2024北京八十中高一（下）期中物理（选考）试题及答案

试题PAGE1试题2024北京八十中高一（下）期中物理（选考）一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1．下列物理量属于矢量的是A．周期 B．功 C．功率D．线速度2．关于曲线运动，下列说法正确的是A．做曲线运动的物体加速度可能不变B．做曲线运动的物体速度方向可能不变C．做曲线运动的物体速度大小一定改变D．在曲线运动中，质点的速度方向有时不一定沿着轨迹的切线方向3．路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内，车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀速上升，则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述正确的是A．工人一定做匀变速运动B．工人的运动轨迹是直线C．工人一定做匀速运动D．工人的运动轨迹与车的运动无关酒泉文昌赤道4．甘肃酒泉和海南文昌是我国的两个卫星发射中心所在地，酒泉卫星发射中心的纬度约为北纬40°，文昌卫星发射中心的纬度约为北纬20°。把地球看做一个半径为6.4×10酒泉文昌赤道A．两物体的线速度大小相等B．两物体的角速度大小相等C．甲物体的线速度大于乙物体的线速度D．甲物体的角速度小于乙物体的角速度5．以一定的初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h。空气阻力大小恒为f，则从抛出点到返回至原出发点的过程中，下列说法正确的是A．重力对小球做的功为2mgh，空气阻力对小球做的功为-2fhB．重力对小球做的功为mgh，空气阻力对小球做的功为fhC．重力对小球做的功为零，空气阻力对小球做的功为零D．重力对小球做的功为零，克服空气阻力对小球做的功为2fh6．场地自行车比赛中某段圆形赛道如图所示，赛道与水平面的夹角为θ，某运动员骑自行车在该赛道上做水平面内的匀速圆周运动。当自行车的速度为v0时，自行车不受侧向摩擦力作用；当自行车的速度为v1(v1>v0)时，自行车受到侧向摩擦力作用。不考虑空气阻力。重力加速度为g。已知自行车和运动员的总质量为m。则A.速度为v0时，自行车所受的支持力大小为mgcosθB.速度为v0时，自行车和运动员的向心力大小为mgsinθC.速度为v1时，自行车和运动员的向心力大于mgtanθD.速度为v1时，自行车所受的侧向摩擦力方向沿赛道向外7．如图所示，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面由静止从顶端滑到底端，而相同的物体B从同等高度处做自由落体运动，则A．两物体到达地面时的速率不同B．从开始至落地，重力对它们做功相同C．两物体落地时重力的瞬时功率相同D．从开始运动至落地过程中，重力做功的平均功率相同8．一个质量为1.0kg的物体，在光滑的水平面上以3m/s的速度作匀速直线运动，从某一时刻起受到一个始终跟速度方向垂直、大小恒为2.0N的水平力的作用，那么，水平力作用2s后，物体速度大小为A．3m/s B．4m/s C．5m/s D．7m/s9．1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质量相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点，下列说法正确的是A．该卫星绕太阳运动周期和地球自转周期相等B．该卫星在L2点处于平衡状态C．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D．该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处小10．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示，已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，(g=10m/s2)则A．汽车在前5s内的牵引力为6×103NB．汽车的额定功率为90kwC．汽车的最大速度vm为60m/sD．当汽车速度为30m/s时，汽车加速度大小为3m/s2二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有错选的得0分。11．如图所示，一条小船渡河，河宽100米，河水流速v1=3m/s，船在静水中速度v2=4m/s，船头方向始终与河岸垂直匀速行驶，关于小船的运动，下列说法正确的是A．小船的实际运动轨迹与岸垂直B．小船相对于岸的速度大小为5m/sC．小船过河所用时间为25sD．小船过河后航行到了河对岸下游60m处12．为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上去后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法正确的是A．匀速下行过程中，人的动能不变，扶梯对人不做功B．加速下行过程中，扶梯对人的支持力大于人所受的重力C．加速下行过程中，人受到的摩擦力方向水平向左D．加速下行过程中，支持力对人做负功，摩擦力对人做正功13．如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为R，取重力加速度为g，那么下列说法正确的是A．衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同B．脱水过程中滚筒对衣物作用力不始终指向圆心C．增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出D．为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为14．由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体。下列说法正确的是A．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg0B．质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mgC．地球的半径为D．地球的密度为D．“天问一号”在霍曼转移轨道上P点的加速度比在火星轨道上P点的加速度小三、本题共2小题，共16分。把答案填在答题纸相应的横线上。15．(6分)探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验。