精品解析：北京市首都师大附中2019-2020学年高一（下）期末物理试题（选考）

首都师大附中 2019－2020 学年第二学期期末考试物理（05-12班物理选考用）

一、单项选择题

1. 一物体做斜抛运动（不计空气阻力），在由抛出到落地的过程中，下列表述中正确的是（　　）

A. 物体的加速度是不断变化的

B. 物体的速度不断减小

C. 物体到达最高点时的速度等于零

D. 物体到达最高点时的速度沿水平方向

2. 从高处抛出一物体，落至地面。用 m、v0、h、θ 分别表示平抛运动物体的质量、初速度、抛出点离水平地面的高度、抛出时物体与水平方向的夹角（抛射角）。不考虑空气阻力，以下物理量与抛射角 θ无关的是（　　）

A. 物体在空中运动的时间 B. 物体在空中运动的水平位移

C. 物体落地时的动能 D. 物体落地时的动量

3. A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。下列关系式正确的是（　　）

A. vA：vB：vC=2：1：1

B. ωA：ωB：ωC=1：2：2

C. TA：TB：TC=1：2：1

D. aA：aB：aC=2：4：1

4. 地球与月球的平均距离为 r=3.84×108m，引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2，月球绕地球公转的周期为T=27.3 天，视月球绕地球匀速圆周运动。仅根据以上数据，可以计算出的物理量有（　　）

A. 月球的质量 B. 地球的质量

C. 地球与月球之间的引力大小 D. 地球自转的角速度

5. 若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则此行星的第一宇宙速度约（　　）

A. 16  B. 32  C.  D.

6. 以下单位中，与“功”的单位J量纲相同的是（　　）

A. kg·m/s2 B. kg·m2/s2 C. N·s D. N/m

7. A、B 两物体的速度之比为 2：1，质量之比为 1：3，则它们的动能之比为（　　）

A. 12：1 B. 12：3 C. 12：5 D. 4：3

8. 在下面列举的各个实例中，关于机械能守恒的判断，正确的是（　　）

A. 运动员踢出足球，不计空气阻力，足球和地球系统，机械能守恒

B. 拉着一个金属块使它沿光滑的圆弧面匀速上升，金属块和地球系统，机械能守恒

C. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中减速下落，运动员和地球系统，机械能守恒

D. 光滑斜面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后又被弹回来，小球的机械能守恒

9. 下列运动中的物体，动量始终保持不变的是（　　）

A. 正常运行的地球同步卫星

B. 用绳子拉着物体，沿斜面做匀速直线运动

C. 小球碰到竖直墙壁被弹回，速度大小不变

D. 荡秋千的小孩，每次荡起的高度保持不变

10. 如图所示，两个互相垂直的力 F1和 F2作用在同一物体上，使物体沿虚线方向运动，经过某段时间后，F1对物体的冲量为4N·s，F2对物体的冲量为3Ns，则 F1和 F2的合力对物体的冲量为（　　）

A. 1Ns B. 3.5Ns C. 5Ns D. 7Ns

11. 在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球．一个竖直上抛，一个竖直下抛，一个平抛，若不计空气阻力，从三个小球抛出到落地的过程中（ ）

A. 三个球动量的变化量相同

B. 下抛球和平抛球动量的变化量相同

C. 上抛球动量变化量最大

D. 三球落地时的动量相同

12. 物体受到方向不变的力F作用，其中力的大小随时间变化的规律如图所示，则力F在4s内的冲量大小为（　　）

A. 2N∙s B. 4N∙s C. 6N∙s D. 8N∙s

13. 速度为4m/s 的钢球与静止的塑料球发生正碰，钢球的质量是塑料球的3倍，则碰后钢球的速度大小不可能是（　　）

A. 1.5m/s B. 2m/s C. 2.5m/s D. 3m/s

14. 一无动力航天器在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方向的相反方向瞬间弹射出一物体P，不计空气阻力，则弹射完毕瞬间（　　）

