上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题

上海 高三 期中 2023-11-05 107次 整体难度： 适中 考查范围： 力学、物理学史、方法、单位制、常识、电磁学

一、解答题 添加题型下试题

23-24高三上·上海嘉定·期中

解答题 | 适中(0.65)

杭州第19届亚运会于近日举行。我国运动健儿发挥出色，再次排名亚洲第一。
1．如图，一质量为55kg的运动员正在完成“单臂大回转”动作。当其转至最低点时，手臂至少要承受______N的拉力。（不计空气阻力，g取）

2．运动员立定向斜上方抛投一个篮球，在考虑空气阻力的情况下：
（1）篮球在空中运动到图示位置时，所受合力F与速度v的方向关系可能为( )

（2）篮球从离手到进入篮框为止的过程中，其动能随距地面的高度h的变化关系可能为( )

3．运动员射箭可等效如图所示。已知弓顶部的跨度为l，且弓的形状保持不变；设弦的弹力满足胡克定律，弦的初始长度近似为原长l，劲度系数为k。质量为m的箭在弦的正中间，附加装置夹在弦上。发射箭时弦的长度为2l，则此时弦对箭的作用力大小为______。

4．如图所示是滑板比赛中的一段画面：运动员从平台水平飞出后，经时落到斜坡上，然后他弯曲双腿做缓冲，经后其速度方向变为沿斜坡方向。已知斜坡倾角，运动员质量，阻力忽略不计（g取，，）求：
（1）运动员刚落到斜坡时，垂直于斜坡方向的速度分量；
（2）斜坡对运动员垂直于斜坡方向的平均冲击力大小F。

2023-11-05更新 | 112次组卷 | 1卷引用：上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题

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23-24高三上·上海嘉定·期中

解答题 | 较难(0.4)

本届亚运会，杭州的组织工作兑现了向全世界呈现“中国特色、亚洲风采、精彩纷呈”盛会的庄严承诺。
5．本届田径赛场使用机器狗运送铁饼，裁判将2kg的铁饼夹到机器狗的背部后让其跑回运动员身边。某次机器狗单程的加速度a随时间t的变化关系如图所示。根据图像估算机器狗奔跑的最大速率______m/s，以最大速率前进的距离为______m。

6．本届亚运会使用了大量新能源汽车运送物资。
（1）我国新能源汽车电池的“能量密度”最高能达到500Wh/kg，其中“Wh/kg”用国际单位制中的基本单位可表示为(        )
A．C       B．J/kg       C．       D．
（2）如图，物流卡车以恒定功率在水平道路上匀速行驶，车速为。若其保持功率不变，沿斜坡驶上高架桥，且在驶上高架前再次达到匀速，速率为，则卡车在整个上坡阶段牵引力变化情况是______，上坡过程的平均速度______（选填：“>”、“=”或“<”）。

2023-11-03更新 | 196次组卷 | 1卷引用：上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题

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23-24高三上·上海嘉定·期中

解答题 | 较难(0.4)

伴随着杭州亚运会的举办，全民健身活动也在蓬勃开展。
7．如图所示，是某人每隔规则的时间间隔重复一系列相同动作后，“力量绳”上形成的波形。设此时，手的位移为y，则下列可能是手的振动图像的是（       ）

A．

B．

C．

D．

8．小明在“跑步机”的水平履带上研究遥控小车的运动，小车车轮直径均为5.0cm，小车在履带上运动时车轮不打滑。他将履带速度设置为3.0m/s，方向，AB边长为2.0m。遥控小车的一个车轮上他涂了些红色颜料，调节车轮转速为。为了能在履带上留下如图的车辙痕迹，遥控车的车头与AB边的夹角为______°。若其他条件不变，遥控车保持车头始终垂直AD边，从AD中点释放小车，则从BC边驶出时，会在履带上留下______m的红色痕迹。

9．“蹦床”健身运动分成预备运动和空中动作。最初人静止站在蹦床上；在预备运动阶段，经过若干次蹦跳，人逐渐增加上升高度，最终达到完成所需的高度；之后进入空中动作阶段。
将蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，产生的弹力大小（x为床面下沉的距离，k为常量）。质量的小明静止站在蹦床上，床面下沉；在预备运动中，假定小明所做的总功W全部用于其机械能。在空中动作时，小明可视作质点，他每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为，设小明每次落下使床面压缩的最大深度均为。g取，不计空气阻力。

（1）求常量k______；
（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度______；
（3）借助图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求和W的值______。

2023-11-03更新 | 81次组卷 | 1卷引用：上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题