(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的__________；A．探究平抛运动的特点B．探究两个互成角度的力的合成规律C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系(2)某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示。a．三个情境中，图________是探究向心力大小F与质量m关系(选填“甲”、“乙”、“丙”)。b．在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为1:4，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为_________。16．(10分)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。图图3abc(1)关于实验，下列做法正确的是___________(填选项前的字母)。A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球(2)图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做___________运动；根据___________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。(3)该同学拍摄到小球做平抛运动的照片如图3所示，图中背景正方形方格的边长为L=4.9cm，a、b、c是小球的三个位置，取g＝9.80m/s2，由照片可知：照相机拍摄时每隔______s曝光一次；小球做平抛运动的初速度v0=_______m/s。四、本题共4小题，共38分。解答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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。17．(6分)2022年我国举办了第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为某滑道示意图，长直助滑道AB与起跳平台BC平滑连接，C点是第二段倾斜雪坡(着陆坡)的起点，着陆坡与水平面的夹角θ=370。质量m=80kg的运动员沿助滑道AB下滑，经过一段时间后从C点沿水平方向飞出，在着陆坡上的D点着陆。已知CD间的距离L=75m，sin370=0.6，cos370=0.8，取重力加速度g=10m/s2，将运动员视为质点，忽略空气阻力的影响。求运动员：(1)从C点水平飞出到落在着陆坡上D点所用的时间；(2)从C点水平飞出时速度v0的大小。

18．(8分)某公园内有一个滑梯，滑板长度为L，滑板与水平地面的夹角为θ。一质量为m的儿童从顶端由静止滑下，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：(1)儿童滑到底端过程中重力做的功W；(2)儿童到达滑梯底端时儿童的动能Ek；(3)儿童下滑过程中因克服摩擦做的功W克f。19．(12分)如图所示，粗糙的水平面AB与光滑的竖直圆轨道BCD在B点相切，圆轨道BCD的半径R=0.40m，D是轨道的最高点，一质量m=1.0kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7.0N的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达B点时撤去力F，之后物体沿圆轨道BCD运动，物体恰好能通过D点。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，取重力加速度g=10m/s2。求：(1)物体通过D点时速度vD大小；(2)；(3)A与B之间的距离x。20．(12分)“星空浩瀚无比，探索永无止境。”人类从未停止对宇宙的探索，中国航天事业正在创造更大的辉煌。变轨技术是卫星入轨过程中的重要一环。实际航行中的变轨过程较为复杂，为方便研究我们将卫星的变轨过程简化为如图所示的模型：①将卫星发射到近地圆轨道1上；②在A点点火加速，使卫星沿椭圆轨道2运行，轨道1和轨道2相切于A点，A、B分别为轨道2的近地点与远地点，地球的中心位于椭圆的一个焦点；③卫星沿椭圆轨道2运行到远地点B再次点火加速，使卫星沿圆轨道3运行，轨道2和轨道3相切于B点。已知地球的质量为M，轨道1半径为R，轨道3半径为3R。(1)求卫星在圆轨道1上运行时的线速度的大小v；(2)求两次点火之间的时间间隔t；(3)卫星在运动中既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的)。以卫星离地球无限远处时的引力势能为零，则质量为m的人造地球卫星在距离地心为r处时的引力势能(G为引力常量)。卫星在椭圆轨道2上运动时，由于万有引力做功，引力势能和动能在不停的转化，但引力势能和动能的总和保持不变，即卫星的能量遵循能量守恒定律。开普勒第二定律表明：卫星在椭圆轨道2上运行时，它与地球中心的连线在相等的时间内扫过的面积相等。请根据开普勒第二定律和能量守恒定律，求卫星在椭圆轨道2近地点A的速度大小vA。

参考答案一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1．【答案】D【详解】A．周期是时间，没有方向的标量，故A错误；B．功是只有大小没有方向的标量，故B错误；C．功率是只有大小没有方向的标量，故C错误；D．线速度是有大小又有方向的矢量，故D正确。故选D。2．【答案】A【详解】A．做曲线运动的物体加速度可能不变，例如平抛运动，A正确；B．做曲线运动的物体速度方向一定变化，B错误；C．做曲线运动的物体速度大小不一定改变，例如匀速圆周运动，C错误；D．在曲线运动中，质点的速度方向一定沿着轨迹的切线方向，D错误。故选A。3．【答案】A【详解】AC．工人具有恒定加速度，则一定做匀变速运动，A正确，C错误；B．由题意可知，工人的速度斜向左上方，加速度向左，则工人的运动轨迹时曲线，B错误；D．工人的实际运动由水平和竖直两个分运动共同决定，D错误。故选A。4．【答案】B【详解】两物体是同轴转动，则角速度相同，根据v=ωr，因乙所在地的转动半径较大，可知乙物体的线速度较大；A．两物体的线速度大小相等，与结论不相符，选项A错误；B．两物体的角速度大小相等，与结论相符，选项B正确；C．甲物体的线速度大于乙物体的线速度，与结论不相符，选项C错误；D．甲物体的角速度小于乙物体的角速度，与结论不相符，选项D错误；故选B。