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2023-2024学年江苏省镇江第一中学高一下学期期中校际联考物理试题
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一、单项选择题（本题共10题，每题4分，共40分，每题只有一个正确选项）。
1. 人类对宇宙的认识经历了地心说和日心说两个阶段，而第一次通过观测和计算的方法总结出行星运动规律的物理学家是（ ）
A. 牛顿B. 开普勒
C. 伽利略D. 卡文迪许
【答案】B
【解析】
【详解】德国天文学家开普勒用了20年的时间通过观测和计算的方法总结出行星运动规律分别于1609年和1619年发表。
故选B。
2. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断中正确的是（ ）
A. 图甲中支持力对人做正功
B. 图甲中摩擦力对人做负功
C. 图乙中支持力对人做正功
D. 图乙中摩擦力对人做负功
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB．题图甲中，人匀速上楼，不受摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向的夹角为锐角，则支持力做正功，故A正确，B错误；
CD．题图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故CD错误。
故选A。
3. 固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环，半径为R，铁环上穿着小球，铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳，通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动，某时刻角度关系如下图所示，若绳末端速度为，则小球此时的速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球的速度沿圆弧的切线方向，将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量，沿绳子方向的速度为v，则
解得
A正确。
故选A。
4. 港珠澳大桥总长约55公里，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥，也是世界公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁。如图所示的路段是一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为43.2m/s2
B. 汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为0.6rad/s
C. 晴天时，汽车以100km/h的速率可以安全通过此圆弧形弯道
D. 下雨时，汽车以60km/h的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．汽车通过此圆弧形弯道时做匀速圆周运动，轨道半径R＝l20m，运动速率
v＝72km/h＝20m/s
向心加速度为
角速度
AB错误；
C．以汽车为研究对象，当路面对轮胎的摩擦力指向内侧且达到径向最大静摩擦力时，此时汽车的速率为安全通过圆弧形弯道的最大速率vm。设汽车的质量为m，在水平方向上根据牛顿第二定律得
在竖直方向有
FN＝mg
最大静摩擦力变为正压力的0.8倍，即
fm＝kFN
联立得
解得
vm≈111.6km/h
所以晴天时，汽车以100km/h的速率可以安全通过此圆弧形弯道，C正确；
D．下雨时，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍，有
解得
vm＝78.8km/h＞60km/h
所以汽车客运安全通过此圆弧形弯道而不做离心运动，D错误。
故选C。
5. 如图所示，两次渡河时船相对于静水的速度大小和方向都不变。已知第一次实际航程为A至B，位移为x1，实际航速为v1，所用时间为t1，由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为x2，实际航速为v2，所用时间为t2则（ ）
A. t2>t1，v2=B. t2>t1，v2=
C. t2=t1，v2=D. t2=t1，v2=
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】设河宽为d，船自身的速度为v，与河岸上游的夹角为θ，对垂直河岸的分运动，过河时间
则
t1=t2
对两次的合运动，过河时间相等
解得
故选C。
6. 中国的高铁技术领先于世界，并且我国具有全世界最长的高铁线路。一般高铁机车有多节动车和拖车组成，已知动车组列车每节动车的额定功率相同，每节动车与拖车质量相等，设动车组运行时所受阻力与其速率成正比。若某动车组由8节动车加8节拖车组成，其运行的最大速率为280km/h，当高铁进入隧道时，驾驶员将动力车改为4节，从而实现列车减速。下列说法正确的是（ ）
A. 当动力车改为4节时，列车速度突变为原来的一半
B. 当动力车改为4节时，列车速度渐变为原来的一半
C. 当动力车改为4节时，列车速度突变为原来的
D. 当动力车改为4节时，列车速度渐变为原来
【答案】D
【解析】
【详解】设每节动车的功率为P，每节车厢所受阻力为f，动车组运行时所受阻力与其速率成正比，则
若8节动车带8节拖车，最大速率为v，此时牵引力等于阻力，即
则有
改为4节动车时，12节拖车时则有
所以速度之比为
故
即列车速度渐变为原来的。
故选D。
7. 篮球是高中学生十分喜欢的体有运动项目。如图所示，一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需（ ）
A. 减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ
B. 增大抛出速度v0，同时增大抛射角θ
C 减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0
