河南省商开大联考2020-2021学年高一下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

商开大联考2020~2021学年下学期期末考试
高一物理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修2，选修3-1第一章前6节。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.
人类对行星运动的研究漫长而曲折，关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（　　）
A.
牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据，发现了行星运动的规律
B.
所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
C.
开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动
D.
行星环绕太阳运动时，线速度大小始终不变
2.
如图所示，质量为的小球以速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球恰好能垂直落在斜面上，已知重力加速度为，不计空气阻力，则小球落到斜面时重力的功率为（　　）
A.
B.
C.
D.
3.
如图所示，四条竖直平行线是一个匀强电场中的四个等势面，相邻两个等势面之间的距离为，由此可以确定场强的大小和方向是（　　）
A.
，水平向左
B.
，竖直向下
C.
，水平向右
D.
，竖直向上
4.
如图甲所示，途中火车要进入某半径为的弯道，火车在轨道上的的截面图如图乙所示。已知两轨间宽度为，弯道内外轨高度差是，重力加速度为。若火车转弯时轮缘与铁轨间恰好无作用，则此时火车的速度为（　　）
A.
B.
C.
D.
5.
如图所示，真空中有两个固定点电荷、，所带电荷量分别为和。、间的距离为，已知静电力常量为，则、中点的电场强度的大小和方向为（　　）
A.
，由指向
B.
，由指向
C.
，由指向
D.
，由指向
6.
壁球是一种对墙击球室内运动，如图所示，某同学由A点正对竖直墙面击出壁球（可将其视为质点），已知球击出的初速度大小为、初速度与水平方向的夹角为，重力加速度的大小为，不计空气阻力，要使壁球垂直打在竖直墙面上，则A点到墙壁的距离为（　　）
A.
B.
C.
D.
7.
2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。若某质量为战舰的额定功率为，最大航速为，在一次航行中，战舰上的速度计显示为，航行过程中战舰所受阻力不变。此时战舰的加速度大小是（　　）
A.
B.
C.
D.
8.
竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为的钢板连接，钢板静止在点。现将一个质量也为的物块放到钢板上，使其缓慢往下运动后到达最低点后放手，物块第一次上升到最高点时钢板恰好向下经过位置。已知间的距离为，重力加速度为，则弹簧最大的弹性势能和钢板第一次经过点时的速度大小分别为（　　）
A.
；
B.
；
C.
；
D.
；
9.
在竖直方向运动的电梯内，有一名质量为的乘客随电梯一起向下做匀速直线运动。当到达离地面时，制动系统开始启动，经过后，电梯做匀减速运动并刚好到达地面，重力加速度取，则乘客在做匀减速运动过程中（
）
A.
乘客减速时的加速度大小为
B.
乘客受到的支持力大小为
C.
乘客的机械能减少了
D.
乘客受到的合力对乘客做的功为
10.
有一条可视为质点渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（　　）
A.
小船可能垂直河岸到达正对岸
B.
小船渡河最短时间等于60s
C.
小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m
D.
小船以最短位移渡河时，位移大小为180m
11.
“天问一号”是我国发射的火星探测器。如图所示，假设“天问一号”探测器环绕火星做匀速圆周运动的周期为T，对火星的张角为θ。已知引力常量为G，由以上数据可以求得（　　）
A.
火星的质量
B.
火星的平均密度
C.
天问一号探测器的线速度
D.
天问一号探测器的角速度
12.
如图所示，用轻质细绝缘线把带电小球甲悬挂在水平天花板上。小球甲电荷量为，质量为，小球甲的正下方处放置一带同种电荷的小球乙，此时小球甲静止在图示位置，细线伸直且与竖直方向夹角。小球甲、乙均可视为点电荷，已知静电力常量，重力加速度取，，。则（　　）
A.
小球乙电荷量大小为
B.
细线拉力大小为
C.
保持小球甲在图示位置不动，将小球乙沿纸面缓慢向小球甲左下方移动，此过程线中拉力可能会减小
D.
保持小球甲在图示位置不动，将小球乙沿纸面缓慢向小球甲左下方移动，此过程两球间库仑力的最小值为
二、实验题（本题共2小题，共10分）
13.
物理实验小组的两同学分别做“研究平抛运动”实验。（以下结果均用题目所给字母表示）
（1）甲同学在做研究平抛运动实验时，只在纸上记下轴位置，并描出部分轨迹，如图甲所示。现在曲线上取、两点，用刻度尺分别量出它们到轴的距离，，以及的竖直距离，空气阻力不计，重力加速度为，则小球抛出时的初速度大小为___________。
（2）乙同学借助频闪仪成功拍摄了小球做平抛运动照片，如图乙所示，若照片中小方格的边长表示的实际长度为，频闪仪的闪光频率为，则小球的平抛初速度大小为_____________，小球经过点时的速度大小____________，当地重力加速度为__________。
14.
