广东省八校联盟2024-2025学年高一下学期4月联考物理试卷（解析版）

这是一份广东省八校联盟2024-2025学年高一下学期4月联考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A. 运动员着地速度与水平风力无关
B. 运动员下落时间与水平风力无关
C. 水平风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
D. 水平风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害
【答案】B
【解析】AC．不论风速大小，运动员竖直方向的分运动不变，则下落时间和竖直方向下落的速度不变，但水平风速越大，水平方向的速度越大，则落地的合速度越大，故AC错误。
BD．运动员同时参与了两个分运动，竖直方向下落的运动和水平方向随风飘的运动，两个分运动同时发生，相互独立，水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间不变，故D错误，B正确；
故选B。
2. 西江是珠江的主流，其流域是“广府”文化重要发源地。如图为西江流经佛山某段沿岸M、N、P、Q四个河宽相同的弯，其弯道半径在河流平稳期，可以认为河道中各点流速相等，下列说法正确的是（ ）
A. 四个弯处河水的速度是相同的B. Q弯处的河水角速度最大
C. N弯处的河水向心加速度最大D. Q弯处的河水对弯道的冲击力比P大
【答案】D
【解析】A．速度是矢量，四个弯处河水的速度方向不同，则速度不相同，故A错误；
B．根据
可知M弯处的河水角速度最大，故B错误；
C．根据
可知M弯处的河水向心加速度最大，故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
可知Q弯处的河水对弯道的冲击力比P大，故D正确；
故选D。
3. 无人机送餐服务在深圳试行。通过机载传感器能描绘出无人机运动的图象，图甲是沿水平方向的图象，图乙是沿竖直方向的图像。则无人机的运动轨迹近似为（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图甲的图像可知无人机在水平方向做匀速直线运动，图乙的图像是可知在竖直方向先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动，则合成两分运动可得两段时间做匀变速曲线运动，合外力（加速度）需指向凹侧，则第一段凹侧向上，第二段凹侧向下，最终竖直速度减为零，只剩下水平速度，则轨迹趋于水平线。
故选C。
4. 炎热的夏天，一辆卡车在丘陵地带行驶，由于轮胎太旧，在驶过如图所示的一段地形时有可能爆胎，为了避免爆胎，你认为采用下列哪种措施最好（ ）
A. 以恒定速率通过丘陵地带B. 在a、c两点减速通过
C. 在b、d两点加速通过D. 在b、d两点减速通过
【答案】D
【解析】AB．汽车通过a、c两点时，由牛顿第二定律可知
汽车通过的速率越大，地面的支持力越小，则压力越小，故汽车无论以何种速度通过凸形桥的最高点，均不会出现爆胎的危险，故AB错误；
CD．汽车通过b、d两点时，由牛顿第二定律可知
汽车通过的速率越大，地面的支持力越大，则压力越大，故汽车通过凹形桥的最低点时，需要的速度较小，否则容易爆胎，故C错误，D正确。
故选D。
5. 如图为游乐园的旋转飞椅，所有吊椅均相同。吊椅的悬绳等长，当游客都在同一水平面内做匀速圆周运动时，吊椅均向外侧偏离，下列说法正确的是（ ）
A. 质量越大的游客运动的周期越大B. 质量越大的游客运动的周期越小
C. 游客的向心加速度大小都相等D. 质量越大的游客向心加速度越大
【答案】C
【解析】AB．所有游客都在同一水平面内做匀速圆周运动时，是绕同一轴运动，属共轴传动关系，故游客的角速度均相同，根据
可知，游客运动的周期都相同，故AB错误；
CD．所有吊椅均相同。吊椅的悬绳等长，故游客做圆周运动的半径均相同，根据
可知游客的向心加速度大小都相等，故C正确，D错误。
故选C。
6. 下列说法正确的是（ ）
A. 哥白尼提出了“日心说”，并指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B. 卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量
C. 在由开普勒第三定律得出的表达式中，k是一个与中心天体无关的常量
D. 由可知，距离r趋于零时，万有引力无限大
【答案】B
【解析】A．哥白尼提出了日心说，开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故A错误；
B．卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量，故B正确；
C．在由开普勒第三定律得出的表达式 中，k是一个与中心天体质量有关的常量，故C错误；
D．表达式 适用于质点间引力的计算，当当r趋近于零时，物体不能看成质点，该不再成立，所以不能得到万有引力趋近于无穷大的结论，故D错误。
7. 如图甲为2022年北京冬奥会的跳台滑雪场地“雪如意”，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。其部分赛道可简化为如图乙所示的轨道模型，斜坡可视为倾角为的斜面，质量为m的运动员可视为质点从跳台a处以速度v沿水平方向向左飞出，不计空气阻力，已知重力加速度为则运动员从飞出至落到斜坡上的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 若运动员飞出速度是原来2倍，则其位移大小是原来的4倍
B. 若运动员飞出速度是原来2倍，则其速度变化量是原来的4倍
C. 运动员运动的时间为
D. 运动员落在斜坡上时的瞬时速度方向与水平方向的夹角为
【答案】A
【解析】C．根据平抛运动的规律可知，
解得
C错误；
D．设运动员落在斜坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为
