湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（Word版附解析）

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1. A、B两个完全相同的金属小球，A带有6Q电荷量B带有4Q电荷量，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电斥力大小为F。另有一个与A、B完全相同的不带电金属小球C，若让C先与B接触，再与A接触，拿走C球后，A、B间静电力的大小变为（ ）
A. 6FB. 3FC. D. 0
2. 如图所示，滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功，阻力对他做功，则下列说法中正确的是（ ）
A. 滑雪运动员的重力势能一定减少了
B. 由于未选定参考平面，故无法判断滑雪运动员重力势能的变化
C. 滑雪运动员的重力势能一定减少了
D. 末位置的重力势能等于
3. 开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是（ ）
A. 火星绕太阳运行过程中，速率不变
B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
4. 如图所示，质量相同可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是
A. 两小球到达底端时速度相同
B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C 两小球到达底端时动能相同
D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率
5. 如图所示是地球的两颗卫量a和b，其中b是地球的同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星a所受的向心力大于b所受的向心力
B. 卫星a运行周期小于24h
C. 在地面附近发射卫星b的速度为
D. 卫星a的运行速度可能大于
6. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量忽略不计）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力，则（ ）
A. 弹性绳刚伸直时，运动员开始减速
B. 整个下落过程中，运动员的机械能一直在减小
C. 整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功
D. 从弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大
7. 一起重装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，功率随时间变化的P-t图像如图所示。在t=1s时，重物上升的速度达到最大速度的一半，在t=3s时，达到最大速度。在t=6s时，重物再次匀速上升，取，不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）

A. 重物的质量为4kg
B. 在t=1s时，重物加速度大小
C. 0～6s时间内，重物上升的高度h=85m
D. 在4～6s时间内，重物做加速度逐渐增大减速运动
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球（可以看成点电荷），A球带电量为+2q，B球带电量为-q，由静止开始释放时A球加速度大小为B球的两倍，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. A球的质量是B球质量的2倍
B. A球与B球受到静电力的大小相等
C. A球与B球受到的静电力是一对平衡力
D. A、B球相互靠近过程中加速度都增大，且A球加速度大小总是B球的两倍
9. 如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0．飞船在半径为4R的圆型轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则（ ）
A. 飞船在轨道Ⅲ的运行速率大于
B. 飞船在轨道Ⅰ上运行速率小于在轨道Ⅱ上B处的速率
C. 飞船在轨道Ⅰ上的重力加速度小于在轨道Ⅱ上B处重力加速度
D. 飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的周期之比TI:TIII=4:1
10. 如图所示，将个木板、、固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了个不同三角形，其中和的底边相同，和的高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从个木板的顶端由静止释放，物块沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均为在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 沿着木板和下滑到底端时，物块的速度大小不同；沿着木板和下滑到底端时，物块的速度大小相同
B. 沿着木板下滑到底端时，物块的速度最大
C. 物块沿着木板下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的
D. 物块沿着木板和下滑到底端过程中，产生的热量是一样多的
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
11. 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间，已知小铁球的质量为，直径为，当地的重力加速度为。
（1）为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备的如下器材：铁架台、夹子、小铁球、光电门、数字式计时器，还需要_____选填“天平”“刻度尺”或“秒表”；
（2）若AB之间距离为，则小铁球从A运动到B的过程中，减少的重力势能为_____，增加的动能为_____均用题中给出的字母表示；
（3）调整AB之间距离，记录下小铁球通过光电门B的时间，多次重复上述过程，作出随的变化图像如图乙所示。若小球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率_____；
12. 用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
（1）关于本实验，下列说法正确的是__________（填字母代号）。
A．应选择密度大、体积小的重物进行实验
B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C．先释放纸带，后接通电源
（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量__________，动能变化量__________（用已知字母表示）
（3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式__________时，可验证机械能守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。2018年11月19日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功将北斗三号双星送入预定轨道，成功完成北斗三号基本系统部署。如图所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速地速度为g，引力常量为G。
（1）求地球的质量M；
（2）求该卫星距离地面的高度h。
14. 如图所示，一质量为的小物块（可视为质点），从倾角的足够长的水平固定斜面底端，以大小为的速度沿斜面向上运动，返回斜面底端时速度大小为。已知重力加速度为，，。不计空气阻力，求：
（1）小物块在斜面上运动的整个过程中损失的机械能；
（2）小物块与斜面间动摩擦因数。
15. 为助力2025年全运会，2023年11月25日—26日，粤港澳大湾区滑板公开赛在广州大学城体育中心滑板场顺利举办，为大湾区市民群众带来了一场精彩纷呈的极限运动盛会。如图所示为一质量m=50kg的运动员，从离水平地面高h=7m的斜坡上静止滑下，滑过一段水平距离后无碰撞进入半径为R=5m、圆心角为θ=53°的圆弧轨道BC，从C点冲出轨道后，在空中做出各种优美动作后落于水平地面的D点。已知圆弧轨道的B点切线水平，运动员在运动过程中不计一切摩擦，同时将其视为质点，重力加速度大小为10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6.求：
（1）运动员运动到B点时，地面对运动员的支持力大小；
（2）运动员从C点离开轨道至落地的过程，在空中运动的时间。（）