2020-2021学年辽宁省锦州市高一下学期期末考试物理试题

这是一份2020-2021学年辽宁省锦州市高一下学期期末考试物理试题，共10页。
1. 本试卷考试时间为75分钟，满分100分。
2. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3. 答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答题标号；答非选择题时，将答案写在答题卡上相应区域内，超出答题区域或写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
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，每个小题4分；第8~10题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，有错选或不答的得0分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿发现了万有引力定律并测得了引力常量
B. 原子、分子的体积太小，因此它们之间不存在万有引力
C. 根据表达式可知，当趋于零时，万有引力趋于无穷大
D. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力
2. 如图所示，用起瓶器开启瓶盖时，起瓶器上、两点绕点转动的角速度分别为和，线速度的大小分别为和，向心加速度的大小分别为和，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动（若忽略摩擦），这时球受到的力是（ ）
A. 重力和向心力B. 重力和支持力
C. 重力、支持力和向心力D. 重力
4. 中国“快递小哥”天舟一号于4月20日成功发射，进入高度约380公里的运行轨道（如图所示）。已知天宫二号空间站运行于393公里的轨道上，天舟一号与天宫二号绕地球均做匀速圆周运动。根据上述信息，两飞行器运行时无法比较的是（ ）
A. 周期大小B. 线速度大小
C. 加速度大小D. 受到的地球引力大小
5. 关于下列对配图的说法中正确的是（ ）
A. 图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒
B. 图2中火车在匀速转弯时所受合外力为零
C. 图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了
D. 图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
6. 米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星——飞马座而获得2019年诺贝尔物理学奖。如图所示，飞马座与恒星构成双星系统，绕共同的圆心做匀速圆周运动，它们的质量分别为、。下列关于飞马座与恒星的说法正确的是（ ）
A. 轨道半径之比为
B. 线速度大小之比为
C. 加速度大小之比为
D. 向心力大小之比为
7. 我国的北斗卫星导航系统始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。从2017年底开始，北斗三号系统建设进入了超高密度发射，北斗系统正式向全球提供RNSS服务。在2020年6月，最后一颗卫星发射后，北斗全球系统组网全面完成，使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道，假设其质量为，离地高度为，地球半径为，地面附近重力加速度为，则有（ ）
A. 该卫星可经过锦州市的上空
B. 该卫星所在处的重力加速度为
C. 该卫星运动动能为
D. 该卫星周期与近地卫星周期之比为
8. 如图所示，在匀强电场中有、、三点，，其中、电势分别为0和，与的夹角为，、在同一条竖直线上。现有一不计重力的带电粒子从点沿方向飞入电场，经过点时的动能与在点时相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 该粒子带负电
B. 粒子运动过程中，电场力一直做正功
C. 粒子能运动到点，且在点时电势能为零
D. 该电场的场强大小为，方向水平向左
9. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示.已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则（ ）
A. 汽车在前内的牵引力为
B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
10. 如图所示，光滑半圆轨道固定在水平地面上，质量为的小球与质量为的木块用细线通过定滑轮相连，让小球从点静止释放，已知小球运动到点时速度最大，与的夹角为，不计所有摩擦，小球与木块均可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A. 小球与木块的质量之比为
B. 小球运动到点时，小球与木块的速度之比为
C. 小球可以运动到点
D. 小球从向下运动过程中，小球的机械能先增大后减小
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.（6分，每空2分）北京是既举办过夏季奥运又举办过冬奥会的城市，花样滑冰是冬奥会上一个极具观赏性的比赛项目。小明和小乐同学在观看双人花样滑冰比赛时，看到男运动员拉着女运动员的手以男运动员为轴旋转（如图a所示），他们开始讨论运动员旋转快慢跟什么条件有关，于是就设计了一个实验来探究影响运动员旋转周期的因素。他们在实验室准备了铁架台、栓有细绳的小钢球、毫米刻度尺和秒表，已知当地的重力加速度为。该同学实验操作步骤如下：
（1）将铁架台放在水平桌面上，将小球悬挂在铁架台横杆上，按如图b所示固定好刻度尺，使刻度尺的零刻度与绳子结点处于同一高度。
（2）给小球一个初速度，并经过调整尽量使小球在水平方向上做圆周运动，这样小球的运动可以看做是匀速圆周运动。小明立刻拿着秒表开始计时并数小球圆周运动的圈数，从他按下秒表的那一刻开始数0，当数到时停秒表，秒表显示的时间为，则小球做圆周运动的周期__________。在小明数数计时的过程中，小乐同学负责从刻度尺上读出铁架台上绳子结点到圆平面的竖直高度，多次测量后取平均值。
（3）由匀速圆周运动规律，小球做圆周运动周期的表达式为___________（用以上题目所给出的符号表示）
（4）带入所测数据经过计算，若，则可以证明运动员的旋转快慢与___________有关。
12.（8分）“落体法”是验证机械能守恒定律的主要方法之一（如图甲），某次操作得到了如图乙所示的纸带，已知打点周期为、重锤的质量为，依次测出了各计时点到第一个计时点的距离如图中所示，请回答下列问题：
（1）下列关于该实验说法正确的是___________。
A. 纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B. 为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C. 将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D. 可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好
（2）打点时重锤的速度表达式___________.若已经计算出点和点的速度分别为、，并且选取到的过程进行机械能守恒定律的验证，则需要验证的关系式为____________________.