A. 航天器将离开原来的运动轨道 B. 航天器的动能可能不变

C. 航天器的速度可能减小 D. 航天器加速度增大

二、不定项选择题

15. 如图，半径R=0.90m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。为了实现上述运动，关于小球在B点的运动分析，下述说法正确的有（　　）

A. 小球在轨道上做圆周运动，因此小球在B处的运动模型应当是圆周运动模型

B. 小球在B处可能受到两个力的作用，它们的合力提供圆运动所需向心力

C. 小球通过B处的极限情况是小球受到的合力为0

D 小球从A到B做匀速圆周运动

16. 如图，半径R=0.90m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。关于小球在B处的速度，下列说法正确的有（　　）

A. 不小于3m/s B. 不超过3m/s

C. 可以为0 D. 方向一定是水平方向

17. 如图，半径R=0.90m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从 A 点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到 B 点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g 取 10m/s2。

小球以不同的速度从B处落至水平地面C点，下列说法正确的有（　　）

A. 根据小球在 B 处运动的物理情境要求，小球落地点C可能与A重叠

B. 根据抛体运动的规律可知，落地需要的时间都相同

C. 根据动能定理或机械能守恒定律可知，落地时小球动能的变化量相同

D. 由于小球落地时的速度方向不同，因此小球速度的变化量不同

18. 如图，半径R=0.90m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从 A 点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g 取10m/s2。若想进一步求出小球在 A 处的速度，可以运用的求解方法有（　　）

A. 建立小球从A 到B 的牛顿运动定律方程进行求解

B. 小球从A 到B 的过程利用机械能守恒定律进行求解

C. 小球从A 到B 的过程利用动能定理进行求解

D. 若仅知道小球在C 点的速度大小，则无法求出小球在 A 处的速度大小

19. 如图所示，光滑水平面 AB 与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A 点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为 v1，之后沿半圆形导轨运动，到达 C 点的速度为 v2。重力加速度为g。为了求解弹簧压缩至 A 点时的弹性势能，结合本题已知条件，可以用的方法有（　　）

A. 动能定理 B. 动量定理

C. 机械能守恒定律 D. 功的定义式

20. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2。重力加速度为g。利用动能定理，求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功Wf时，所列的表达式为（　　）

A.  B.

C.  D.

21. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2。重力加速度为g。

关于重力做功与摩擦力做功的正负的判断，正确的有（　　）

A. 本题中物体从B到C，如果将重力势能的零点规定为C点，那么重力做功为正

B. 本题中物体从B到C，由于物体高度升高，因此重力做功一定为负

C. 本题中物体从B到C，由于摩擦力，势能增大，因此摩擦力做功为负

D. 在任何情境中，摩擦力总跟物体运动方向相反，因此摩擦力做功始终为负

22. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为v2。重力加速度为g。在本题的求解过程中，没有直接利用牛顿运动定律，其原因有（　　）

A. 弹簧推物块过程中，由于弹簧弹力不是恒力，因此牛顿运动定律不成立

B. 物块脱离弹簧到B的过程，满足动量守恒的条件，可以不使用牛顿运动定律

C. 物块从B到C的过程，受变力作用、做曲线运动，因此牛顿运动定律求解会很繁琐

D. 物块从B到C的过程，机械能不守恒，这不满足牛顿运动定律应用的条件

23. 地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量G 已知。根据上述已知条件，计算地球表面附近重力加速度g 的表达式的依据是（　　）

A. 物体在地球表面受到的万有引力与重力是一对平衡力

B. 物体在地球表面受到的万有引力与重力是一对作用力与反作用力

C. 物体在地球表面所受重力提供物体随地球自转所需的向心力

D. 即便考虑到物体随地球一起自转，万有引力与重力大小差别几乎可以忽略

24. 地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量G已知。仅在引力作用下，物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度。为了求第一宇宙速度的大小，可以依据以下哪些等量关系（该问重力加速度g视为已知）（　　）

