2025年高一物理下学期物理信息提取能力测试

2025年高一物理下学期物理信息提取能力测试一、曲线运动模块信息提取测试（一）运动性质分析题返回舱从进入大气层开始，经历了三个重要阶段。第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9km/s逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。第二阶段：当返回舱距离10km左右时，降落伞打开，使返回舱速度从200m/s降至约7m/s。第三阶段：返回舱降至距地面1m时，底部的反推发动机接收指令点火，产生向上的推力，使返回舱速度降至1～2m/s实现“温柔”着地。请根据上述介绍，回答下列问题：请判断返回舱在三个阶段中的运动性质（填“匀速直线运动”“匀变速直线运动”或“变加速运动”）：第一阶段：________（提示：速度从7.9km/s降至几百米每秒，加速度变化）第二阶段：________（提示：降落伞打开后空气阻力变化，加速度变化）第三阶段：________（提示：反推发动机点火后推力恒定，加速度恒定）返回舱在第二阶段运动过程中，其速度方向与加速度方向的关系是________（填“同向”“反向”或“垂直”），判断依据是________。（二）平抛运动数据计算题某实验小组在研究平抛运动时，用频闪相机拍摄小球运动轨迹，得到如图所示的照片（单位：cm）。已知频闪周期为0.1s，重力加速度g=10m/s²。位置水平坐标x竖直坐标yA00B5.01.25C10.05.00D15.011.25计算小球平抛运动的初速度v₀=________m/s（写出计算过程：水平方向做匀速运动，x=v₀t，t=0.1s×n）。分析表格数据，说明竖直方向运动特点：________（提示：比较相邻两点的竖直位移差）。若小球运动到C点时，相机镜头突然倾斜30°，则拍摄到的轨迹形状将________（填“改变”或“不变”），原因是________。二、万有引力与航天模块信息提取测试（一）天体运动参数分析题我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632m，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统。阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动。若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m，将阻尼器视为单摆，其摆长L=580m，重力加速度g=9.8m/s²，则该单摆的周期T=________s（结果保留两位小数，单摆周期公式T=2π√(L/g)）。若阻尼器系统的质量是10⁶kg，当大厦以0.1m/s²的加速度水平晃动时，阻尼器受到的合外力大小F=________N（提示：F=ma）。从能量角度分析阻尼器减小大厦晃动的原理：________（提示：阻尼器摆动过程中克服空气阻力做功）。（二）宇宙速度应用题某科幻电影中描述了“星际电梯”将人类送入太空的场景。假设电梯从地球赤道表面出发，沿竖直方向上升，最终到达同步卫星轨道。已知地球半径R=6400km，同步卫星轨道半径r=42400km，地球表面重力加速度g=9.8m/s²。电梯上升过程中，其线速度v随高度h变化的关系是________（填“增大”“减小”或“先增大后减小”），判断依据是________（提示：同步卫星线速度约3.1km/s，小于第一宇宙速度7.9km/s）。当电梯上升到距地面高度h=36000km时，其向心加速度a=________m/s²（提示：黄金代换式GM=gR²，a=GM/(R+h)²）。若电梯厢内有一质量m=1kg的物体，当电梯速度达到7.9km/s时，物体对厢底的压力N=________N（提示：此时物体处于完全失重状态）。三、机械能守恒模块信息提取测试（一）功与功率计算题某品牌电动自行车的铭牌如下：车型20吋（车轮直径508mm）电池规格36V12Ah（蓄电池）整车质量40kg额定转速210r/min额定工作电压/电流36V/5A充电时间2—8h计算电动车电机的额定功率P=________W（P=UI）。若电动车在水平路面匀速行驶时，受到的阻力f=20N，其最大速度vₘ=________m/s（P=Fv，F=f）。