江西省上饶市民校考试联盟2024-2025学年高一下学期第四次联考（期中）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1上饶市民校考试联盟2024-2025学年下学期阶段测试（四）高一物理试卷考试时间：75分钟试卷满分：100分注意事项：1、答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2、答题时请按要求用笔。3、请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4、作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5、保持答题卡卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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.下列说法正确的是A.“地心说”的代表人物是哥白尼，“日心说”的代表人物是托勒密B.开普勒提出了行星运动规律，并发现了万有引力定律C.牛顿发现了万有引力定律，并通过精确计算得出万有引力常量D.万有引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测量得出的【答案】D【解析】A.“地心说”的代表人物是亚里士多德，“日心说”的代表人物是哥白尼，故A错误；B.开普勒提出行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故B错误；C.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过精确的计算得出万有引力常量，故C错误；D．万有引力常量是卡文迪许通过实验测量并计算得出的，故D正确．故选D.2.如图所示，一个小球m用细绳系着在水平面上做匀速圆周运动。小球在转动的过程中（）A.受到拉力、重力、向心力 B.受到拉力、重力C.处于平衡状态 D.拉力做了正功【答案】B【解析】AB．小球做匀速圆周运动，受重力和拉力，合力提供向心力，向心力是效果力，不能重复受力，故A错误，B正确；C．小球做匀速圆周运动，速度时刻改变，一定具有加速度，不是平衡状态，故C错误；D．拉力与速度方向垂直，则拉力不做功，故D错误；故选B。3.东汉王充在《论衡·乱龙篇》中有“顿牟掇芥，慈石引针”的描述，显示了中国古人对电磁的正确认知。“顿牟掇芥”意思是玳瑁的壳经摩擦后会产生静电，可以吸引芥一类的轻小物体。下列说法正确的是（）A.玳瑁壳摩擦后创造了电荷 B.玳瑁壳摩擦后转移了电荷C.玳瑁壳摩擦后一定带正电 D.轻小物体原本一定也带电【答案】B【解析】AB．根据电荷守恒定律电荷即不会被创造也不会被消灭，只会从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量总是保持不变，所以A错误；B正确；C．玳瑁壳摩擦后不一定带正电，要看它与什么材料摩擦，所以C错误；D．带电体可以吸引轻小物体，轻小物体原本可以不带电的，所以D错误；故选B。4.如图所示，劈a放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a对b的弹力对b对物体做的功为，b对a劈的弹力对a做的功为，下列关系中正确的是（）A.， B.， C.， D.，【答案】D【解析】滑块受重力、支持力，斜面受重力、支持力和压力；滑块和斜面体系统机械能守恒，总动量也守恒；根据动量守恒可知，b向左下滑时，a具有向右的速度，向右运动，对斜面体a，受到的压力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由知，压力做正功，故滑块和斜面体系统机械能守恒，故斜面体a增加的机械能等于滑块b减小的机械能，故支持力对滑块b做负功，即故选D。5.A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（）A.若在A点换上电量为“”的电荷，A点的场强方向发生变化B.若在A点换上电量为“2q”的电荷，A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷“q”，A点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关【答案】D【解析】电场强度是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关，放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变，故ABC错误，D正确。故选D。6.2016年11月24日，我国成功发射了天链一号04星。天链一号04星是我国发射的第4颗地球静止卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号提供数据中继与测控服务。如图所示，轨道1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，轨道2是天链一号绕地球稳定运行的轨道。下列说法正确的是（）A.为了便于测控，可以使天链一号04星相对于地面静止于北京飞控中心正上方B.天链一号04星的最小发射速度是11.2km/sC.天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度D.由于技术进步，天链一号04星的运行速度可能大于天链一号02星的运行速度【答案】C【解析】A．由题可知，天链一号04星是我国发射的第4颗地球静止卫星，故天链一号04星位只能于赤道正上方，不可能位于北京飞控中心的正上方，故A错误；B．