广东省湛江市2024-2025学年高一下学期4月期中物理试卷（解析版）

这是一份广东省湛江市2024-2025学年高一下学期4月期中物理试卷（解析版）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。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 空间站又称太空站、航天站，是一种在近地轨道长时间运行、可供多名宇航员巡访、长期工作和生活的载人航天器。关于在绕地球做匀速圆周运动的空间站内的宇航员，下列说法正确的是（ ）
A. 宇航员不受重力的作用B. 宇航员处于平衡状态
C. 宇航员处于失重状态D. 宇航员处于超重状态
【答案】C
【解析】航天员在空间站受到的重力提供向心力，使其绕地球做圆周运动，宇航员处于完全失重状态。
故选C。
2. 一架飞机在某一高度水平匀速飞行，在不同时间分别从飞机上释放一个物体，共释放三个物体。不计空气阻力。这三个物体均在空中做曲线运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 飞机上的人和站在地面上的人均看到它们在一条直线上
B. 飞机上的人和站在地面上的人均看到它们不在一条直线上
C. 飞机上的人看到它们不在一条直线上，站在地面上的人看到它们在一条直线上
D. 飞机上的人看到它们在一条直线上，站在地面上的人看到它们不在一条直线上
【答案】A
【解析】地面上的人看到三个物体均做平抛运动，由于平抛运动在水平方向为匀速直线运动，所以地面上的人看到三个物体均在同一竖直线上，而飞机上的人与飞机具有相同的水平初速度，看到三个物体均做自由落体运动，看到三个物体也在同一竖直线上。
故选A。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 哈尔滨文化中心湿地公园位于哈尔滨大剧院周围，绿荷相倚满池塘。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。设低处荷叶和青蛙在同一竖直平面内，高度相同，高度相同，分别在正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最大的初速度完成跳跃，则它应跳到（ ）

A. 荷叶aB. 荷叶bC. 荷叶cD. 荷叶d
【答案】B
【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
因此水平位移越大，竖直高度越小，初速度越大，因此跳到荷叶上面。
故选B。
7. 2025年3月17日，我国在酒泉卫星发射中心用谷神星一号运载火箭成功发射云遥一号55~60星，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。若卫星沿圆轨道运行，轨道半径为，卫星在时间内通过的运动轨迹对应的圆心角为，引力常量为，则地球的质量为（ ）
A B. C. D.
【答案】A
【解析】设地球的质量为，卫星的质量为，
根据万有引力提供向心力有
卫星的角速度
联立解得
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 据报道，未来两年内，我国还将发射多颗风云气象卫星。地球是自西向东自转的，为了充分利用地球的自转速度，关于在地球上发射卫星的发射方向以及发射地点，下列说法正确的是（ ）
A. 发射方向应自东向西B. 发射方向应自西向东
C. 发射地点应靠近赤道D. 发射地点应靠近两极
【答案】BC
【解析】AB．为了充分利用地球的自转速度，应沿着地球自转的方向发射卫星，选项A错误、B正确；
CD．根据可知，地面上越靠近赤道的位置，其随地球自转的线速度越大，为了充分利用地球的自转速度，发射地点应靠近赤道，选项C正确、D错误。
故选BC。
9. 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。
10. 如图所示，水平转台上静置一质量为的滑块（视为质点），长为的轻绳一端与滑块相连，另一端连接到竖直转轴上，此时轻绳刚好伸直但无形变，轻绳与转轴的夹角为。重力加速度大小为g，滑块与转台间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若转台的角速度从零开始缓慢增大，当轻绳中的拉力大小为时，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块还在转台上B. 滑块已离开转台
C. 转台角速度大小为D. 转台的角速度大小为
【答案】BD
【解析】AB．假设滑块还在转台上，令，则竖直方向上有，表明滑块已脱离转台，A错误，B正确；