A.  B.  C.  D.

25. 地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量G 已知。在一些参考资料中，经常看到这样的说法：绕地球运动的卫星“近大远小”。下面的物理量哪些并不满足“近大远小”的变化规律（　　）

A. 卫星在不同半径轨道处的线速度 B. 卫星在不同半径轨道处的加速度

C. 卫星在不同半径轨道处的角速度 D. 卫星在不同半径轨道处的周期

26. 地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量G 已知。由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星（相对地面静止），这些卫星的（　　）

A. 质量可以不同 B. 轨道半径可以不同

C. 轨道平面可以不同 D. 速率可以不同

27. 如图所示，质量为 M 的长木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m 的小滑块（可视为质点）以 v0的初速度从木板左端沿木板上表面冲上木板，带动木板M 一起向前滑动，木板足够长。从m 开始冲上M 到两者共速，这段时间内，以下说法正确的是（　　）

A. 木块 m 的动量变化量的方向水平向左

B. 木板 M 的动量变化量的方向水平向右

C. m 动量变化量的大小大于 M 动量变化量的大小

D. m 损失的动能与 M 获得的动能大小相等

28. 如图所示，质量为 M 的长木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m 的小滑块（可视为质点）以 v0的初速度从木板左端沿木板上表面冲上木板，带动木板M 一起向前滑动，木板足够长。从m开始冲上M 到两者共速，关于m 和M 共同组成的系统，以下说法正确的是（　　）

A. 因为系统水平方向的合外力为 0，因此系统的机械能守恒

B. 因为系统水平方向的合外力为 0，因此系统在水平方向动量守恒

C. m 与M 之间的摩擦力 f 对两物体的做功大小相等、正负相反

D. m 与 M 之间的摩擦力 f 对两物体的冲量大小相等、方向相反

29. 如图所示，质量为 M 的长木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m 的小滑块（可视为质点）以 v0的初速度从木板左端沿  木板上表面冲上木板，带动木板M 一起向前滑动，木板足够长。

根据本题的已知条件，从m 开始冲上M 到两者共速，可以求出的物理量有（　　）

A. m 和M 共同运动的速度

B. 两者共速所需要的时间

C. m 与 M 之间的摩擦力f 对两物体做功之和

D. m 与 M 之间的摩擦力f对 M 的冲量

30. 如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块（可视为质点）以v0的初速度从木板左端沿木板上表面冲上木板，带动木板M一起向前滑动，木板足够长。如果水平地面是粗糙的，从m开始冲上M到两者共速，以下关于两物体构成的系统和单个物体的描述正确的是（　　）

A. 因为系统水平方向的合外力不为0，因此系统的动量不守恒

B. 地面摩擦力对M的的功等于M的动能变化量

C. 地面摩擦力做的功等于两物体动能的变化量

D. 这种情况下，有可能M始终不动

31. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平网面1.8m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面2.45m高处。已知运动员和网接触的时间为1s，g取10m/s2。运动员从1.8m自由下落，接触蹦床瞬间，速度大小为（　　）

A. 5m/s B. 6m/s C. 7m/s D. 8m/s

32. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平网面1.8m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面2.45m高处。已知运动员和网接触的时间为1s，g取10m/s2。运动员与网接触的这段时间内，动量变化量的大小为（　　）

A. 50kg·m/s B. 300kg·m/s C. 350kg·m/s D. 650kg·m/s

33. 一个质量为 50kg 的蹦床运动员，从离水平网面 1.8m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 2.45m 高处。已知运动员和网接触的时间为 1s，g 取 10m/s2。网对运动员平均作用力大小为（　　）

A. 150N B. 550N C. 650N D. 1150N

34. 一个质量为 50kg 的蹦床运动员，从离水平网面 1.8m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 2.45m 高处。已知运动员和网接触的时间为 1s，g 取 10m/s2。从自由下落开始，到蹦回离水平面 2.45m 高处这一过程中，运动员所受重力的冲量大小为（　　）