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23-24高三上·上海嘉定·期中

解答题 | 适中(0.65)

“重力测量”是指测定重力加速度的技术和方法，其成果在地球物理学、测绘学中有着重要的作用。
10．小明用图（a）所示的实验装置测量重力加速度g。其中轻质细线长为L，细线一端挂在已调零的力传感器下，另一悬挂一直径为D的金属小球。悬点的正下方固定一光电门，用于测量小球经过时的挡光时间。实验时将小球拉至不同高度由静止起开始摆动，记下小球在最低点时力传感器的读数F和小球经过光电门的挡光时间，建立合适坐标系处理实验数据得到图（b）。

（1）图（b）中纵坐标为绳子拉力F，横坐标可能为(          )
A．t       B．       C．       D．
（2）实验测得图像的斜率为k，纵轴截距为b，则______。（用题中字母L、D、k、b表示）
（3）多组同学利用相同原理组装实验装置进行实验，虽实验步骤正确，但所得g值明显偏大，最可能的原因是____________。
11．已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的引力为0。“科拉深井”以12226m的垂直深度，被誉为到达地球最深处的人造物。若将地球视为质量分布均匀、半径为的球体。“科拉深井”井底的重力加速度为，地球表面重力加速度，则______（保留三位有效数字）。

2023-11-05更新 | 106次组卷 | 1卷引用：上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题

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23-24高三上·上海嘉定·期中

解答题 | 较难(0.4)

太空航行
12．“神舟十号太空授课”的一项内容是测量航天员的质量。测量设备以恒定拉力拉动航天员，并同时测量两个物理量：设备提供的拉力和______；再根据______就能得出航天员的质量。

13．小明驾驶一质量为m的飞船，在距离地心为R的轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期为180min。
（1）地球同步卫星（周期为24h）的轨道______；
（2）现小明要驾驶该飞船从原来轨道移至同步卫星的轨道上，已知地球质量为M，万有引力恒量为G，以无穷远为零势能面，轨道上物体的引力势能大小（r为离地心的距离），则该飞船变轨所需的最小能量为(      )
A.       B.       C.       D.
14．小明在飞船内用A、B两个木块和频闪照相机“验证动量守恒定律”。相机闪光4次拍得相片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔，在这4次闪光的时间内，滑块A、B均处于的范围内，且第一次闪光时，A在处，B在处，滑块间的碰撞时间极短。

（1）以上情况说明碰后______（选填“A”或“B”）物体静止，滑块碰撞位置发生在______cm处。
（2）A、B两滑块碰撞时间发生在第一次闪光后______s。
（3）小明通过正确的计算，确定两滑块碰撞前后动量守恒，则可推出滑块A、B的质量之比______。
15．光子具有动量，其大小（其中E为光子的能量、c为真空中的光速），方向沿光的传播方向。光照射到物体表面并被反射时会对物体产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，称为“光压”。一光帆飞船在太阳光的作用下航行。在其他条件相同的情况下（　　）（多选）

A．黑色的光帆比白色的光帆能获得更大的压力

B．光帆张开面积越大，光帆上受到的压力越大

C．飞船离太阳越远，光帆上获得的压力必越小

D．光帆垂直于阳光时，光帆上获得的压力最大

2023-11-05更新 | 235次组卷 | 1卷引用：上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题

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23-24高三上·上海嘉定·期中

解答题 | 较难(0.4)

静电喷涂是使雾化了的带电油漆微粒在静电场的作用下，定向喷向金属工件，并吸附在工件表面的一种技术，其可简化成如图所示的模型。
在一半径为R的金属圆板P下方平行于P放置一待涂工件两者间距为d。在P和工件间施加恒定电压U后两者间形成的匀强电场如图所示。P中央有一小孔，小孔处放置一静电油漆喷枪（未画出），喷枪嘴可向各个方向均匀地喷出速度大小均为的带电油漆微粒，油漆微粒的平均质量为m、平均带电量为q。忽略油漆微粒所受重力、空气阻力和带电微粒之间的相互作用力，不计小孔和边缘效应对电场的影响。

16．油漆微粒携带着______（选涂：A．正电荷 B．负电荷），油漆微粒到达待涂工件时的最大动能______，油漆微粒最短运动时间______。若将万用表调至电容档，红、黑表笔分别与P和待涂工件接触，读数为C，则P所带电荷量______。
17．为喷漆面积与P板面积相同，求P与待涂工件间距；
18．若P与待涂工件间距为，则此时喷漆面积是P板面积的几倍？

2023-11-05更新 | 155次组卷 | 1卷引用：上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期期中物理试题

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