电池规格“36V12Ah”表示电池容量，即放电电流与时间的乘积。若电动车以额定电流放电，理论放电时间t=________h，此过程中电池释放的电能E=________J（E=UIt）。（二）动能定理实验分析题某同学用如图所示装置验证动能定理，重物质量m=0.5kg，小车质量M=1.0kg，遮光片宽度d=1cm，光电门间距s=50cm。实验数据如下表：次数重物下落高度h/cm遮光片通过光电门1时间t₁/s遮光片通过光电门2时间t₂/s110.00.0200.010220.00.0210.007330.00.0200.006计算第1次实验中小车通过光电门2的速度v₂=________m/s（v=d/t₂，d=0.01m）。第1次实验中，合外力对小车做的功W=J（提示：合外力F=mg，W=Fs），小车动能变化量ΔEₖ=J（ΔEₖ=½Mv₂²-½Mv₁²），比较W与ΔEₖ的大小关系：，原因可能是（填“存在摩擦力”或“重物质量过大”）。若实验中忽略小车与轨道间的摩擦，则当重物质量m远小于小车质量M时，合外力对小车做的功近似等于________（填“重物重力势能的减少量”或“小车动能的增加量”）。四、综合应用模块信息提取测试（一）力学综合题返回舱表面涂有防热材料，通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量，但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。已知返回舱质量m=3000kg，进入大气层时速度v₀=7.9km/s，落地时速度v=2m/s，下落高度h=100km，重力加速度g=10m/s²。从能量角度分析返回舱下落过程中能量转化情况：________（至少写出两种能量转化）。计算返回舱克服空气阻力做的功Wₐ=________J（动能定理：mgh-Wₐ=½mv²-½mv₀²，注意单位换算）。若返回舱烧蚀材料的比热容c=1.0×10³J/(kg·℃)，为使舱内温度升高不超过50℃，至少需要烧蚀材料的质量m'=________kg（Q=cm'Δt，Q=Wₐ×10%，假设10%的摩擦热被材料吸收）。（二）运动学图像分析题某物体做直线运动的v-t图像如图所示，0-6s内的运动情况如下：0-2s内做匀加速运动，2-4s内做匀速运动，4-6s内做匀减速运动。计算物体在0-6s内的位移x=________m（v-t图像面积法：梯形面积=(上底+下底)×高/2）。物体在第3s末的加速度a=m/s²，判断依据是。若物体质量m=2kg，在0-2s内受到的合外力F=N（F=ma），方向与运动方向（填“相同”或“相反”）。五、实验探究模块信息提取测试（一）实验设计题现有如下器材：小铁球、秒表、长直尺、天平，请设计三种测量小铁球竖直上抛初速度的实验方案，完成下表：方案测量工具需测量的物理量计算公式（用字母表示）1长直尺最大高度hv=√(2gh)2秒表上升时间t________3秒表总运动时间T________（二）误差分析题某同学测量重力加速度g，采用单摆法，摆长L=1.00m，测量周期T如下表：测量次数12345T/s2.011.992.021.982.00计算g的测量值=________m/s²（T=2π√(L/g)，取T平均值）。若摆球实际直径d=2cm，而实验中未计入摆球半径，则测量的g值比真实值________（填“偏大”“偏小”或“不变”），原因是________（提示：摆长L测量值偏小）。参考答案及评分标准（部分示例）一、曲线运动模块（一）1.变加速运动；变加速运动；匀变速直线运动2.反向；速度减小，加速度方向与速度方向相反（二）1.5.0（x=5.0cm=0.05m，t=0.1s，v₀=0.05/0.1=0.5m/s？此处原数据可能有误，根据表格B点x=5.0cm，对应时间t=0.1s，v₀=0.05/0.1=0.5m/s，但通常平抛初速度为1-2m/s，建议检查数据）2.竖直方向做匀加速运动，相邻两点的竖直位移差Δy=3.75cm、6.25cm，不相等，说明存在误差（或若修正数据，y应为0.5、2.0、4.5，则Δy=1.5cm、2.5cm，差值为1cm，符合匀加速）3.不变；平抛运动轨迹由初速度和重力加速度决定，与坐标系方向无关二、万有引力与航天模块（一）1.48.17（T=2π√(580/9.8)=2×3.14×7.68≈4