云南省2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷（解析版）

这是一份云南省2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷（解析版），共11页。试卷主要包含了 如图所示，射水鱼将水倾斜射出等内容，欢迎下载使用。
注意事项∶
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容∶人教版必修第一册，必修第二册前三章。
一、选择题∶本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 若某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则在该卫星做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不变的是（ ）
A. 线速度B. 加速度C. 向心力D. 周期
【答案】D
【解析】该卫星做匀速圆周运动的过程中线速度、加速度和向心力都是大小不变，方向不断变化，而周期是不变的。
故选D。
2. 一辆公交车沿直线匀速驶入站台时，站台上等候的某乘客不小心将手中小球掉落。若以小球为参考系，以公交车前进的方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，不计空气阻力，则在下列四幅图中，可表示公交车运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】以小球为参照物，以汽车前进方向为正x轴方向，竖直向下为y轴，公交车的运动可视为沿x轴正方向的匀速直线运动和竖直向上的自由落体运动的合运动，即相当于沿x轴正方向且向上弯曲的类平抛运动。符合公交车运动轨迹的是C图。
故选C。
3. 港珠澳大桥连接香港、珠海和澳门，因其超大的建筑规模、空前的施工难度和顶尖的建造技术闻名世界。港珠澳大桥总长49km，设计速度为100km/h。某辆汽车8∶00进入港珠澳大桥，8∶40离开大桥。下列说法正确的是（ ）
A. 车辆必须以100km/h的速度通过港珠澳大桥
B. 题中“100km/h”是平均速度
C. 该汽车通过港珠澳大桥的位移大小为49km
D. 该汽车通过港珠澳大桥的平均速度小于73.5km/h
【答案】D
【解析】AB．题中的“100km/h”是汽车允许的最大瞬时速度，车辆不一定必须以100km/h的速度通过港珠澳大桥，选项AB错误；
C．大桥不一定是直线的，则该汽车通过港珠澳大桥的位移大小不一定是49km，选项C错误；
D．该汽车通过港珠澳大桥时的位移小于46km，可知平均速度
选项D正确。
故选D。
4. 通常情况下，越靠近河岸，河水的流速越小。若一小船从南岸到北岸横渡一条河，小船的静水速度大小、方向均不变（船头方向垂直于河岸），则在下列四幅图中，能表示小船渡河的轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知，从南岸到北岸，河水的流速先增大后减小，因为小船在垂直河岸方向上做匀速直线运动，所以小船渡河过程中的运动轨迹应先向下游弯曲，后向上游弯曲。
故选C
5. 如图所示，有一种用钢丝操纵的玩具飞机，装有发动机以提供动力，操纵者手拉钢丝下端，使飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 飞机的向心力大小不变
B. 钢丝的弹力不变
C. 飞机所受合力的水平分量为零
D. 飞机所受合力的竖直分量为零
【答案】A
【解析】A．飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动，可知飞机的向心力大小不变，故A正确；
B．飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动，钢丝的弹力方向时刻发生变化，故B错误；
CD．飞机在倾斜平面内做匀速圆周运动，飞机所受合力提供向心力，方向指向圆心，处于倾斜方向，根据平行四边形定则可知，飞机所受合力的水平分量和竖直分量均不为零，故CD错误。
6. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，a、c为椭圆轨道长轴的端点，b、d为椭圆轨道短轴的端点，行星沿图中箭头方向运行。若行星某时刻位于b点，则经过二分之一周期，行星位于轨道的（ ）
A. d、a两点之间B. d点C. c、d两点之间D. c点
【答案】C
【解析】根据开普勒第二定律可知，该行星在椭圆轨道上近日点a点的速度最大，在远日点c点的速度最小，根据对称性可知，该行星从a点运行至c点所用的时间为二分之一周期，且从a点运行至b点所用的时间小于从b点运行至c点所用的时间，则从该行星位于b点起，经过二分之一周期，该行星位于轨道的c、d两点之间。
故选C。
7. 如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（ ）
A. 荷叶aB. 荷叶bC. 荷叶cD. 荷叶d
【答案】C
【解析】青蛙做平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向自由落体则有
可得
因此水平位移越小，竖直高度越大初速度越小，因此跳到荷叶c上面。
故选C。
8. 如图所示，某小鸟“倒挂金钩”，双爪抓住一倾斜的树枝处于倒立静止状态。若受微风影响，小鸟随树枝缓慢上下抖动，下列说法正确的是（ ）
A. 小鸟缓慢抖动的过程中，所受的合力不为零
B. 小鸟所受的重力与所受的弹力二力平衡
C. 若树枝向下移动时鸟抓处倾角变大，则其对鸟的弹力增大
D. 若树枝向下移动时鸟抓处倾角变大，则其对鸟的摩擦力增大
【答案】D
【解析】A．小鸟缓慢抖动，处于平衡状态，所受的合力为零，故A错误；
B．树枝倾斜，则小鸟受到重力、弹力和摩擦力作用，故B错误；
CD．设树枝的倾角为，小鸟所受的重力大小为，根据平衡条件可得树枝对小鸟的弹力大小为
树枝对小鸟的摩擦力大小为
当增大时，减小，增大，故C错误，D正确。
故选D。
