廂拉車頭的力大小F′。下列說法中正確的是______。

A.加速時，F(xiàn)>F′

B.減速時，F(xiàn)<F′

C.只有勻速時，F(xiàn)=F′

D.在任何情況下，F(xiàn)=F′

(4)為了保證行車安全，列車轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當高的。如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過彎道時，火車的______(選填A.外輪；B.內(nèi)輪)對軌道有側(cè)向擠壓，容易導致翻車事故。為此，鋪設(shè)軌道時應該把______(選填A.外軌；B.內(nèi)軌)適當降低一定的高度。

(5)如圖，某人在高鐵的窗臺上放了一枚直立的硬幣。在列車行駛的過程中，硬幣始終直立在列車窗臺上，直到列車轉(zhuǎn)彎的時候，硬幣才倒下。當他看到這枚硬幣保持數(shù)分鐘靜止不動直立時，硬幣______(選填A.一定；B.一定不；C.可能)受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用如果硬幣向列車行駛方向的左側(cè)倒下，說明列車______(選填A.向左；B.向右)轉(zhuǎn)彎。

(6)(多選題)如圖所示為某次高鐵列車運行過程中某節(jié)車廂截面示意圖，車廂內(nèi)兩質(zhì)量不同的拉手A、B分別向前進方向在豎直方向偏離角度α和β保持不變。取重力加速度為g，不計空氣等阻力，則下列說法正確的是______。

A.列車可能在減速進站

B.兩角度一定滿足α=β

C.減小拉手懸繩長度，則偏角變大

D.列車加速度大小為a=gtanα3.斜面是一種簡單機械，也是人們生活中熟悉的事物。

(1)伽利略設(shè)計了如圖(a)、(b)的兩個斜面實驗，下列說法正確的是______。

A.圖(a)中斜面傾角越小，同一位置釋放，所用時間越長，越容易測量

B.圖(a)可以解釋重的物體比輕的物體下落快的原因

C.圖(b)實驗考慮了摩擦力對物體運動的影響

D.圖(b)可以說明力是維持物體運動的原因

(2)物體放在斜面上，當斜面傾角θ由接近0°起逐漸增大至90°時，物體對斜面的壓力N大小變化情況是______(A.逐漸變大；B.逐漸變?。籆.始終不變)，物體所受的摩擦力大小變化情況______。(A.逐漸變大；B.逐漸變小；C.始終不變；D.先增大后減?。籈.先減小后增大)

(3)如圖，在傾角為θ的斜面上的A點處分別以v1和v2的速度將同一小球水平拋出，小球落于斜面時其速度方向與斜面的夾角分別為α1和α2，下列關(guān)系中正確的是______。

A.若v1>v2，則α1>α2

B.若v1>v2，則α1<α2

C.無論拋出時速度如何，都有α1=α2

D.α1<α2的大小不僅與v1>v2的大小有關(guān)，還與斜面傾角θ有關(guān)

(4)(計算題)物塊以一定初速度從斜面底端沖上傾角為30°的固定斜面，斜面足夠長。運動過程中物塊位移s隨時間4.在實際情況中，空氣阻力的影響總是不可避免的，如雨滴從云層上下落的過程就不能忽略空氣阻力的影響。

(1)雨滴在下降過程中，由于水汽的凝聚，雨滴質(zhì)量將逐漸增大，同時由于速度逐漸增大，空氣阻力也將越來越大，最后雨滴將以某一收尾速度勻速下降，在此過程中______。

A.雨滴所受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大

B.雨滴所受到的重力逐漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度逐漸減小

C.由于雨滴質(zhì)量逐漸增大，下落的加速度逐漸減小

D.由于空氣阻力增大，雨滴下落的加速度逐漸減小

(2)“水往低處流”是自然現(xiàn)象，但下雨天落在快速行駛的小車的前擋風玻璃上的雨滴，相對于車卻是向上流動的，對這一現(xiàn)象的正確解釋是______。

A.車速快使雨滴落在擋風玻璃上的初速度方向向上，雨滴由于慣性向上運動

B.車速快使空氣對雨滴產(chǎn)生較大的作用力，空氣的作用力使雨滴向上運動

C.車速快使擋風玻璃對雨滴產(chǎn)生較大的吸引力，吸引力吸引雨滴向上運動

D.車速快使擋風玻璃對雨滴產(chǎn)生較大的支持力，支持力使雨滴向上運動

(3)(計算題)將從空中下落的雨滴看作為球體，設(shè)它豎直落向地面的過程中所受空氣阻力大小為f=kx2v2，其中v是雨滴的速度大小，r是雨滴半徑，k是比例系數(shù)。設(shè)雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，下落時間足夠長，重力加速度為g。