CD．滑块脱离转台后，由拉力的水平分力提供向心力，设此时轻绳与转轴的夹角为，对物块受力分析有
解得，C错误、D正确。
故选BD。
三、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. 学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。绕过定滑轮的轻绳两端分别悬挂质量相等的重物P（由多个相同的小物块叠放组成）和重物Q，打点计时器所接交流电源的频率为。主要实验步骤如下：
①分别用天平测量小物块的质量和Q的质量；
②将P中的小物块取下一个放在Q上，接通打点计时器的电源后，由静止释放Q，取下纸带，算出加速度大小，并记下Q上的小物块的质量；
③重复步骤②，可获得Q上面的小物块的总质量和对应加速度大小的多组数据。
（1）某次实验得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，在纸带上连续的7个计时点分别为、和。本次实验中，打点计时器打下点时的速度大小___________（用、、表示）；P的加速度大小___________（用、、、、、、表示）。
（2）根据测得的Q上面的小物块的总质量和对应加速度大小的多组数据，以为横轴、为纵轴作出图像，用描点法作出图线，若图线（直线）的斜率为，则当地的重力加速度大小可表示为___________（用、表示）。
（3）同学们发现，当地的重力加速度大小测量值总是略小于实际值，出现这一结果的原因可能是___________（写出一条即可）。
【答案】（1）
（2） （3）存在空气阻力
【解析】
【小问1解析】
打点计时器打下点时的速度大小
其中打点计时器打点的周期，解得
根据逐差法有
解得
【小问2解析】
根据牛顿第二定律，对、组成的系统有
可得
则
解得
【小问3解析】
因为存在空气阻力（或定滑轮不光滑，或打点时纸带与振针间存在阻力等），所以当地的重力加速度大小测量值总是略小于实际值。
13. 如图所示，质量为的短道速滑运动员在弯道转弯的过程，可以看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，速率为，转弯时冰刀嵌入冰内，冰刀受到与冰面的夹角为（蹬冰角）的支持力，不计一切摩擦，重力加速度大小为，将运动员视为质点。求：
（1）运动员转弯时的向心力大小；
（2）运动员转弯时的轨道半径大小；
（3）运动员转弯时的角速度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由题意可知，运动员转弯时的向心力大小
【小问2解析】
根据圆周运动的规律有
解得
【小问3解析】
运动员转弯时的角速度大小
解得
14. 传感器是能感受规定的被测量，并将被测量按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。如图所示，质量的物块A静置于水平放置的力传感器（可显示A对力传感器的压力大小）上，一劲度系数的竖直轻质弹簧下端与A相连，上端与质量的物块B相连，B处于静止状态。取重力加速度大小，弹簧始终处于弹性限度内。
（1）若对B施加一竖直向上的拉力，使B缓慢上升，直至力传感器的示数为零，求此过程中B的位移大小；
（2）若对B施加一竖直向上的拉力，使B竖直向上做加速度大小的匀加速直线运动，直至力传感器的示数为零，求此运动过程所用的时间以及拉力的最大值。
【答案】（1）0.06m （2）0.4s；6.15N
【解析】
【小问1解析】
设施加拉力前，弹簧的压缩量为，根据胡克定律有
解得
设施加拉力后，当力传感器的示数为零时，弹簧的伸长量为，根据胡克定律有
解得
又
解得
【小问2解析】
当力传感器的示数为零时，拉力最大，对B有
根据匀变速直线运动的规律有
解得，
15. 消防队正在进行消防演练。如图所示，消防车出弹口与高楼着火处的连线与水平面的夹角，、间的高度差为。重力加速度大小为，不计空气阻力，将从出弹口射出的灭火弹（图中未画出）视为质点。
（1）若灭火弹恰好垂直击中处，求灭火弹从出弹口射出时的速度大小；
（2）若灭火弹击中处时速度方向恰好垂直向下，求灭火弹从出弹口射出时的速度大小及其方向与的夹角的正切值。
【答案】（1） （2）；
【解析】
【小问1解析】
根据逆向思维可知，灭火弹从到的运动为平抛运动，设灭火弹在空中运动的时间为，有
灭火弹从出弹口射出时的竖直分速度大小
灭火弹从出弹口射出时的水平速度大小
又
联立解得
【小问2解析】
将灭火弹从到的运动分解为沿方向的匀减速直线运动和垂直方向的类竖直上抛运动，设灭火弹在空中运动的时间为，灭火弹从出弹口射出时，在垂直方向的分速度大小
根据逆向思维可知，沿方向有
灭火弹从出弹口射出时，在方向的分速度大小
又
联立解得
经分析可知
解得