2024学年第二学期5月月考
高一物理 答案
一、单选题（1-10题每题3分，共30分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B E D A A D D C C
二、多选题（11-15题每题4分，共20分）
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD AC BD ACD ACD
三、填空题（4题，每空2分，共12分）
16. 抛体 （写自由落体不给分）
17. 9:7 2:1
18. 0.56s （不写s扣1分）
19. 变小
四、实验题（共10分）
20. 控制变量法（1分） 光电门（1分） ω2 0.2
探究F与r关系时，要保证小球质量m和角速度ω不变，所以可以在甲图中找到同一个ω所对应的向心力，根据3组向心力与所对应的半径的数据，在F-r坐标系中作图，若得到一条过原点的直线，则说明F与r成正比。（4分）
五、综合题（21分）
3. （1） ＞ （2分）
（2） （3分）
（3） B （3分）
（4） 本题共10分，详解如下：
① 根据牛顿第二定律得
F-mg=5mg （1分）
解得
F=6mg （1分）
为了安全，乘客应保持躺卧姿势。（1分）
② 对太空电梯上升阶段，在沿着线缆的方向上，根据牛顿第二定律得：
（1分）
变形为
其中ω2r就等于静止时的向心加速度大小，就是地球对太空电梯的引力产生的加速度大小（2分）。对太空电梯匀速上升阶段（r＜r0），由图可知，的差值逐渐变小，则乘客受到升降舱作用力F′的大小的变化情况是一直变小。（2分）
③ 由图可知，当r=r0时两者相等，说明在r0处万有引力完全提供向心力，太空电梯处于完全失重状态，r0为同步轨道半径（即达到了太空站），则有：
r0=R+h≈6.4×106m+3.6×107m=4.24×107m （2分）
（5） 本题共10分 详解如下：
①配重空间站轨道半径为11R，线速度大小
（2分）
②若配重空间站没有缆绳连接，仍绕地球做匀速圆周运动，根据
（1分）
地面上的物体
（1分）
解得：
（1分）
根据
（1分）
（1分）
轨道半径越大，线速度越小，即空间站所在高度对应轨道的线速度应比静止卫星小，而空间站线速度大于静止卫星的线速度，所以若缆绳断裂，空间站逐渐远离地球而去。（3分）2024学年上海市延安中学高一第二学期5月阶段测试卷
物理 试卷
（考试时间60分钟 满分100分）
考生注意：
在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示
本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2
一. 单选题（本大题共有10小题，每题3分，均只有1个正确选项，共30分）
1．我国有一首民歌唱道：黄河“九曲十八弯”，黄河上一只船在弯道处航行，下列说法中不正确的是（ ）
A．船的加速度一定是变化的
B．船所受合外力方向与船的速度方向是不可能在一条直线上的
C．船的加速度是可能为零的
D．船一定做的是变加速曲线运动
2．游乐场里有一种旋转飞椅，当飞椅以一定的速度旋转时，坐在飞椅上的游客在水平面内做匀速圆周运动，重力对飞椅（包括游客）做功为，摆线对飞椅（包括游客）的拉力做功，（不计空气阻力）则（ ）
A．， B．， C．， D．，
3．转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，有关该同学转笔中涉及到的物理知识，下列叙述正确的是（ ）
A．笔杆上的点离O点越远，角速度越大
B．笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大
C．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的
D．笔杆上离转轴距离相等的各点，做圆周运动的线速度相同
E．若该同学使用钢笔，钢笔中的墨水有可能因快速转动被甩出
4．足球在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度一直增大。如果用带箭头的线段表示足球在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，两质量相同的小球A、B，分别用长度不同的线悬在等高的、点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，以悬点为零势能参考面，不计空气阻力。两球经过最低点时，悬线上的拉力分别为、，所具有的机械能分别为和。则（ ）
A．、 B．、
C．、 D．、
6．如图所示的一个盛水袋，某人从侧面缓慢地推袋壁使它变形，则图中物体的势能将（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定
7．如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍
B．下落到与头部刚接触时，足球动量大小为1.6kg·m/s
C．与头部作用过程中，足球动量变化量为0
D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0
8．如图a、b所示一辆m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两时刻的两张照片。当t=0时汽车启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动。图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，θ=37°，根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有（ ）
A．汽车的长度 B．3s末汽车的速度
C．3s内合外力对汽车所做的功 D．3s末汽车车引力的功率
9．竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度v随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是（图中虚线均为图像的切线）（ ）