(1)試通過列式說明雨滴在下落過程中加速度如何變化；

(2)設(shè)雨滴的密度為ρ，推導雨滴無風下落過程中的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；(球體體積公式為V=4πr33)

(3)試用2B鉛筆分別畫出半徑為r15.無人機因機動性能好，生存能力強，無人員傷亡風險等優(yōu)點，被廣泛應用在生產(chǎn)生活中。

(1)一質(zhì)量為m的無人機從地面靜止開始豎直向上飛行，該過程中加速度a隨上升高度?的變g化關(guān)系如圖所示。無人機飛至高為2?0處時，空氣對其作用力大小為______；無人機飛至3?0處時的速度為______。(重力加速度為g)

(2)(多選題)如圖是無人機繞拍攝主體飛行時，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的示意圖。已知無人機的質(zhì)量為m，軌道平面距拍攝對象高度為?，無人機與拍攝對象距離為r，飛行時線速度大小為v，則下列說法正確的是______。

A.無人機受到重力，空氣作用力、向心力

B.無人機所受空氣作用力大于mg

C.無人機做圓周運動的向心力為mv2r

D.無人機在相等的時間內(nèi)通過的路程相等

(3)(計算題)某同學利用無人機玩投球游戲。無人機在距地高為H水平面內(nèi)勻速直線運動，釋放可視為質(zhì)點的小球，小球飛行過程中不計空氣阻力。若小球到達水平地面時，速度方向與水平方向間的夾角為θ，則：

①無人機勻速飛行時的速度大小v0；答案和解析1.【答案】B

B

A

B

質(zhì)量

正比

【解析】\o"2024-2025學年重慶市康德聯(lián)考高一（上）期末物理試卷"2024-2025學年重慶市康德聯(lián)考高一（上）期末物理試卷(1)因為是探究加速度與質(zhì)量和力的關(guān)系，所以不能根據(jù)牛頓第二定律計算，這樣就不用探究了，一定滿足加速度與質(zhì)量成反比，與力成正比，所以這樣不能用來探究加速度與力、加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實驗。需要通過測量小車的加速度進行比較才可以，故B正確，A錯誤。

故選：B。

(2)①因為需要測量的是對小車的拉力，所以傳感器的掛鉤應該朝向上方，測量出繩子對小車的拉力，故應選B；在使用前需要對拉力傳感器調(diào)零，故應選A；因為有拉力傳感器直接測量對小車的拉力，所以不需要滿足重物質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故應選B。

③根據(jù)牛頓第二定律F=Ma可得，a=1MF，所以圖像的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，圖線的斜率不同，是因為小車的質(zhì)量不同。a?F圖像都是通過原點的直線，說明小車的加速度大小與合外力大小成正比。

故答案為：(1)B；(2)①B，A，B；②質(zhì)量，正比。

2.【答案】B

B

A

D

A

B

C

B

ABD

【解析】(1)某人乘京滬高鐵往返于上海與北京兩地，根據(jù)位移的矢量性可知，往、返過程的位移不同，故B正確，A錯誤。

故選：B；

由于高鐵不能做直線運動，速度方向發(fā)生改變，不能畫出他從上海到北京過程的“速度—時間”圖像，故B正確，A錯誤。

故選：B。

(2)A.能“快起快停”，是指加速度大，故A正確；

B.速度可達600km/?，這是指瞬時速度，故B錯誤；

CD.根據(jù)牛頓第一定律，慣性只與物體質(zhì)量有關(guān)，與受力情況和物體運動速度大小無關(guān)，故CD錯誤。

故選：A。

(3)車頭拉車廂的力大小為F，車廂拉車頭的力大小F′，根據(jù)牛頓第三定律可知，這兩個力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，故D正確，ABC錯誤。

故選：D。

(4)如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過彎道時，火車的外輪對軌道有側(cè)向擠壓，故A正確，B錯誤。

