2019-2020学年北京师大附中高一(下)期末物理试卷(含答案解析)

第1页，共18页 2019-2020学年北京师大附中高一(下)期末物理试卷

一、单选题（本大题共11小题，共34.0分）

1. 某同学认为物理量可分为矢量和标量两种，在研究物理问题时首先要知道各物理量是矢量还是标量，你认为下列物理量都是矢量的是( )

A. 平均速度、位移、速度 B. 速度、加速度、时间

C. 路程、速度、温度 D. 质量、时间、加速度

2. 两个半径很小带等量异种电荷的小球，两球心相距1m时的作用力为F，现将它们的电量均增加一倍后，放到相距2m的位置，则它们的相互作用力大小变为( )

A. 4F B. 2F C. F D. 𝐹4

3. 下列各图中每个点电荷所带电荷量均为𝑞(带电性质图中已标出)，且到坐标原点O的距离相同，则坐标原点O处电场强度最大的是( )

A. B.

C. D.

4. 下列说法正确的是( )

A. 对运动员“大力扣篮”过程进行技术分析时，可以把运动员看做质点

B. “和谐号”动车组行驶313 𝑘𝑚从成都抵达重庆，这里的“313 𝑘𝑚指的是位移大小

C. 高台跳水运动员腾空至最高位置时，处于超重状态

D. 绕地球做匀速圆周运动且周期为24 ℎ的卫星，不一定相对于地面静止

5. 质量分别为𝑚𝑎=0.5𝑘𝑔，𝑚𝑏=1.5𝑘𝑔的物体a、b在光滑水平面上发生正碰，若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移−时间图象如图所示，则下列说法正确的是( ) 第2页，共18页 A. 碰撞前a物体的动量大小为4𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠

B. 碰撞前b物体的动量大小为零

C. 碰撞过程中b物体受到的冲量为1𝑁⋅𝑠

D. 碰撞过程中a物体损失的动量大小为1𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠

6. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块，小物块随着圆盘做匀速圆周运动，对小物块之后情况说法正确的是( )

A. 小物块仅受到重力和支持力的作用

B. 小物块受到重力、支持力和向心力的作用

C. 小物块受到的摩擦力产生了向心加速度

D. 小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧

7. 如图所示，导体球A与导体球壳B同心，原来都不带电，也不接地，设M、N两点的场强大小为𝐸𝑀和𝐸𝑁，下列说法中正确的是( )

A. 若使A带电，则𝐸𝑀≠0，𝐸𝑁=0

B. 若使B带电，则𝐸𝑀≠0，𝐸𝑁≠0

C. 若使A、B两球分别带上等量异种电荷，则𝐸𝑀≠0，𝐸𝑁=0

D. 若使A球带电，B球接地，则𝐸𝑀=0，𝐸𝑁=0

8. 真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为−𝑞和7q，它们之间作用力的大小为F，A、B两小球接触后再放回原处，此时，A、B间的作用力大小为( )

A. 7𝐹9 B. 9𝐹7 C. 7𝐹16 D. 16𝐹7

9. 图中画出了某一个电场的一些电场线，将一个正电荷q置于该电场中，下面的说法正确的是( )

A. 电场线所表示的电场方向是自左向右的

B. 电场线所表示的电场方向是自右向左的

C. 负电荷q受电场力方向是自左向右的 第3页，共18页 D. 正电荷q受电场力方向是自右向左的

10. 设计师设计了一个非常有创意的募捐箱。如图所示，O点为漏斗形口的圆心，某个硬币在募捐箱上类似于漏斗形的部位滚动很多圈之后，从下方的圆孔掉入募捐箱。硬币直径远小于漏斗形孔径。如果把硬币在不同位置的运动近似看成水平面内的匀速圆周运动，空气阻力和摩擦阻力忽略不计，则关于这枚硬币在a、b两处的说法正确的是( )

A. 在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点

B. 向心力的大小𝐹𝑎=𝐹𝑏

C. 角速度的大小𝜔𝑎<𝜔𝑏

D. 线速度的大小𝑣𝑎>𝑣𝑏

11. 两个完全相同、质量均为m的滑块A和B，放在光滑水平面上，滑块A与轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，当滑块B以的初速度向滑块A运动，如图所示，碰到A后不再分开，下述说法中正确的是 (填选项前的字母)

A. 两滑块相碰和以后一起运动过程，系统动量均守恒

B. 两滑块相碰和以后一起运动过程，系统机械能均守恒

C. 弹簧最大弹性势能为

D. 弹簧最大弹性势能为

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

12. 正方向导线框abcd置于光滑水平桌面上，其质量为m，电阻值为R，边长为L，在线框右侧距离cd边2L处由一宽度为2L的匀强磁场区域，磁场的左、右边界与线框的cd边平行，磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，其俯视图如图．对线框施加一水平向右的恒力F，使之由静止开始向右运动，cd边始终与磁场边界平行．已知线框cd边经过磁场左、右边界时速度相同，则线框( ) 第4页，共18页 A. 离开磁场区域过程中的电流方向为dcbad