9. 某同学利用所学知识画出了三颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动的轨道，如图所示，其中卫星a的轨道平面与赤道平面共面。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星b的轨道符合实际
B. 卫星a可能是地球静止卫星
C. 卫星a的轨道半径一定大于卫星c的轨道半径
D. 卫星c可能是地球静止卫星
【答案】B
【解析】A．人造地球卫星做匀速圆周运动，其向心力由地球对卫星的万有引力提供，万有引力方向指向地心，所以卫星轨道平面必须过地心。卫星b的轨道平面不过地心，不符合实际，故A错误；
B．地球静止卫星的轨道平面与赤道平面共面，且公转周期等于地球的自转周期，卫星a轨道平面与赤道平面共面，所以卫星a有可能是地球静止卫星，故B正确；
C．仅从图中所给信息，无法判断卫星a和卫星c轨道半径的大小关系，故C错误；
D．地球静止卫星的轨道平面与赤道平面共面，卫星c轨道平面不与赤道平面共面，所以卫星c不可能是地球静止卫星，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，射水鱼将水倾斜射出。重力加速度大小为g，不计空气阻力。若水被射出时的速度大小为，方向与水面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A. 射出的水在空中运动的时间为
B. 射出的水在空中运动的时间为
C. 射出的水在空中运动的位移大小为
D. 射出的水在空中运动的位移大小为
【答案】BC
【解析】水被射出到最高点过程，竖直方向有
解得
根据对称性可知，射出的水在空中运动的时间为
射出的水在空中运动的位移大小为
故选BC。
二、非选择题∶本题共5小题，共54分。
11. 小美同学在进行社会实践活动时，发现公园有自动浇水装置。小美同学进行模拟实验，实验过程如下：把内径均匀的喷管安装在自来水管上，仔细调节喷管使水流以恒定速率水平射出，测得喷管距离水平地面的高度为、水流喷射的水平距离为。
（1）水流可视为大量连续的小水珠，不考虑空气阻力的影响，每个小水珠射出后做___________运动。
（2）若实际管道用水与模拟情况近似，重力加速度大小为g，忽略喷管的内径，则水流射出喷管后在空中运动的时间___________，水流射出喷管时的速率___________。
【答案】（1）平抛 （2）
【解析】
【小问1解析】
水流可视为大量连续的小水珠，不考虑空气阻力的影响，每个小水珠射出喷管后做平抛运动。
【小问2解析】
根据平抛运动的规律有，
解得，
12. 2025年3月26日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将天链二号04星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星是我国第二代地球同步轨道数据中继卫星，可以为飞船、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务，为中、低轨道资源卫星提供数据中继和测控服务，为航天器发射提供测控支持。地球的自转周期为，地球的质量为，引力常量为，认为该卫星入轨后做匀速圆周运动。
（1）在该卫星升空的过程中，随着该卫星与地球距离的增大，该卫星所受的地球的万有引力_______（填“增大”或“减小”）。
（2）该卫星的周期为_______，角速度大小为_______。
（3）该卫星的轨道半径为_______，线速度大小为_______。
【答案】（1）减小 （2） T （3）
【解析】
【小问1解析】
根据万有引力
可知随着该卫星与地球距离的增大，该卫星所受的地球的万有引力减小。
【小问2解析】
由于该卫星为地球同步轨道数据中继卫星，卫星周期与地球自转周期图像，即为T，角速度
【小问3解析】
根据万有引力提供向心力有
联立解得
13. 高空跳水是一种十分惊险的跳水运动。运动员从很高的悬崖上或特制的超高跳台上起跳并完成空中动作后入水。一质量为的运动员从距水面高度为的跳台跳下（离开跳台的速度不计），结果以大小为的速度入水。重力加速度大小为，假设运动员在空中下落时受到的空气阻力恒定，将运动员视为质点。求：
（1）运动员在空中下落的加速度大小；
（2）运动员在空中下落时受到的空气阻力大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
小问1解析】
根据
可得运动员在空中下落的加速度大小
【小问2解析】
根据牛顿第二定律
可得
14. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系在竖直杆上相距的A、B两点，轻绳上套着一个质量的光滑铁环，转动竖直杆，使铁环在某水平面内做匀速圆周运动，铁环上、下两侧轻绳的夹角为直角时，上侧轻绳与竖直方向的夹角。取重力加速度大小，，，将铁环视为质点，不计空气阻力。求：
（1）轻绳的长度；
（2）轻绳的拉力大小T；
（3）铁环做圆周运动的线速度大小（结果用根式表示）。
【答案】（1）1.4m （2）5N （3）
【解析】
【小问1解析】
由几何关系可知轻绳的长度
【小问2解析】
对铁环分析，竖直方向
解得T=5N
【小问3解析】
对铁环水平方向
其中
解得
15. 假设若干年后，人类发现了一颗宜居星球并进行了移民开发。宇航员着陆该星球后在其水平表面以一定的初速度竖直上抛一石块，测得经时间石块落回抛出点，然后宇航员又在离星球表面高度为处，以大小相同的速度沿水平方向抛出石块，一段时间后石块落回星球表面，测得抛出点与落地点之间的水平距离为。已知星球的质量为，引力常量为，星球可视为质量分布均匀的球体。
（1）求星球表面重力加速度大小；
（2）求星球的第一宇宙速度；
（3）若在星球上的某块水平草地（足够大）上安装了一个洒水器，水流离开洒水器喷口时的速率恒为，不计喷口距离草地的高度，水流离开喷口时的初速度方向可任意调节，求该洒水器喷出的水流可覆盖的草地面积S。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
设抛出物体的初速度为v0，则竖直上抛时
平抛时，
解得
【小问2解析】
根据
解得星球的第一宇宙速度
【小问3解析】
设初速度方向与水平方向夹角为θ，则，
解得
当时r最大值为
可知该洒水器喷出的水流可覆盖的草地面积