D. 减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意，由逆向思维可知，该运动可以看成从A点到B、C两点做平抛运动，竖直方向上，根据，由于可知，篮球的运动时间
根据可知，B点和C点的竖直速度相等，水平方向上，根据，由于可知
根据可知
即运动员后撤到C点投篮，应增大抛射速度，根据几何关系可知
由于竖直速度相等，水平速度，则C点速度与水平方向夹角较小，即运动员后撤到C点投篮，减小抛射角θ，故ABC错误D正确。
故选D。
8. 2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播。影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ。在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（ ）。
A. 沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
C. 沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，A错误；
B．根据开普勒第三定律
可知，由于轨道Ⅰ的半长轴比轨道Ⅱ的半长轴小，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，B正确；
C．根据
解得
则沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，所以C错误；
D．根据开普勒第二定律，可知近地点速度大于远地点速度，则在轨道I上由A点运行到B点过程，速度逐渐减小，D错误。
故选B。
9. 跳伞员跳伞过程中，打开伞前可看做自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，此过程人先减速下降，最后匀速下落。下列关于人的下落速度v、重力势能、动能、速度平方v2随下落时间t或下落高度h的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．开始阶段做自由落体运动，速度随时间均匀增加；开伞后先做减速运动，空气阻力与速度平方成正比，则加速度满足
则加速度随时间逐渐减小，图线是斜率逐渐减小，阻力随速度减小到与重力大小相等时做匀速运动，故A错误；
B．开始下落阶段做自由落体运动，则
可知此过程中图像为直线，故B错误；
C．开始下落阶段做自由落体运动，动能等于减小的重力势能，即
则为直线；在开始减速后的过程中
由于阻力随速度逐渐减小，所以图像的斜率逐渐减小，阻力减小到与重力大小相等时做匀速运动，动能不变，故C错误；
D．开始阶段做自由落体运动，则
故为倾斜直线；开伞后先做减速运动，空气阻力与速度平方成正比，加速度随时间逐渐减小，则图像斜率逐渐减小，但如匀速运动时
则加速度不变，则图像的斜率不变，为倾斜直线，故D正确。
故选D。
10. 地铁站的进出轨道通常设计成不是水平的，列车进站时就可以借助上坡减速，而出站时借助下坡加速，达到节能环保的目的.如图所示，为某地铁两个站点之间节能坡的简化示意图（左右两边对称）。在一次模拟实验中，一滑块（可视为质点）以初速度从M处出发沿着轨道运动，最终恰好能停靠在N处。已知滑块运行过程中无动力，滑块在两段轨道交接处的能量损失忽略不计，不计空气阻力。重力加速度为g，则根据图中相关信息，该滑块与轨道之间的动摩擦因数为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在粗糙斜面上摩擦力做功
对动车从M到N整过程有
故
故选A。
二、实验题（本大题共2小题，共15分）。
11. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中的图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是__。
（2）如图，若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动过程中几个位置如图乙中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为__，__（用L、g表示）。
【答案】 ①. C ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系
联立可得
可知图像是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线。
故选C。
（2）[2][3]由图示可知，a、b、c、d四个点间的水平位移均相等，为
这四个点是等时间间隔点。在竖直方向上，相邻两点间的位移差
由匀变速运动的推论
可得
在水平方向上
解得
竖直方向上b点的速度为
故
12. 某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。
（1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则电动机的角速度为_______；
（2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间。画出图像，如图b所示。根据实验可得出的结论____________。
【答案】 ①. ②. 当物体质量、轨道半径一定时，向心力与角速度的平方成正比
【解析】
【详解】（1）［1］由圆周运动速度关系表达式得
，
可得
（2）［2］由图像可知当物体质量、轨道半径一定时
即在物体质量、轨道半径一定时，向心力与成正比；又由，可知角速度与成正比；所以根据实验可得出的结论：当物体质量、轨道半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。
13. 如图所示，一架在雅安地震救灾中装载救援物资的飞机，在距水平地面的高处以的水平速度飞行，地面上A、B两点间的距离，飞机在离A点的水平距离时投放救援物资，不计空气阻力，g取10m/s2。
（1）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内；
（2）若某包救援物资200kg，则它落地时重力功率为多少?