（3）如果某次实验时，发现重力势能的减小量比动能的增加量大很多，出现这种现象的主要原因__________（填序号）.
A. 重物质量测量得不准确
B. 没有采用多次实验取平均值的方法
C. 打点计时器两个限位孔不在同一条竖直线上，摩擦力或阻力太大导致的
D. 因为阻力的作用，所以实验误差很大，但也能验证机械能守恒定律成立
13.（10分）某校天文爱好者团体经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，卫星间相互作用不考虑。已知离行星最近的一颗卫星的离地高度为，周期为，该行星半径，万有引力常量为。
（1）求该行星质量；
（2）求该行星的第一宇宙速度。
14.（12分）“麦昆弹射车”因为其安装简单，可玩性高，广受孩子们的欢迎，其装置如图所示，按下按钮后玩具车被弹簧弹出，可以在摆好的赛道上飞驰。某赛道可以抽象为如图所示模型，玩具车在点被弹出后，恰好到达竖直方向圆形轨道最高点，驶过圆形轨道后经过长为的粗糙水平面后，进入斜面，与水平方向夹角，最终停在点。已知、、三个点高度相同，粗糙轨道和动摩擦因数均为，其他摩擦不计，已知玩具车质量为，圆形轨道半径，重力加速度，求：
（1）弹簧的弹性势能；
（2）长度；
（3）若斜面与水平面夹角可以调节，使小车返回圆环时不脱离轨道，的正切值需满足什么条件？
15.（18分）如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管固定在竖直平面内。圆管的圆心为，点为圆管的最低点，、两点在同一水平线上，，圆管的半径为（圆管的管径忽略不计），过的虚线与过的虚线垂直相交于点。在虚线的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于，圆心正上方的点有一质量为、电荷量为的绝缘小物体（小物体可视为质点），、间距为。现将该小物体无初速释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动。重力加速度用表示。
（1）虚线上方匀强电场的电场强度为多大？
（2）小物体从管口离开后，经过一段时间的运动落到虚线上的点（图中未标出点），则点距离点多远？
（3）小物体由点运动到点的总时间为多少？
锦州市2020—2021学年度第二学期期末考试
高一物理参考答案及评分标准
第Ⅰ卷
一、选择题（本题共10小题共46分。1-7 题为单选题，每小题4分，8-10 题为多选题，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。）
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.（6分，每空2分）（2） （3）
（4）悬挂点到圆周运动圆心的竖直高度有关（男运动员肩部与女运动员重心的高度差）
（表达清楚、符合题意即给2分，不正确0分，不要出现1分）
12.（8分，每空2分）（1）AC（选对1个得1分，错选不得分）
（2）；（正确即可，形式可以不同） （3）C
13.（10分）（1）（4分） （2）（6分）
解：（1）根据万有引力提供向心力得：（2分）
解得：行星质量为（2分）
（2）近地环绕（2分） 则（2分）
把行星质量代入解得：（2分）
评分说明：
（1）可用其它公式，正确即可
（2）最终结果化简成也行
14.（12分）（1）（4分）；（2）（3分）；（3）（5分）
解：（1）玩具车恰好通过最高点，有（1分） （1分）
由点到点：（1分）
联立得：（1分）
（2）从点到点：（1分）
（1分）
解得：（1分）
（3）设改变夹角后玩具车能到达斜面最高点为，与斜面最高点间长度设为，
从到点：（1分）
玩具车返回圆环时恰不脱离轨道，则小车到达点左侧与半径等高处点时速度为0，
点到点动能定理（1分）
联立得：（2分）
则小车返回圆环时不脱离轨道，的正切值需满足条件为：（1分）
评分说明：第（1）问若未写最终结果正确的得3分，扣1分；
第（2）问若前两步合在一起只要正确即可给2分不正确0分；可用其它方法求解，酌情给分；
第（3）问可用其它方法，酌情给分。
15.（18分）（1）（3分） （2）（9分） （3）（6分）
解：（1）小物体无初速释放后在重力、电场力的作用下做匀加速直线运动，刚好沿连线运动（1分）
因为，所以（1分）
解得：（1分）
（2）小物体从到由动能定理可得：（1分）
解得：（1分）
因为小物体从到电场力，
所以小物体从到做匀速圆周运动，则（1分）
从管口离开后，经时间运动到虚线上，
竖直方向：（1分）
解得：（1分）
水平方向：（1分）
，（1分）
解得：（1分）
则点距点：（1分）
（3）设小物体从点到点的时间为，（1分）
解得：（1分）
设小物体从点到点的时间为，（1分）
解得：（1分）
则小物体从点到点的总时间：（2分）
评分说明：第（1）问直接写，也正确；
第（2）（3）问最终结果正确，有重要的解题步骤和公式，即可给满分；最终结果若不正确，要分步给分；用其它方法解答，符合题意可酌情给分。题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
A
B
D
C
C
B
题号
8
9
10
答案
AD
BD
BC