海南省海口市海南师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题 B卷（原卷版+解析版）

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一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 如图所示，直角三角形ABC中∠A=37°，∠C=90°。两负点电荷固定在A、B两点，一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为（ ）
A. 3∶5B. 5∶3C. 4∶3D. 3∶4
2. 如图，质量为m=1kg的小球，从A点下落到地面上的B点，为1.2m，桌面高为0.8m，取重力加速度（ ）
A. 以地面为参考平面，小球在A点的重力势能为12J
B. 以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为8J
C. 以桌面为参考平面，从A点到B点的过程中，重力势能的改变量为－8J
D. 从A点到B点的过程中，重力势能的减少量一定为20J，与参考平面无关
3. 安全检查仪对旅客的行李进行安全检查，其传送装置简化图如图所示。紧绷的水平传送带始终保持1m/s的恒定速率向左运行。旅客把质量为10kg的行李（可视为质点）无初速度地放在传送带A端，通过传送带使其运动到B端。设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1，AB间的距离为2m，重力加速度g取，则下列说法不正确的是（ ）
A. 行李箱始终受到向左的摩擦力
B. 行李箱到达B端所用时间为2.5s
C. 传送带对行李箱所做的功为5J
D. 行李箱与传送带摩擦产生的热量为5J
4. 一颗在赤道平面内自西向东绕地球做圆周运动的近地卫星P，在某时刻处于地面上一标志性建筑物Q的正上方，P做圆周运动的半径可近似看作地球半径，周期为85min，考虑地球自转，则（ ）
A. P的角速度大小小于Q角速度大小
B. P的向心加速度大小等于Q的向心加速度大小
C. 经过5分钟，P处于Q的东侧
D. 经过85分钟，P处于Q的正上方
5. 如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 速度最大点B点
B. 速度最小点是C点
C. m从A到B做加速运动
D. m从B到A做加速运动
6. 地球半径为R，一物体在地球表面受到的万有引力为F，若高空某处受到的万有引力为，则该处距地面的高度为( )
A. RB. (－1)RC. RD. 3R
7. 如图所示，A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，A、B两卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为T0。某时刻A、B两卫星距离达到最近，从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为（ ）

A. B.
C. D.
8. 假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0;在赤道的大小为g;地球自转的周期为T;引力常量为G.据此可求得地球的第一宇宙速度为( )
A. B.
C. D.
9. 2019年1月3日，我国发射的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极艾肯特盆地冯·卡门预选着陆区。探测器在月球上空高h的Ⅰ轨道上做圆周运动，为了使探测器较安全的落在月球上的B点，在轨道A点开始减速，使探测器进入Ⅱ轨道运动。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，不计月球的自转。下列说法正确的是（ ）
A. 根据以上信息可以求出”嫦娥四号”所受的万有引力
B. 根据以上信息可以求出月球的平均密度
C. “嫦娥四号”在A点通过减小牵引力使其减速
D. 由于不知道“嫦娥四号”在轨道的Ⅱ的运动速率，无法求出从A点运动到B点的时间
10. 我国发射“神舟”十号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200 km，远地点N距地面340 km.进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1和v2.当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340 km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时飞船的速率为v3.比较飞船在M、N、P三点正常运行时（不包括点火加速阶段）的速率大小和加速度大小，下列结论正确的是（ ）

A. v1>v3>v2，a1>a3>a2
B. v1>v2>v3，a1>a2=a3
C. v1>v2=v3，a1>a2>a3
D. v1>v3>v2，a1>a2=a3
11. 在如图所示光滑轨道上，质量为m的小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R。则（ ）
A. 在最高点A，小球受重力和向心力B. 在最高点A，小球受重力和圆弧的压力
C. 在最高点A，小球速度为D. 在最高点A，小球的向心加速度为2g
12. 如图所示，三颗卫星a、b、c均绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为。万有引力常量为G，则（ ）
A 发射卫星b、c时速度要大于
B. b、c卫星离地球表面的高度为
C. 卫星a和b下一次相距最近还需经过
D. 若要卫星c与b实现对接，可让卫星b减速
13. 如图所示，一正方形放在与其平面平行匀强电场中，A、B、C、D是该正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为、、，则下列说法正确的是（ ）

A. D点电势为－2VB. D点电势为18V
C. 场强方向由B指向DD. 场强方向由D指向B
14. 如图所示，一长为r的轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动。以下说法正确的是（ ）
A. 小球过最高点时，杆对球的作用力可能为零
B. 小球恰能过最高点时的速度为
C. 小球过最低点时，杆对球的作用力一定竖直向下
D. 小球恰能过最高点时的速度为0
二、非选择题（共58分）
15. 已知地球表面自由落体加速度是，地球的“第一宇宙速度”是，金星的半径是地球的倍，质量为地球的倍，则金星表面的自由落体加速度是______，金星的“第一宇宙速度”是______。（用题中的字母表示）
16. 某兴趣小组在实验室用圆锥摆演示仪来测定当地的重力加速度。图甲是演示仪的简化示意图，细线下面悬挂一个小钢球（直径忽略不计），细线上端固定在电动机转盘上，利用电动机带动钢球做圆锥摆运动。用转速测定仪测定电动机的转速，调节刻度板的位置，使刻度板水平且恰好与小钢球接触，但无相互作用力，用竖直放置的刻度尺测定细线悬点到刻度板的竖直距离，不计悬点到转轴间的距离。
(1)开动转轴上的电动机，让摆球转动起来形成圆锥摆。调节转速，当越大时，越__________（选填“大”或“小”）。
(2)图乙为某次实验中的测量结果，其示数为__________cm。
(3)用直接测量的物理量的符号表示重力加速度，其表达式为__________。
17. 2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．如图所示，现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球表面静止，忽略下面缆线的质量．已知地球半径为R，自转周期为T，地球质量为M，万有引力常量为G.试讨论:
(1)太空电梯的距地高度;
(2)若赤道平面内一颗卫星环绕地球做圆周运动，环绕方向与地球自转方向相反，周期为2T,某一时刻卫星在太空电梯正上方，问至少经过多长时间卫星再次经过太空电梯正上方？
18. 某电子设备内部电场如图所示，在x<0的空间有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小E1=2×104V/m，在0（1）微粒到达y轴时的速度大小；
（2）某时刻，微粒速度方向与x轴正方向夹角为α，且，求微粒此时的速度大小及位置坐标；
（3）若在第（2）问的时刻，将场强方向突然反向，但大小仍保持不变，求微粒出电场时的速度大小，方向以及出点的位置坐标。
19. 某卫星在赤道上空飞行，轨道平面与赤道平面重合，轨道半径为，轨道高度小于地球同步卫星高度。设地球半径为，地球表面重力加速度大小为。
（1）若忽略地球自转的影响，求该卫星运动的周期；
（2）已知该卫星飞行方向与地球的自转方向相同，地球的自转角速度为，若某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求该卫星下次通过该建筑物正上方所需的时间。
20. 如图所示，A、B是两颗在同一平面内绕地球做同向圆周运动的卫星，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上）。已知地球半径为R，B离地面高度为，卫星绕地球转动的角速度为，地球表面的重力加速度为，为地球中心，忽略、间的相互作用力。求：
（1）卫星的运行周期；
（2）再一次相距最近所用的时间。