某同学做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示。测出小球的直径为，小球的质量为，电磁铁下端到光电门的距离为。
（1）电磁铁先通电，让小球吸在开始端。电磁铁断电，小球自由下落，在小球经过光电门的时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为，由此可算得小球经过光电门时的速度大小为________。计算此过程中重力势能的减小量为___________，小球动能的增加量为__________。（重力加速度取）
（2）若用上述实验装置通过改变光电门的位置，用表示小球到光电门的距离，用表示小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如上图乙所示的图像，则当地的实际重力加速度大小为_________。
三、计算题（本题共4小题，共42分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.
2021年5月7日，我们成功将遥感三十号08组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为。地球半径为，引力常量为。求：
（1）卫星的向心加速度大小；
（2）地球的平均密度。
16.
如图，为半径为的光滑圆轨道的一部分，为圆心，竖直，与竖直方向的夹角，为水平地面，圆弧轨道与水平地面在点平滑连接。质量为的木块以的速度水平向右抛出，木块恰好从点沿切线方向进入轨道，最后停在水平面上的点（图中未画出）。木块与之间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
（1）两点的水平距离与竖直高度；
（2）之间的距离。
17.
如图所示，在竖直平面内有四个点，A、、位于直角三角形三个顶点，为斜边上一点，且，，边水平，它们处于方向竖直向上的匀强电场（电场图中未画出）中。已知将一质子从点移到点，电场力做功，元电荷。求：
（1）、两点间的电势差及匀强电场的电场强度；
（2）若选取点为电势零点，质子在点电势能。
18.
如图所示，静止的水平传送带左端与水平面相连，左端是竖直光滑半圆轨道，点与圆心等高，质量为的物块（可视为质点）以的初速度从传送带A点向左运动，物块达到圆轨道最低点时，轨道对它支持力大小为，已知传送带长度，长度，半圆轨道半径，物块与传送带及水平面之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，不计空气阻力，求：
（1）物块运动到点时对轨道的压力大小；
（2）要使物块恰好到达最高点，计算传送带逆时针转动的速度大小。
商开大联考2020~2021学年下学期期末考试
高一物理
答案
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修2，选修3-1第一章前6节。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.
人类对行星运动的研究漫长而曲折，关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是（　　）
A.
牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据，发现了行星运动的规律
B.
所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
C.
开普勒行星运动定律适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动
D.
行星环绕太阳运动时，线速度大小始终不变
答案：C
2.
如图所示，质量为的小球以速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球恰好能垂直落在斜面上，已知重力加速度为，不计空气阻力，则小球落到斜面时重力的功率为（　　）
A.
B.
C.
D.
答案：D
3.
如图所示，四条竖直平行线是一个匀强电场中的四个等势面，相邻两个等势面之间的距离为，由此可以确定场强的大小和方向是（　　）
A.
，水平向左
B.
，竖直向下
C.
，水平向右
D.
，竖直向上
答案：A
4.
如图甲所示，途中火车要进入某半径为的弯道，火车在轨道上的的截面图如图乙所示。已知两轨间宽度为，弯道内外轨高度差是，重力加速度为。若火车转弯时轮缘与铁轨间恰好无作用，则此时火车的速度为（　　）
A.
B.
C.
D.
答案：C
5.
如图所示，真空中有两个固定点电荷、，所带电荷量分别为和。、间的距离为，已知静电力常量为，则、中点的电场强度的大小和方向为（　　）
A.
，由指向
B.
，由指向
C.
，由指向
D.
，由指向
答案：D
6.
壁球是一种对墙击球室内运动，如图所示，某同学由A点正对竖直墙面击出壁球（可将其视为质点），已知球击出的初速度大小为、初速度与水平方向的夹角为，重力加速度的大小为，不计空气阻力，要使壁球垂直打在竖直墙面上，则A点到墙壁的距离为（　　）
A.
B.
C.
D.
答案：C
7.
2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。若某质量为战舰的额定功率为，最大航速为，在一次航行中，战舰上的速度计显示为，航行过程中战舰所受阻力不变。此时战舰的加速度大小是（　　）
A.
B.
C.
D.
答案：A
8.
竖直放置的轻弹簧下端固定在地上，上端与质量为的钢板连接，钢板静止在点。现将一个质量也为的物块放到钢板上，使其缓慢往下运动后到达最低点后放手，物块第一次上升到最高点时钢板恰好向下经过位置。已知间的距离为，重力加速度为，则弹簧最大的弹性势能和钢板第一次经过点时的速度大小分别为（　　）
A.
；
B.
；
C.
；
D.
；
答案：B
9.