由于第一宇宙速度是人造地球卫星飞船环绕地球做匀速圆周运动时的最大速度，同时又是最小的发射速度，可知飞船的发射速度大于第一宇宙速度7.9km/s。飞船的发射速度若大于第二宇宙速度11.2km/s时，就会脱离地球束缚。所以飞船的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故B错误；C．根据万有引力提供向心力得可得，可知轨道半径比较大的天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度，故C正确；D．根据题意，天链一号04星与天链一号02星都是地球同步轨道数据中继卫星，轨道半径相同，所以天链一号04星与天链一号02星具有相同的运行速度，故D错误。故选C。7.如图所示，用两段长度相同的绝缘细绳顺次连接质量相同的A、B两小球，悬挂于天花板的O点。现在让A、B两小球分别带上电荷，电性和电量均未知，并且加上一水平向左的匀强电场。不考虑两小球之间的相互作用，装置平衡时A、B两小球的位置如图所示，B球刚好在O点的正下方，则下列说法中正确的是（）A.小球A、B所带电性一定是相反的B.小球A与小球B的电荷量之比一定是2：1（不考虑电性的正负号）C.细绳OA的拉力大小是细绳AB的拉力大小的2倍D.若只增加小球A的带电量，装置平衡后小球B仍能位于O点正下方【答案】AC【解析】A．小球A、B所带电性如果相同，则受力方向一致，B球不可能在O点正下方，故A正确。B．B带负电，受到的电场力水平向右，A带正电，受到的电场力水平向左。以整体为研究对象，设绳子OA与竖直方向的夹角为，则绳子AB与竖直方向的夹角也为，对AB整体受力分析，则对B受力分析则可知小球A与小球B的电荷量之比一定是3：1，故B错误；C．细绳OA的拉力细绳AB的拉力所以细绳OA的拉力大小是细绳AB的拉力大小的2倍，故C正确；D．若只增加小球A的带电量，A球受到电场力变大，根据以上分析可知，绳子OA与竖直方向的夹角变大，绳子AB与竖直方向的夹角不变，则装置平衡后小球B不可能位于O点正下方，故D错误。故选AC。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，少选得3分，有选错的得0分）8.如图，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。一名质量为m的游客坐在座椅上随过山车一起运动，当游客经过圆轨道最高点时与座椅间的作用力恰好为零，重力加速度大小为g，游客可视为质点，则游客经过圆轨道最高点时（）A.处于平衡状态B.处于失重状态C.速度大小一定为D.若向心力为F，则游客受到的合力大小等于mg+F【答案】BC【解析】A．做圆周运动，合外力不等于零，A错误；B．在最高点时，加速度向下，处于失重状态，B正确；C．当游客经过圆轨道最高点时与座椅间的作用力恰好为零，重力提供其圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律解得C正确；D．对座椅的作用力为零，则合外力等于重力，D错误。故选BC。9.一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：地球自转周期T0(24h)，地球静止卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件（）A.可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径B.可以计算地球质量C.可以计算地球表面的重力加速度D.可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空【答案】AD【解析】试题分析：根据地球卫星万有引力提供向心力，可以求得地球的质量，故A正确；在地球表面有，因为不知道地球半径和地球表面重力加速度，所以两者无法求出，故BC错误；经过24h时，赤道上A城市运动到原位置了，而资源探测卫星正好转过了16圈，又回到原位置，所以卫星第二次到达A城市上空，故D正确．故选AD．考点：万有引力定律应用【名师『点石成金』】探测卫星绕地球做匀速圆周运动，关键是万有引力提供向心力列出等式求解．10.如图所示，在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q（可视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数相同，P与转轴OO′的距离为r1，Q与转轴OO′的距离为r2，且r1<r2，转台绕转轴OO′以角速度匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A.P需要的向心力小于Q需要的向心力B.P所受到的摩擦力等于Q所受到的摩擦力C.若角速度ω缓慢增大，Q一定比P先开始滑动D.若角速度ω缓慢增大，P一定比Q先开始滑动【答案】AC【解析】AB．转动过程中，两滑块相对转台静止，两滑块有相同的角速度，都由静摩擦力提供向心力，则有因两滑块的质量相同，而r1<r2，故，即P需要的向心力小于Q需要的向心力，故A正确，B错误；CD．设两滑块与转台的动摩擦因数为，则最大静摩擦力为则两滑块的最大静摩擦力相同；根据A项分析可知，在没有滑动前，Q所需要的向心力总是大于P所需要的向心力，则Q所受的静摩擦力总是大于P所受的静摩擦力，当角速度ω缓慢增大时，Q先达到最大静摩擦力，则Q一定比P先开始滑动，故C正确，D错误。故选AC。三、实验题（每空2分，共16分）11.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。