则
D错误；
AB．若运动员飞出的速度是原来的两倍，即
由A得
根据平抛运动规律，其速度变化量
可知速度变化量是原来的2倍；位移
故位移大小是原来的4倍，故B错误，A正确。
故选A。
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8. 嫦娥六号采取“打水漂”的方式返回地球。嫦娥六号返回过程的轨迹模拟如图所示，用虚线球面表示地球大气层边界，实线为嫦娥六号的返回轨迹。a、b、c、d为轨迹上的四个点，画出经过这四个点时嫦娥六号对应受到的合力，则这四个力的画法可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】嫦娥六号做曲线运动时受到的合力方向指向轨迹凹侧，的画法可能正确，的画法一定错误。
故选BC。
9. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有42齿，B轮有36齿，C轮有14齿，D轮有12齿，则（ ）
A. 该车可变换两种不同挡位
B. 该车可变换四种不同挡位
C. 当B轮与D轮组合时，两轮的角速度之比
D. 当B轮与D轮组合时，两轮的角速度之比
【答案】BC
【解析】AB．A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位。故A错误，B正确。
CD．当B与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，两轮半径比等于齿数比，即半径比为3:1，可知角速度之比
故C正确，D错误。
故选BC。
10. 如图为北方的雪地转转游戏。人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为）绕轴以的角速度在水平雪地上匀速转动。已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（ ）
A. 所受的合外力为零B. 圆周运动的半径为2m
C. 线速度大小为D. 所受向心力大小为400N
【答案】CD
【解析】A．雪圈做匀速圆周运动，合力提供向心力，所受合力不为零，故A错误；
B．雪圈做圆周运动的半径
故B错误；
C．雪圈的线速度大小
故C正确；
D．雪圈所受向心力大小
故D正确
故选CD。
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验，图甲为“向心力演示器”装置，已知挡板A、C到左右塔轮中心轴的距离相等，B到左塔轮中心轴距离是A的2倍，皮带按图乙三种方式连接左右变速塔轮，每层半径之比由上至下依次为、和。
（1）在探究向心力与角速度的关系时，为了控制角速度之比为，需要将传动皮带调至第______（填“一”、“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相同的钢球分别放在______挡板（填“A、B”，“A、C”或“B、C”）处，匀速转动手柄，左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可得出的结论是______。
（2）在记录两个标尺露出的格数时，同学们发现要同时记录两边的格数且格数又不是很稳定，不便于读取。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是______。
A. 该方法可行，且不需要匀速转动手柄
B. 该方法可行，但仍需要匀速转动手柄
C. 该方法不可行，因不能确定拍照时露出的格数是否已稳定
【答案】（1） 三 A、C 在钢球质量和运动半径一定时，钢球做圆周运动时所需的向心力与角速度的平方成正比 （2）A
【解析】
小问1解析】
在探究向心力与角速度的关系时，为了控制角速度之比为，由线速度与角速度关系公式可知，因左、右变速塔轮是皮带传动，则左、右两变速塔轮边缘的线速度大小相等，则角速度与半径成反比，可知需要将传动皮带调至第三层塔轮。
在探究向心力与角速度关系时，需要使两钢球的转动半径和质量分别相同，因此将两个质量相同的钢球分别放在A、C挡板处。
匀速转动手柄，左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，可知左侧钢球需要的向心力与右侧钢球需要的向心力之比是，则可得出的结论是：在钢球质量和运动半径一定时，钢球做圆周运动时所需的向心力与角速度的平方成正比。
【小问2解析】
由题意可知，在转动手柄时，两边标尺露出的格数虽然不同，但是是同时显示的，即两边显示的格数比例关系不变，与是否需要匀速转动手柄无关，因此用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数，该方法可行，且不需要匀速转动手柄。
故选A。
12. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，从同一位置重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，即可描出钢球做平抛运动的轨迹，进而研究平抛运动的规律。
根据实验原理，回答以下问题：
（1）实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端___________；
（2）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是___________多选,填标号
A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B. 使用密度小、体积大的钢球
C. 实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D. 尽可能记录多个痕迹点
（3）该实验中，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是___________填标号
A.