【答案】（1）能；（2）
【解析】
【详解】（1）根据得
救援物资的水平位移为
因为，可知救援物资可以落在A、B区域内。
（2）落地时重力功率为
14. 2016年10月17日，我国成功发射了“神舟”十一号载人宇宙飞船，飞船入轨运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行，经过了33天的运行后，飞船的返回舱于11月18日凌晨顺利降落在预定地点，两名宇航员安全返回祖国的怀抱，设“神舟”十一号载人飞船在圆轨道上绕地球运行圈所用的时间为，若地球表面的重力加速度为，地球半径为，求：
（1）地球的质量；
（2）飞船的圆轨道离地面的高度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）天体表面的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即
解得
（2）飞船在圆轨道上做匀速圆周运动，运行的周期
根据万有引力定律和牛顿第二定律，得
地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即
联立以上各式，解得
15. 市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士们喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示，已知配重质量0.5kg，绳长为0.4m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角，配重距离地面高度为0.8m。g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）绳的拉力；
（2）滑轮在轨道中圆周运动的角速度是多少?
（3）若配重球不慎脱落，落地点到脚的距离大约是多少?
【答案】（1）；（2）；（3）0.85m
【解析】
【详解】（1）由受力示意图可知
（2）根据受力示意图可知
而
代入数据可得
（3）轻绳断裂后，配重做初速度为的平抛运动。设下落距离为，平抛运动用时为，水平方向位移为，则有
解得水平射程
设落地点与O点的距离为s，如图
由几何关系知
可得落地点到脚的距离大约
16. 如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径，BD段对小车有阻力，其余部分摩擦不计。质量为1.0kg的小车从P点由静止释放。最后进入水平轨道BD，小车可视为质点，空气阻力不计，求：
（l）若小车释放位置P到水平面BD的高度，小车运动到圆轨道最低点B和最高点C处时对轨道的压力大小之差为多少?
（2）接第一问，若水平轨道BD部分摩擦因数与小车在BD水平面上位移大小之间存在关系则小车在减速轨道BD上滑行距离是多少?
（3）若要小车在竖直圆形轨道BC部分运动时，不能脱离轨道，那么对小车释放位置P有何要求?
【答案】（1）60N；（2）3.5m；（3）或
【解析】
【详解】（1）从P到B过程中，根据动能定理可得
在B点对小车受力分析可得
从P到C过程中，根据动能定理可得
在C点对小车受力分析可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小车运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力为
小车运动到圆轨道最高点C时对轨道的压力为
小车运动到圆轨道最低点B和最高点C处时对轨道的压力大小之差为
（2）根据能量守恒定律可知
解得
（3）若恰好到达圆轨道最高点，则
解得
若恰好到达圆轨道圆心等高点，则
解得
则要小车在竖直圆形轨道BC部分运动时，不能脱离轨道，小车释放位置P到水平面BD的高度范围为
或
一、单项选择题（本题共10题，每题4分，共40分，每题只有一个正确选项）。
1. 人类对宇宙的认识经历了地心说和日心说两个阶段，而第一次通过观测和计算的方法总结出行星运动规律的物理学家是（ ）
A. 牛顿B. 开普勒
C. 伽利略D. 卡文迪许
【答案】B
【解析】
【详解】德国天文学家开普勒用了20年的时间通过观测和计算的方法总结出行星运动规律分别于1609年和1619年发表。
故选B。
2. 图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼（忽略扶梯对手的作用），图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止。下列关于做功的判断中正确的是（ ）
A. 图甲中支持力对人做正功
B. 图甲中摩擦力对人做负功
C. 图乙中支持力对人做正功
D. 图乙中摩擦力对人做负功
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB．题图甲中，人匀速上楼，不受摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向的夹角为锐角，则支持力做正功，故A正确，B错误；
CD．题图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故CD错误。
故选A。
3. 固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环，半径为R，铁环上穿着小球，铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳，通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动，某时刻角度关系如下图所示，若绳末端速度为，则小球此时的速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球的速度沿圆弧的切线方向，将小球的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量，沿绳子方向的速度为v，则
解得
A正确。
故选A。