如图，A是一个带正电的小球，系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。（1）他们分别进行了以下操作。把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置，小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次____________，由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，两小球间静电力________。（填“增大”、“减小”或“不变”）（2）以上实验采用的方法是______（填正确选项前的字母）。A.等效替代法 B.理想实验法 C.控制变量法 D.微小量放大法【答案】（1）减小减小（2）C【解析】【小问1解析】把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置，由题图可知小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小；设细线与竖直方向夹角为，根据平衡条件可得由此可得，两小球所带电量不变时，距离增大，减小，则两小球间静电力减小。【小问2解析】根据题意保持电荷量不变，只改变距离，研究力的变化情况，或者保持距离不变，改变电荷量，研究力的变化情况，所以实验采用的方法是控制变量法。故选C。12.某同学利用图示装置来进行验证机械能守恒定律的实验。（1）关于本实验的下列说法中，正确的有___________A.为减小实验误差，重物一般选用密度大、体积小的重锤B.释放重物前，重物应离打点计时器远一些C.实验时，一定要称出重物的质量D.实验时，要在松开纸带让重物下落的同时接通电源（2）现要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。A.用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度B.用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t通过v=gt和计算出瞬时速度C.根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的解时速度等于该点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度hD.用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v以上方案中只有一种正确，正确的是___________。（填入相应的字母）（3）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2，重物质量为m=0.50kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中O为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中数据可知，重物由O点运动到B点，重力势能减少量=___________J；动能增加量=___________J。（本题计算结果保留三位有效数字）（4）本实验产生误差的主要原因是___________。【答案】（1）A（2）D（3）3.85J3.80J（4）重物下落的过程中受到阻力作用（空气阻力、纸带与打点计时器限位孔的摩擦阻力）【解析】（1）A．实验中应选用密度较大、体积较小的重锤进行实验，这样可以减小空气阻力带来的影响，故A正确；B．为充分利用纸带，释放重物前，重物应离打点计时器近一些，故B错误；C．在实验中质量可以消去，故不需要测量质量，故C错误；D．在实验中应先开电源，再松手让纸带下落，故D错误。故选A。（2）ABC．该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒，如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，则不需要验证，故ABC不符合题意；D．在该实验中，要验证的是与是否相等，即因此需要用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，最后验证两者是否相等，故D符合题意。故选D。（3）重物由O点运动到B点，重力势能减少量利用匀变速直线运动的推论，可得打下B点时重物的速度为动能增加量（4）本实验产生误差的主要原因是重物下落的过程中受到阻力作用（空气阻力、纸带与打点计时器限位孔的摩擦阻力）。四、计算题（10分+12分+16分=38分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）13.如图所示，“好奇号”火星探测器于2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求：（1）火星的质量；（2）火星的第一宇宙速度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】火星对探测器的引力充当向心力，则解得火星的质量【小问2解析】根据解得火星的第一宇宙速度14.在一个点电荷Q形成的电场中，建立如图甲所示的Ox坐标轴，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2m和5m。放在A、B两点的试探电荷所受静电力大小跟其电量的关系图像分别如图乙中直线a、b所示。如果放在A点的试探电荷带正电，放在B点的试探电荷带负电，则它们受到的静电力方向都跟x轴的正方