A. 300N·s B. 350N·s C. 500N·s D. 1150N·s

35. 在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳原子核的质量是中子的12倍，假设中子与碳原子核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。微观粒子之间的碰撞均遵循碰撞的一般规律。关于原子的内部结构，有以下知识可供参考：

①一个原子的直径大约是10-10m，极小极小；

②原子由质子与中子组成，这两种粒子的的质量几乎相同，约为电子质量的2000倍；

③原子核只占据的原子内部极小的空间（大约为原子整个体积的10-15），却集中了几乎所有原子的质量；

④小小的电子们（直径大约为10-15m）在原子内部、原子核之外的“广袤”的空间中“游荡”着。

在讨论该问题时，始终没有提到中子与电子的碰撞对中子速度的影响，结合上述关于原子结构的知识，你觉得为什么不用考虑电子的影响？（　　）

A. 为了避免电子影响，石墨烯材料中不包含电子

B. 电子质量太小，与中子碰后，中子速度几乎不变

C. 中子与电子的碰撞，不满足碰撞的物理规律

D. 电子活动空间大，中子与电子碰撞概率极低

36. 在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速，碳原子核质量是中子的12倍，假设中子与碳原子核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。微观粒子之间的碰撞均遵循碰撞的一般规律，关于原子的内部结构，有以下知识可供参考：①一个原子的直径大约是10－10m，极小极小；②原子由质子与中子组成，这两种粒子的质量几乎相同，约为电子质量的2000倍；③原子核只占据的原子内部极小的空间（大约为原子整个体积的10－15），却集中了几乎所有原子的质量；④小小的电子们（直径大约为10－15m）在原子内部、原子核之外的“广袤”的空间中“游荡”着。设碰撞前中子的动能是E0，经过一次碰撞，中子失去的动能大约是多少？（可用计算器）（　　）

A. 15% B. 30% C. 50% D. 85%

37. 在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳原子核的质量是中子的12倍，假设中子与碳原子核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。微观粒子之间的碰撞均遵循碰撞的一般规律。关于原子的内部结构，有以下知识可供参考：①一个原子的直径大约是10-10m，极小极小；②原子由质子与中子组成，这两种粒子的的质量几乎相同，约为电子质量的2000倍；③原子核只占据的原子内部极小的空间（大约为原子整个体积的 10-15），却集中了几乎所有原子的质量；④小小的电子们（直径大约为10-15m）在原子内部、原子核之外的“广袤”的空间中“游荡”着。中子的动能小于E0×10-6 时，才能被引入反应堆。为了计算中子需要碰撞的次数，下面做一番简单的推导。假设碰前中子的动能是E0，经过一次碰撞，中子的动能失去了ηE0（η<1），那么再碰撞一次，中子的动能将变为原先的（　　）

A. （1-η）2 B. η2 C. 1-2η D. η（1-η）

38. 在一个反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳原子核的质量是中子的12倍，假设中子与碳原子核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。微观粒子之间的碰撞均遵循碰撞的一般规律。关于原子的内部结构，有以下知识可供参考：①一个原子的直径大约是10-10m，极小极小；②原子由质子与中子组成，这两种粒子的的质量几乎相同，约为电子质量的2000倍；③原子核只占据的原子内部极小的空间（大约为原子整个体积的10-15），却集中了几乎所有原子的质量；④小小的电子们（直径大约为10-15m）在原子内部、原子核之外的“广袤”的空间中“游荡”着。根据上述研究，用碳作为中子减速剂比起用更重的原子（比如硅，它的质量是中子的28倍），其优势有（　　）

A. 每一次碰撞的减速效果明显

B. 达到相同能量要求，需要减速的次数较少

C. 其他材料中电子对碰撞的影响不可忽略

D. 中子与质量较小的原子碰撞，物理规律相对简单、计算简便