上海市曹杨二中2024-2025学年第二学期高一期末考物理试卷（无答案）

上海市曹杨二中2024-2025学年第二学期
高一期末考物理试卷
考生注意：
1、答卷前，考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚。
2、本试卷共有18道试题，满分100分，考试时间60分钟。请考生用黑色水笔或钢笔将答案直接写在答题卷上.
3、本试卷标注“多选”的问题，每小题应选2个或3个选项，选对但不全得部分分，错选、不选不得分；未特别标注的选择类问题，每小题只能选1个选项。
4、本试卷标注“计算”的问题，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等.
5、除特别说明外，本卷所用重力加速度大小g 取9.8m/s .
一、火星探测
我国发射的“天问一号”火星探测器实现了中国在深空探测领域的技术跨越而进入世界先进行列。“天问一号”的名称源于屈原长诗《天问》，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%。
1.从地球上发射火星探测器，发射速度需大于地球的 ()
A.第一宇宙速度 B.第二宇宙速度 C.第三宇宙速度
2.“祝融”号火星车在地球表面与在火星表面受到的引力的比值约为 ()A.0.2B.0.4C.2.0 D.2.5
3.已知火星半径为 R，探测器环绕火星表面飞行的速率为v，引力常量为G，火星自转的周期为 T，则火星的质量为 ，火星表面的重力加速度为 ，火星同步卫星轨道的半径为 。
二、滑动变阻器
滑动变阻器是能改变接入电路中电阻大小的元件，在电路中有着非常重要的应用。
4.滑动变阻器接入电路中的电阻改变的原因是：接入电路中金属丝的 (选涂：A.材料B.长度C.横截面积D.温度)发生了变化。
5.为了测量滑动变阻器上金属丝的电阻率，小安用一个已损坏的滑动变阻器进行实验。他截取了滑动变阻器上一段长为L=35.27cm、横截面直径为d=1.156mm的金属丝，测量该金属丝电阻的实验电路图如图1所示。
(1)在图2中用笔线代替导线，将实物图补充完整。
(2)通过电流表电流的方向为 (选涂：A. M指向N B. N指向M)
(3)(计算)若测得金属丝的电阻为 ，求该电阻丝的电阻率ρ (结果保留3位有效数字)。
6.如图所示电路中，定值电阻 滑动变阻器连入电路的阻值 电源内阻 ，此时滑动变阻器R 两端电压 由此可得，电源电动势. 内电压
7.如图所示电路中，移动滑动变阻器可得到如图所示的U-I图像，其中U为路端电压，I为通过电源的电流。通过图像可知，电源的电动势E= V，电源的内阻r= Ω，短路电流为
三、自行车
近年来，共享单车和电动自行车已成为了人们出行必不可少的交通工具。
8.某共享单车的传动结构如图所示，其中Ⅰ是半径 的牙盘 (大齿轮)，Ⅱ是半径 的飞轮(小齿轮)，Ⅲ是半径 的后轮。小理匀速蹬脚踏板，使其每分钟转30圈，则脚踏板的转速为 r/s，牙盘转动的角速度为 rad/s，自行车匀速前进的速度为 m/s (均保留3位有效数字).
9.某同学骑电动自行车绕如图所示的400m标准水平跑道运动，电动车上车速表一直显示15km/h，则()
A.自行车的速度一直保持不变
B.自行车在沿圆弧弯道BCD运动过程中，加速度保持不变
C.自行车绕跑道一周的平均速度等于零
D.自行车在沿圆弧弯道BCD运动时车身保持竖直
10.小安骑着电动自行车从静止开始沿倾角为θ=10°的斜坡向上骑行。小安和电动自行车的总质量为m=120kg，电动车的额定功率为P=2500W，在行驶过程中车始终受到与行驶方向相反的阻力，且该阻力恒为电动自行车对地面压力的0.05倍。若加速过程中电动车始终以额定功率运行，取 求：(结果均保留3位有效数字)
(1)当车速为v=5m/s时，电动车的加速度大小a；
(2)电动车的最大速度 vm。
四、电容器
电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。我们常用图示的电路给平行板电容器充电和放电。
11.某小组同学通过实验研究电容器充放电的规律。
(1)若通过图中电流表的电流方向向左，则此时单刀双掷开关S应置于接线柱 (选涂：A.1B.2)，电容器处于 (选涂：A.充电 B.放电)过程中。
(2)(多选)用电压传感器和电流传感器分别代替图中的电压表与电流表，采集所测电路的电压、电流信号，则放电过程中，正确的图像有 ()
12.圆柱形电容器由两个金属圆柱面构成，其截面如图所示实线表示电场线。在该电容器中，有一带电粒子从 M 点运动到 N点，虚线表示其的轨迹.
(1) 内金属壳带 电(选涂: A. 正 B. 负);
(2)带电粒子从M点运动到N点的过程中，电势 (选涂：A.升高B.降低)，电势能 (选涂：
A.增大 B. 减小).
(3)某电子仅受电场力，在该电容器中做匀速圆周运动，已知该电容器中电场强度满足 其中r为该点到圆心的距离，已知元电荷为e，电子质量为m，则该电子做圆周运动的速度大小为 .
13.平行板电容器的两个极板接在电压为40V的恒定电源上，两极板间距为4cm，电容器两极板的电荷量为分别为4×10- C 和-4×10- C, 则该电容器的电容为 F.
14.如图所示，平行板电容器的两个极板 M、N长均为L，极板间距离为d、一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从M板的左端沿板方向以速度v 射入极板间，粒子恰好从 N 板的右端射出.不计粒子的重力和空气阻力.求M、N间的电压U.
五、无人机
无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡，风险等优点，被广泛应用在生产生活中。
15.一质量为m=2.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。如图所示，无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为R=4.0m、角速度为ω=1.5rad/s 的匀速圆周运动。
(1)空气对无人机的作用力方向为 ()
A.竖直向上 B.斜向上 C.水平方向
(2)空气对无人机的作用力大小为 N(结果保留3位有效数字)。
16.某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动，释放可视为质点的小球，小球飞行过程中不计空气阻力，已知重力加速度为g。
(1)小球在空中飞行过程中，小球加速度方向为 ()
(2)若小球到达水平地面时，速度方向与水平方向间的夹角为θ，则无人机匀速飞行时的速度大小为 。
17.一质量为m的无人机从地面静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图所示(图中g为重力加速度)。无人机飞至高为2h 处时，空气对其作用力大小为 ；无人机飞至3h 处时的速度为 。
六、计算题
18.如图所示，水平绝缘轨道AC，其AB段光滑，BC段粗糙且长 CDF为半径 的光滑半圆轨道，竖直线BG右侧存在水平向右，场强为 的匀强电场质量 电量 可视为质点的带电滑块P与固定于墙边的轻弹簧接触但不连接。从原长B点向左压缩弹簧，当弹性势能 时，由静止释放滑块。已知滑块与BC间的动摩擦因数 取重力加速度
(1)滑块在B 点的速度大小；
(2)滑块在BC段运动的时间；
(3)滑块在半圆轨道最右端D点时对轨道的压力大小。