A． B． C． D．
10．在放映电影时，一般电影机每秒钟切换24幅画面。一辆汽车的车轮上有三根辐条，车轮半径为0.5m，则下列判断中正确的是（ ）
A．无论车轮转速多大，都不会感觉车轮倒转
B．只有车轮转速为24r/s时，才会感觉车轮不转动
C．车速为12πm/s时，一定可以看到画面上有6根辐条
D．车速为4kπm/s时 （其中k=1，2，3…），一定可以看到画面上有 6 根辐条
二. 多选题（本大题共有5小题，每题4分，共20分）
11．关于力做功，下列说法中错误的是（ ）（多选题）
A．静摩擦力对物体做功一定为0
B．一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动
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
12．影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车A通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车A沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取，则该时刻特技演员B（ ）
A．速度大小为 B．速度大小为
C．处于超重状态 D．处于失重状态
13．位于水平面上的物体在水平恒力作用下，做速度为的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力，物体做速度为的匀速运动，且与功率相同。则可能有（ ）（多选题）
A．， B．，
C．， D．，
14．如图所示，某人用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱横截面积为S，水流速度大小为v，方向水平向右。水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，若手持高压水枪操作，则下列说法中错误的是（ ）（多选题）
A．水枪单位时间内喷出水的质量为
B．高压水枪的喷水功率为
C．水柱对煤层的平均冲击力大小为
D．手对高压水枪的作用力方向斜向右上
15．如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN－v2图像如图所示。下列说法中错误的是（ ）（多选题）
A．当地的重力加速度大小为
B．小球的质量为
C．v2＝c时，杆对小球弹力方向向上
D．若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a
三. 填空题（本大题共有4小题，每空2分，共12分）
16．在空气阻力可以忽略，只在重力作用下的运动，叫做 运动。
17．如图，两光滑斜面在 B 处连接，足球由 A 处静止释放，经过B、C 两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC。设球经过 B 点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为 ，球由 A 运动到C 的过程中平均速率为 m/s。
18．某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为_________．
19．如图（a），某人拉着皮箱在水平地面上匀速向右运动，请用小圆点代替皮箱，在图（b）中画出皮箱的受力示意图。 。若观测者坐在速度的向右飞驰而来的列车上，则其观察到皮箱的宽度将 。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
四. 实验题（本大题共10分）
20．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 。
四. 综合题：太空电梯（本大题共28分）
21. 《流浪地球2》中太空电梯非常吸引观众眼球。在影片中太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。图中配重空间站比静止卫星更高，距地面高达10R，若地球半径为R，自转周期为T，重力加速度为g。
（1）地面上观察者测出高速上升的太空电梯从地面到太空站的时间为，而乘客测得的时间为，则___（选填“＞”或“＜”或“＝”）
（2）空间站中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示，质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器，待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下，物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动，稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为F1、F2，由此可知待测物体B的质量为 。
（3）当“太空电梯”停在距地面高度为h处，地球的自转不可忽略且地球可视为均质球体，关于“太空电梯”里的宇航员，下列说法中正确的是（ ）
A．当时，宇航员绕地心运动的线速度大小约为
B．当h与地球静止卫星距地面高度相同时，宇航员处于完全失重状态
C．h越小，宇航员绕地心运动的向心加速度越大
D．h越大，宇航员绕地心运动的角速度越大，线速度越小
（4）如图为加速度a与太空电梯距地心的距离r的关系图像，图线A为地球对太空电梯的引力产生的加速度大小，图线B表示太空电梯静止时的向心加速度大小，R表示地球半径。求：
① 太空电梯从地表以的加速度启动，质量为m的乘客承受的压力F；为了安全，乘客应保持什么姿势；
② 太空电梯匀速上升阶段乘客受到升降舱作用力大小的变化情况；
③ 分析说明并估算图中的数值大小。
（5）根据本题材料中关于太空天梯的相关材料，请分析和计算以下问题：
① 通过缆绳连接的配重空间站线速度大小为多少？
② 若配重空间站没有缆绳连接，仍绕地球做匀速圆周运动。则在该处其线速度大小又为多少；分析判断若缆绳断裂，空间站是逐渐远离地球而去，还是掉落回地球，你的依据是？