4. 港珠澳大桥总长约55公里，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥，也是世界公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁。如图所示的路段是一段半径约为120m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的最大静摩擦力为正压力的0.8倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为43.2m/s2
B. 汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为0.6rad/s
C. 晴天时，汽车以100km/h的速率可以安全通过此圆弧形弯道
D. 下雨时，汽车以60km/h的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB．汽车通过此圆弧形弯道时做匀速圆周运动，轨道半径R＝l20m，运动速率
v＝72km/h＝20m/s
向心加速度为
角速度
AB错误；
C．以汽车为研究对象，当路面对轮胎的摩擦力指向内侧且达到径向最大静摩擦力时，此时汽车的速率为安全通过圆弧形弯道的最大速率vm。设汽车的质量为m，在水平方向上根据牛顿第二定律得
在竖直方向有
FN＝mg
最大静摩擦力变为正压力的0.8倍，即
fm＝kFN
联立得
解得
vm≈111.6km/h
所以晴天时，汽车以100km/h的速率可以安全通过此圆弧形弯道，C正确；
D．下雨时，路面对轮胎的最大静摩擦力变为正压力的0.4倍，有
解得
vm＝78.8km/h＞60km/h
所以汽车客运安全通过此圆弧形弯道而不做离心运动，D错误。
故选C。
5. 如图所示，两次渡河时船相对于静水的速度大小和方向都不变。已知第一次实际航程为A至B，位移为x1，实际航速为v1，所用时间为t1，由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为x2，实际航速为v2，所用时间为t2则（ ）
A. t2>t1，v2=B. t2>t1，v2=
C. t2=t1，v2=D. t2=t1，v2=
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】设河宽为d，船自身的速度为v，与河岸上游的夹角为θ，对垂直河岸的分运动，过河时间
则
t1=t2
对两次的合运动，过河时间相等
解得
故选C。
6. 中国的高铁技术领先于世界，并且我国具有全世界最长的高铁线路。一般高铁机车有多节动车和拖车组成，已知动车组列车每节动车的额定功率相同，每节动车与拖车质量相等，设动车组运行时所受阻力与其速率成正比。若某动车组由8节动车加8节拖车组成，其运行的最大速率为280km/h，当高铁进入隧道时，驾驶员将动力车改为4节，从而实现列车减速。下列说法正确的是（ ）
A. 当动力车改为4节时，列车速度突变为原来的一半
B. 当动力车改为4节时，列车速度渐变为原来的一半
C. 当动力车改为4节时，列车速度突变为原来的
D. 当动力车改为4节时，列车速度渐变为原来
【答案】D
【解析】
【详解】设每节动车的功率为P，每节车厢所受阻力为f，动车组运行时所受阻力与其速率成正比，则
若8节动车带8节拖车，最大速率为v，此时牵引力等于阻力，即
则有
改为4节动车时，12节拖车时则有
所以速度之比为
故
即列车速度渐变为原来的。
故选D。
7. 篮球是高中学生十分喜欢的体有运动项目。如图所示，一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需（ ）
A. 减小抛出速度v0，同时增大抛射角θ
B. 增大抛出速度v0，同时增大抛射角θ
C 减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0
D. 减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意，由逆向思维可知，该运动可以看成从A点到B、C两点做平抛运动，竖直方向上，根据，由于可知，篮球的运动时间
根据可知，B点和C点的竖直速度相等，水平方向上，根据，由于可知
根据可知
即运动员后撤到C点投篮，应增大抛射速度，根据几何关系可知
由于竖直速度相等，水平速度，则C点速度与水平方向夹角较小，即运动员后撤到C点投篮，减小抛射角θ，故ABC错误D正确。
故选D。
8. 2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播。影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ。在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（ ）。
A. 沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
C. 沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，A错误；
B．根据开普勒第三定律
可知，由于轨道Ⅰ的半长轴比轨道Ⅱ的半长轴小，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，B正确；
C．根据
解得
则沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，所以C错误；
D．根据开普勒第二定律，可知近地点速度大于远地点速度，则在轨道I上由A点运行到B点过程，速度逐渐减小，D错误。
故选B。
9. 跳伞员跳伞过程中，打开伞前可看做自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，此过程人先减速下降，最后匀速下落。下列关于人的下落速度v、重力势能、动能、速度平方v2随下落时间t或下落高度h的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．开始阶段做自由落体运动，速度随时间均匀增加；开伞后先做减速运动，空气阻力与速度平方成正比，则加速度满足
则加速度随时间逐渐减小，图线是斜率逐渐减小，阻力随速度减小到与重力大小相等时做匀速运动，故A错误；