B. 通过磁场区域过程中的最小速度为√2𝐹𝐿𝑚

C. 通过磁场区域过程中的焦耳热为2FL

D. 进入磁场区域过程中受到的安培力的冲量大小为𝐵2𝐿3𝑅

13. 如图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)( )

A. B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒

B. A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒

C. A球、B球和地球组成的系统机械能守恒

D. A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒

14. 如图，斜面体C质量为M、足够长，始终静止在水平面上，一质量为2m的足够长的木板A上表面光滑，木板A恰好能沿斜面匀速下滑，以沿斜面向下为正方向。当木板A以速度𝑣0匀速下滑时，将一质量为m的滑块B轻轻放在木板A的上表面之后，下列说法正确的是( )

A. 滑块B放在木板A的上表面之后，木板A继续匀速运动

B. 滑块B的动量为3𝑚𝑣0时，木板A的动量为−𝑚𝑣0

C. 木板A在运动过程中地面对C有向左的摩擦力

D. 木板A在运动过程中斜面体对水平面的压力大小为(𝑀+3𝑚)𝑔

三、实验题（本大题共1小题，共18.0分）

15. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． 第5页，共18页 (1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球𝑚1多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程．然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号)．

A.用天平测量两个小球的质量𝑚1、𝑚2

B.测量小球𝑚1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到𝑚1、𝑚2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM、ON

(3)若入射小球质量为𝑚1，半径为𝑟1；被碰小球质量为𝑚2，半径为𝑟2，则 𝑚1______𝑚2，𝑟1______𝑟2(填“>”，“<”或“=”)

(4)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______(用(2)中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______(用(2)中测量的量表示)．

四、计算题（本大题共3小题，共24.0分）

16. 如图所示，两轻绳AC与BC的一端系一质量为𝑚=0.1𝑘𝑔的小球，两绳的另一端分别固定于转轴的A、B两处，上面绳AC的长度𝐿=2𝑚，两绳拉直时与转轴的夹角分别为𝜃=30°和𝛼=60°，(𝑠𝑖𝑛30°=12,𝑠𝑖𝑛60°=√32,𝑐𝑜𝑠30°=√32,𝑐𝑜𝑠60°=12,√3=1.732,𝑔=10𝑚/𝑠2)，试求： 第6页，共18页 (1)当BC绳与轴的夹角为60°，但BC绳恰好无拉力时，AC绳的拉力为多大？

(2)当小球的角速度𝜔=3𝑟𝑎𝑑/𝑠时，试判断AC、BC两绳中有无拉力，并写出判断依据；

(3)根据第(2)问中你的判断结果，分别求出AC、BC两绳的拉力大小。

17. 一宇航员在国际空间站内做了如下实验：选取两个质量分别为𝑚𝐴=0.1𝑘𝑔、𝑚𝐵=0.2𝑘𝑔的小球A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，处于锁定状态，一起以速度𝑣0=0.1𝑚/𝑠做匀速直线运动。如图所示，经过一段时间后，突然解除锁定(解除锁定时没有机械能损失)，两球仍然沿直线运动，从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经过时间𝑡=3.0𝑠，两球之间的距离增加了𝑠=2.7𝑚，求：

①弹簧与小球B刚刚分离时两小球的速度分别为多大；

②原先弹簧锁定时的弹性势能𝐸𝑝

18. 如图所示，A、B两板间电势差为𝑈𝐴𝐵=400 𝑉，C、D两板长为𝐿=1 𝑚，两板间电势差为𝑈𝐶𝐷=200 𝑉，𝑂𝑂′为C、D两板间的中间线。在O处有一电荷量𝑞=+1×10−6 C、质量𝑚=2×10−8𝑘𝑔的带电粒子，由静止经A、B间电场加速又经C、D间电场偏转后，恰好能从极板右边缘射出，同时进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感应强度为𝐵=1 𝑇，带电粒子能够垂直打到磁场的右边界处的光屏PQ的端点上，若不考虑空气阻力和粒子重力的影响。求：

(1)带电粒子离开B板时的速度𝑣𝐵；

(2)𝐶、D两板间的距离d；

(3)匀强磁场的宽度s。

五、综合题（本大题共1小题，共12.0分）

19. (1)关于冲量和动量，下列说法中正确的是_________。(填正确答案标号) 第7页，共18页 A.冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量

B.动量是描述物体运动状态的物理量

C.动量是物体冲量变化的原因

D.某一物体的动量发生了变化，一定是物体运动速度的大小发生了变化

E.某一物体的动量发生了变化，可能是物体运动速度的方向发生了变化

(2)如图所示，质量分别为M 1=0.49𝑘𝑔和M 2=0.5𝑘𝑔的木块静置在光滑水平地面上，两木块间夹有一轻质弹簧，一粒质量m=0.01𝑘𝑔的弹丸以v 0=150𝑚/𝑠的速度打入木块M 1并停留在其中(打击时间极短)，求：

①当弹丸在木块M 1中相对静止的瞬间木块M 1的速度v 1；

②当M 2的速度v=1𝑚/𝑠时弹簧的弹性势能E 𝑝。