B.
C.
（4）若某同学只记录了小球运动途中的AB、C三点的位置，取A点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小__________m/s（结果保留两位有效数字）小球抛出点的位置坐标是___________以cm为单位,答案不用写单位,注意正负号
【答案】（1）水平 （2）CD （3）B （4）
【解析】
【小问1解析】
实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝，使斜槽末端水平；
【小问2解析】
A．钢球与斜槽之间有摩擦力，但钢球每次从相同的位置滚下，摩擦力每次都是相同的，不影响实验过程，故A错误；
B．实验中，为了减小空气阻力对实验的影响，需要使用密度大、体积小的钢球，故B错误；
C．钢球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，这样才能保证钢球初速度相同，故C正确；
D．尽可能记录多个痕迹点，可以减小实验误差，故D正确；
故选CD。
【小问3解析】
该实验中坐标原点O的位置，应该在小球在斜槽末端时球心的投影点，故选B。
【小问4解析】
小球竖直方向，有
水平方向
联立解得T=0.1s，
依题意，B点竖直分速度为
则B球运动到B点的时间为
可得小球抛出点到B点的水平距离和竖直距离分别为
所以小球抛出点的坐标是。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13. 某校科技活动小组对其制作的一款无人机进行测试。若无人机在某段测试路线上要严格地从西到东飞行，风从南面吹来，风的速度为，无人机在无风情况下的速度是，该路线全程长度为
（1）请作图解析无人机应朝哪个方向飞行，并求出具体角度；
（2）求无人机的合速度为多大；
（3）求无人机飞完全程所需时间为多少。
【答案】（1）朝东偏南角方向飞行
（2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由题意可知，因风的影响，若飞机仍沿着从西到东，根据运动的合成可知，会偏向北，为了严格地从西到东，则飞机必须朝东偏南方向为 飞行，如图所示
由几何关系有
解得
即飞机朝东偏南 角方向飞行。
【小问2解析】
由上述分析，根据几何关系可得，飞机在从西到东方向的合速度为
【小问3解析】
飞行时间为
14. 跑车尾翼功能示意图如图所示，当汽车高速行驶时，气流会对跑车形成一个向下的压力，压力大小与车速的关系满足现某跑车在水平转弯中测试其尾翼功能，当测试车速为，未安装尾翼时，其转弯时的最小半径为在安装尾翼后，转弯时的最小半径可减为75m，尾翼质量可以忽略，g取，求：
（1）若汽车受到的最大静摩擦力为其对地面压力的倍，则的大小计算结果保留分数（2）通过以上数据计算汽车的质量。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
未安装尾翼时，车以最小半径水平转弯时有
解得
【小问2解析】
安装尾翼时，车以最小半径水平转弯时有
代入，解得
15. 如图甲，某同学将离地h=1.25m的网球以=13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离x=4.80m；其轨迹所在平面及俯视图如图乙。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为H=8.45m的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10m/s2.求：
（1）网球上升的时间t1和下降的时间t2；
（2）网球碰墙后的速度大小v；（计算结果保留根号）
（3）着地点到墙壁的距离d、
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）网球上升时在竖直方向上为竖直上抛
解得
网球下降时在竖直方向上为自由落体
解得
（2）根据题意可知，网球斜向上飞出，设竖直方向上分速度，水平分速度为，如图所示
则有
其中，在竖直方向上
解得
设网球水平分速度垂直墙面速度分量大小为，平行墙面的速度分量为，如图所示
则有
其中，根据题意，网球水平分速度垂直墙面速度分量大小为
可得
由于网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变，则碰后垂直墙面速度分量大小为
平行墙面的速度分量为
网球反弹后速度如图所示
则有
（3）着地点到墙壁的距离