在竖直方向运动的电梯内，有一名质量为的乘客随电梯一起向下做匀速直线运动。当到达离地面时，制动系统开始启动，经过后，电梯做匀减速运动并刚好到达地面，重力加速度取，则乘客在做匀减速运动过程中（
）
A.
乘客减速时的加速度大小为
B.
乘客受到的支持力大小为
C.
乘客的机械能减少了
D.
乘客受到的合力对乘客做的功为
答案：AC
10.
有一条可视为质点渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（　　）
A.
小船可能垂直河岸到达正对岸
B.
小船渡河最短时间等于60s
C.
小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m
D.
小船以最短位移渡河时，位移大小为180m
答案：BC
11.
“天问一号”是我国发射的火星探测器。如图所示，假设“天问一号”探测器环绕火星做匀速圆周运动的周期为T，对火星的张角为θ。已知引力常量为G，由以上数据可以求得（　　）
A.
火星的质量
B.
火星的平均密度
C.
天问一号探测器的线速度
D.
天问一号探测器的角速度
答案：BD
12.
如图所示，用轻质细绝缘线把带电小球甲悬挂在水平天花板上。小球甲电荷量为，质量为，小球甲的正下方处放置一带同种电荷的小球乙，此时小球甲静止在图示位置，细线伸直且与竖直方向夹角。小球甲、乙均可视为点电荷，已知静电力常量，重力加速度取，，。则（　　）
A.
小球乙电荷量大小为
B.
细线拉力大小为
C.
保持小球甲在图示位置不动，将小球乙沿纸面缓慢向小球甲左下方移动，此过程线中拉力可能会减小
D.
保持小球甲在图示位置不动，将小球乙沿纸面缓慢向小球甲左下方移动，此过程两球间库仑力的最小值为
答案：AD
二、实验题（本题共2小题，共10分）
13.
物理实验小组的两同学分别做“研究平抛运动”实验。（以下结果均用题目所给字母表示）
（1）甲同学在做研究平抛运动实验时，只在纸上记下轴位置，并描出部分轨迹，如图甲所示。现在曲线上取、两点，用刻度尺分别量出它们到轴的距离，，以及的竖直距离，空气阻力不计，重力加速度为，则小球抛出时的初速度大小为___________。
（2）乙同学借助频闪仪成功拍摄了小球做平抛运动照片，如图乙所示，若照片中小方格的边长表示的实际长度为，频闪仪的闪光频率为，则小球的平抛初速度大小为_____________，小球经过点时的速度大小____________，当地重力加速度为__________。
答案：
①.
②.
③.
④.
14.
某同学做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示。测出小球的直径为，小球的质量为，电磁铁下端到光电门的距离为。
（1）电磁铁先通电，让小球吸在开始端。电磁铁断电，小球自由下落，在小球经过光电门的时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为，由此可算得小球经过光电门时的速度大小为________。计算此过程中重力势能的减小量为___________，小球动能的增加量为__________。（重力加速度取）
（2）若用上述实验装置通过改变光电门的位置，用表示小球到光电门的距离，用表示小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如上图乙所示的图像，则当地的实际重力加速度大小为_________。
答案：
①.
4.00
②.
0.0804
③.
0.0800
④.
9.7
三、计算题（本题共4小题，共42分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.
2021年5月7日，我们成功将遥感三十号08组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。假设某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为。地球半径为，引力常量为。求：
（1）卫星的向心加速度大小；
（2）地球的平均密度。
答案：（1）；（2）
16.
如图，为半径为的光滑圆轨道的一部分，为圆心，竖直，与竖直方向的夹角，为水平地面，圆弧轨道与水平地面在点平滑连接。质量为的木块以的速度水平向右抛出，木块恰好从点沿切线方向进入轨道，最后停在水平面上的点（图中未画出）。木块与之间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
（1）两点的水平距离与竖直高度；
（2）之间的距离。
答案：（1）0.4m，0.2m；（2）3.5m
17.
如图所示，在竖直平面内有四个点，A、、位于直角三角形三个顶点，为斜边上一点，且，，边水平，它们处于方向竖直向上的匀强电场（电场图中未画出）中。已知将一质子从点移到点，电场力做功，元电荷。求：
（1）、两点间的电势差及匀强电场的电场强度；
（2）若选取点为电势零点，质子在点电势能。
答案：（1），；（2）
18.
如图所示，静止的水平传送带左端与水平面相连，左端是竖直光滑半圆轨道，点与圆心等高，质量为的物块（可视为质点）以的初速度从传送带A点向左运动，物块达到圆轨道最低点时，轨道对它支持力大小为，已知传送带长度，长度，半圆轨道半径，物块与传送带及水平面之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，不计空气阻力，求：
（1）物块运动到点时对轨道的压力大小；
（2）要使物块恰好到达最高点，计算传送带逆时针转动的速度大小。
答案：（1）
；（2）