2025-2026学年上海市杨浦区复旦大学附属中学高二（下）期末物理试卷（等级考） 一、计算题：本大题共5小题，。 1.如图所示，展厅需要一幅材质均匀的长方形带画画框，画框的质量为m=1.5kg、长度为l=40cm、宽度为d=30cm、厚度可忽略，两个挂钉分别位于画框上边的两个顶点处，挂钉质量可忽略，重力加速度大小取g=9.8m/s2。 （1）如图所示，用一根轻质细绳连接两个挂钉，再挂在竖直墙壁的光滑挂钩上，将画框对称悬挂，整个画框处于紧贴墙壁的竖直平面内，墙壁与画框之间的动摩擦因数为μ=0.5。 ①墙壁与画框之间_____。 A.不存在摩擦力 B.存在14.7N的静摩擦力 C.存在7.35N的静摩擦力 D.存在7.35N的滑动摩擦力 ②若轻质细绳能承受的最大拉力为12.25N，则细绳_____。 A.最短要0.25m B.最长要0.25m C.最短要0.5m D.最长要0.5m ③若挂画悬挂一段时间后在竖直平面内发生了略微倾斜，则细绳上的张力_____。 A.变大 B.变小 C.不变 （2）为使整个画框能有一定的倾斜度，展厅做了如下操作：将画框下边放在粗糙的水平桌面上，画框与水平桌面之间的夹角为θ=60°；两根长度均为l=40cm的轻质细绳对称拉住画框挂钉后，系在竖直墙壁的同一点O处，细绳所在平面与画框垂直。静止后的画框三视图如图： ①（多选）画框下边与水平桌面之间的动摩擦因数可能为_____。 A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4 ②每根细绳上的张力大小为_____N。（保留三位有效数字） 2.2026年，我国成功进行了长征十号运载火箭与载人飞船系统最大动压逃逸实验，向载人登月迈出了关键一步。本题将探讨火箭发射、箭体回收及登月探测过程中的相关物理学原理。 （1）在火箭缩比模型的垂直飞行测试中，模型从离地某高度处竖直向上发射，其运动的速度—时间（v-t）图像如图甲所示，图中各相邻数据点间的时间间隔相等。在下列哪个时间段内，火箭恰好回到了发射点所在的位置？_____。 A.3s≤t＜5s B.5s≤t＜7s C.7s≤t＜10s D.10s≤t＜12s （2）宇航员成功登月后，在月球表面进行了一项抛体实验。将一小球从月球表面竖直向上抛出（不计气体阻力），其位移—时间（x-t）图像如图乙所示。由图像推算可知，月球表面的重力加速度大小为_____m/s2，物体落到月球表面时的速度大小为_____m/s。 （3）2026年2月，我国进行了长征十号运载火箭与载人飞船系统最大动压逃逸实验（图丙），向载人登月迈出了关键的一步。已知重力加速度为g,忽略火箭发射过程中g的变化。 一级箭体分离后经过减速过程，最终竖直落到海面。一级箭体下落过程中，先关闭发动机，箭体由静止开始加速下落h1，然后打开发动机，箭体减速下落h2，最终在海面处速度减为0。已知一级箭体的质量为M，求箭体下落过程中空气阻力和发动机反推力对箭体做的总功W。 （4）（论证）2026年2月，我国进行了长征十号运载火箭与载人飞船系统最大动压逃逸实验（图丙），向载人登月迈出了关键的一步。已知重力加速度为g,忽略火箭发射过程中g的变化。 火箭发射过程中的动压（q）是在火箭高速穿越大气层时，迎面气流对箭体单位面积产生的动态冲击力的大小，其表达式为q=ρv2，其中ρ为空气的密度，v为火箭相对空气的速度。假设火箭从静止开始以平均加速度a竖直发射，地表空气密度为ρ0，单位高度空气密度减少量为Δρ。推导火箭发射过程中动压q随高度h的变化规律，并在图丁中定性画出q-h图像。 （5）（计算）基于第（4）题的条件，发射过程中动压越大越危险，若在载人飞船分离过程中，处于火箭前端的载人飞船系统需获得至少8g的竖直加速度。设载人飞船系统横截面直径为d,质量为m,请估算为使载人飞船安全分离，需提供至少多大的推力F。 3.在光通讯系统中，光信号通过光纤传输，并在终端通过光电探测器转化为电信号。相关光学器件的研制常需对光强空间分布进行 ... ...
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