故選：A；

為此，鋪設(shè)軌道時應該把內(nèi)軌適當降低一定的高度，使重力和支持力的合外力能提供向心力，從而減小車輪對對軌道的側(cè)壓力，故B正確，A錯誤，

故選：B。

(5)當他看到這枚硬幣保持數(shù)分鐘靜止不動直立時，如果火車以較小的加速度加速行駛時，硬幣可能受到與列車行駛方向相同的摩擦力作用，故C正確，AB錯誤；

故選：C；

如果硬幣向列車行駛方向的左側(cè)倒下，說明列車向右轉(zhuǎn)彎，因為向右轉(zhuǎn)彎時需要向右的靜摩擦力提供向心力，當靜摩擦力不足以提供向心力時，由于慣性，硬幣就會向左倒下，故B正確，A錯誤。

故選：B。

(6)拉手的受力情況如圖所示

小球受到重力和繩的拉力，根據(jù)幾何關(guān)系有，在水平方向有Tsinθ=ma，在豎直方向有Tcosθ=mg，聯(lián)立得a=gtanθ，說明加速度方向水平向左，而列車運動方向向右，且懸線與豎直方向的夾角都相等，即等于設(shè)置的θ角，偏角與懸繩的長度無關(guān)。故ABD正確，C錯誤。

故選：ABD。

故答案為：(1)B，B；(2)A；(3)D；(4)A，B；(5)C，B；(6)ABD。

3.【答案】A

B

D

C

【解析】(1)AB.圖(a)中斜面實驗是伽利略用來研究自由落體運動規(guī)律的，斜面傾角越小，同一位置釋放，所用時間越長，越容易測量。實驗結(jié)果說明了物體下落快慢與物體的輕重無關(guān)，故A正確，B錯誤。

CD.圖(b)實驗是伽利略用來研究力與運動的關(guān)系的，是在忽略摩擦力的理想情況下推理得到的結(jié)果，實驗的結(jié)果說明力不是維持物體運動的原因，故CD錯誤。

故選：A。

(2)物體放在斜面上，當斜面傾角θ由接近0°起逐漸增大至90°時，物體對斜面的壓力N大小等于重力沿垂直于斜面的分力，即：N=mgcosθ，可得N逐漸變小(選填：B)；

當傾角較小時物體相對斜面是靜止的，物體所受的摩擦力f大小等于重力沿平行于斜面的分力，即：f=mgsinθ，可得f先是逐漸增大的；當傾角較大時物體相對斜面下滑，此時物體所受的摩擦力為滑動摩擦力，其大小為f=μmgcosθ，可得f是逐漸減小的，可知物體所受的摩擦力大小變化情況是先增大后減小(選填：D)。

(3)設(shè)小球水平拋出時的速度為v0，小球落于斜面時其豎直分速度為vy，小球落于斜面時其速度方向與水平方向的夾角為β，如下圖所示。

小球在空中做平拋運動，可得：

在水平方向上做勻速直線運動，則有：x=v0t

在豎直方向上做自由落體運動，則有：y=12gt2，vy=gt

由幾何關(guān)系可得：tanθ=yx=gt2v0；tanβ=vyv0=gtv0

可得：tanβ=2tanθ

小球落于斜面時其速度方向與斜面的夾角α等于β?θ，因θ一定，故β一定，則α一定。可知無論拋出時速度如何，小球落于斜面時其速度方向與斜面的夾角均相同，即α1=α2，故C正確，ABD錯誤。

故選：C。

(4)①物塊沿斜面向上做勻加速直線運動，由運動學公式得：

s=v0t?12at2

對比：s=30t?5t2，可得：

物塊的初速度大小為：v0=30m/s，方向沿斜面向上；

物塊的加速度大小為：a=10m/s2，方向沿斜面向下。

②物塊速度減小到零所用的時間為：t1=v4.【答案】D

B

【解析】(1)AB、重力產(chǎn)生的加速度，可知雨滴所受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度不變，故AB錯誤；

CD、雨滴下落過程中由牛頓第二定律有：mg?f=ma，可得加速度，空氣阻力f和雨滴的質(zhì)量m都增大，雨滴最后勻速下降，所以雨滴的加速度為零，可知空氣阻力增加比雨滴質(zhì)量增加導致的重力增加的更快，導致加速度a減小，故C錯誤，D正確。

故選：D。

(2)下雨天落在快速行駛的小車的前擋風玻璃上的雨滴，由于車速快使空氣對雨滴產(chǎn)生較大的作用力，空氣的作用力使雨滴向上運動，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

(3)(計算題)

(1)對雨滴受力分析如圖所示

由牛頓第二定律可得：mg?f=ma

由題意可知f=kr2v2，解得a=g?kr2v2m，雨