5．【答案】D【详解】从抛出点至落回到原出发点的过程中，重力为恒力，小球的位移为零，则重力做功为零；上升过程中，空气阻力对小球做功为W1=-fh；下落过程中，空气阻力对小球做功为W2=-fh；则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2fh，克服空气阻力对小球做的功为2fh，故选D。6．【答案】C【详解】AB．由题知，当速度为v0时自行车不受侧向摩擦力作用，则由重力和支持力提供向心力，对自行车和运动员受力分析，可得向心力大小为Fn=mgtanθ，自行车所受支持力大小为FN=mg/cosθ，故AB错误；CD．当速度为v1时，因v1>v0，故自行车和运动员有向外滑的趋势，则自行车所受的侧向摩擦力方向沿赛道向内，与重力、支持力一起提供向心力，故此时自行车和运动员的向心力大于mgtanθ，故C正确，D错误。故选C。7．【答案】B【详解】AB．由于质量相等，高度变化相同，重力对它们做功相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，方向不同，故速率相同，选项A错误，B正确；C．到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，选项C错误；D．由于质量相等，高度变化相同，重力对它们做功相同，但是它们的运动的时间不相同，重力对它们做功的平均功率不相同，选项D错误。故选B。8．【答案】A【详解】物体在光滑的水平面上作匀速直线运动，受力平衡，水平力作用后，水平力为合外力，由于水平力大小恒定且始终与物体的速度垂直，所以物体将做匀速圆周运动，故2s后物体的速度仍为3m/s，选项A正确，选项BCD错误。故选A。9．【答案】C【详解】A．据题意知，该卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等，A错误；B．该卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，B错误；C．由于该卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，该卫星的轨道半径大，根据公式，分析可知，该卫星的绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，C正确；D．由题可知，卫星在L1点与L2点的周期与角速度相等，根据向心力公式F=mω2r，在L1点处的半径小，所以在L1点处的合力小，D错误。故选C。10．【答案】C【详解】A．由图像可知，匀加速过程中的加速度，根据牛顿第二定律，可知在该过程中的牵引力，A错误；B．汽车的额定功率，B错误；C．当牵引力等于阻力时速度最大，则最大速度，C正确；D．当汽车速度为30m/s时，牵引力，此时的加速度，D错误。故选C。二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有错选的得0分。11．【答案】BC【详解】A．船头方向与河岸垂直，故实际轨迹是合速度方向，不与岸垂直，故A错误；B．小船相对于岸的速度大小为，故B正确；C．小船过河所用时间为，故C正确；D．小船过河后航行到了河对岸下游处，故D错误。故选BC。12．【答案】CD【详解】A．匀速下行过程中，由平衡条件可知，人和扶梯间没有摩擦力，人所受重力做正功，人的动能不变，可知扶梯对人做负功，故A错误；B．加速下行过程中，竖直方向分加速度向下，人处于失重状态，所以扶梯对人的支持力小于人所受的重力，故B错误；C．加速下行过程中，水平方向分加速度向左，水平方向只有摩擦力提供加速度，根据牛顿第二定律的同向性可知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正确；D．加速下行过程中，人所受支持力与人的运动方向夹角大于900，支持力做负功，摩擦力与人的运动方向夹角小于900，摩擦力对人做正功，故D正确。故选CD。13．【答案】BD【详解】A．衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，在最高点与最低点线速度大小相同方向不同，加速度大小相同方向不同，故A错误；B．滚筒对衣物作用力有垂直于接触面的支持力和相切于接触面的摩擦力，该作用力与重力的合力大小不变且始终指向圆心，故脱水过程中滚筒对衣物作用力不一定指向圆心，故B正确；C．当衣物做匀速圆周运动时，衣物上的水由于所受合外力不足以提供向心力而做离心运动，因此向心力越大，脱水效果越好，因此周期越小，水越容易被甩出，故C错误；D．为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，则在最高点，可知滚筒转动的角速度至少为，故D正确。故选BD。14．【答案】ACD【详解】A．因在地球的两极，则质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为，选项A正确；B．因地球表面两极处的重力加速度大小为g0，则质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mg0，选项B错误；C．在赤道上：，且，联立解得：，选项C正确；D．地球的密度为，且，，联立解得：，选项D正确。故选ACD。三、本题共2小题，共16分。把答案填在答题纸相应的横线上。15．(6分)【答案】(1)C；(2)a．丙；b．2:1【详解】(1)在这个实验中，利用控制变量法来探究向心力的大小与小球质量，角速度，半径之间的关系；A．探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故A不符合题意；B．探究两个互成角度的力的合成规律，即两个分力与合力的作用效果相同，采用的是等效替代的思想，故B不符合题意；C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系是通过控制变量法研究的，故C符合题意。故选C。a．根据F=mrω2，可知，要探究向心力大小F与质量m关系，需控制小球的角速度和半径不变，由图可知，两侧采用皮带传动，所以两侧具有相等的线速度，根据皮带传动的特点可知，应该选择两个塔轮的半径相等，而且运动半径也相同，选取不同质量的小球，故丙符合题意。b．由图可知，两个球的质量相等，半径相同，根据牛顿第二定律，两个塔轮边缘的线速度相等v=v′，根据v=rω，v′=r′ω′联立可得两个变速塔轮的半径之比为r:r′=2:116．(10分)【答案】(1)ABD；(2)自由落体运动；A球相邻两位置水平距离相等；(3)0.1；1.47【详解】(1)用频闪照相记录平抛小球在