B．开始下落阶段做自由落体运动，则
可知此过程中图像为直线，故B错误；
C．开始下落阶段做自由落体运动，动能等于减小的重力势能，即
则为直线；在开始减速后的过程中
由于阻力随速度逐渐减小，所以图像的斜率逐渐减小，阻力减小到与重力大小相等时做匀速运动，动能不变，故C错误；
D．开始阶段做自由落体运动，则
故为倾斜直线；开伞后先做减速运动，空气阻力与速度平方成正比，加速度随时间逐渐减小，则图像斜率逐渐减小，但如匀速运动时
则加速度不变，则图像的斜率不变，为倾斜直线，故D正确。
故选D。
10. 地铁站的进出轨道通常设计成不是水平的，列车进站时就可以借助上坡减速，而出站时借助下坡加速，达到节能环保的目的.如图所示，为某地铁两个站点之间节能坡的简化示意图（左右两边对称）。在一次模拟实验中，一滑块（可视为质点）以初速度从M处出发沿着轨道运动，最终恰好能停靠在N处。已知滑块运行过程中无动力，滑块在两段轨道交接处的能量损失忽略不计，不计空气阻力。重力加速度为g，则根据图中相关信息，该滑块与轨道之间的动摩擦因数为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在粗糙斜面上摩擦力做功
对动车从M到N整过程有
故
故选A。
二、实验题（本大题共2小题，共15分）。
11. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中的图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是__。
（2）如图，若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动过程中几个位置如图乙中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为__，__（用L、g表示）。
【答案】 ①. C ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系
联立可得
可知图像是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线。
故选C。
（2）[2][3]由图示可知，a、b、c、d四个点间的水平位移均相等，为
这四个点是等时间间隔点。在竖直方向上，相邻两点间的位移差
由匀变速运动的推论
可得
在水平方向上
解得
竖直方向上b点的速度为
故
12. 某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间）。滑块P与竖直转轴间的距离可调。
（1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则电动机的角速度为_______；
（2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间。画出图像，如图b所示。根据实验可得出的结论____________。
【答案】 ①. ②. 当物体质量、轨道半径一定时，向心力与角速度的平方成正比
【解析】
【详解】（1）［1］由圆周运动速度关系表达式得
，
可得
（2）［2］由图像可知当物体质量、轨道半径一定时
即在物体质量、轨道半径一定时，向心力与成正比；又由，可知角速度与成正比；所以根据实验可得出的结论：当物体质量、轨道半径一定时，向心力与角速度的平方成正比。
13. 如图所示，一架在雅安地震救灾中装载救援物资的飞机，在距水平地面的高处以的水平速度飞行，地面上A、B两点间的距离，飞机在离A点的水平距离时投放救援物资，不计空气阻力，g取10m/s2。
（1）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内；
（2）若某包救援物资200kg，则它落地时重力功率为多少?
【答案】（1）能；（2）
【解析】
【详解】（1）根据得
救援物资的水平位移为
因为，可知救援物资可以落在A、B区域内。
（2）落地时重力功率为
14. 2016年10月17日，我国成功发射了“神舟”十一号载人宇宙飞船，飞船入轨运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行，经过了33天的运行后，飞船的返回舱于11月18日凌晨顺利降落在预定地点，两名宇航员安全返回祖国的怀抱，设“神舟”十一号载人飞船在圆轨道上绕地球运行圈所用的时间为，若地球表面的重力加速度为，地球半径为，求：
（1）地球的质量；
（2）飞船的圆轨道离地面的高度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）天体表面的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即
解得
（2）飞船在圆轨道上做匀速圆周运动，运行的周期
根据万有引力定律和牛顿第二定律，得
地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，即
联立以上各式，解得
15. 市面上有一种自动计数的智能呼拉圈深受女士们喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，轨道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一端连接配重，其模型简化如图乙所示，已知配重质量0.5kg，绳长为0.4m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动。不计一切阻力，绳子与竖直方向夹角，配重距离地面高度为0.8m。g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）绳的拉力；
（2）滑轮在轨道中圆周运动的角速度是多少?
（3）若配重球不慎脱落，落地点到脚的距离大约是多少?
【答案】（1）；（2）；（3）0.85m
【解析】
【详解】（1）由受力示意图可知
（2）根据受力示意图可知
而
代入数据可得
（3）轻绳断裂后，配重做初速度为的平抛运动。设下落距离为，平抛运动用时为，水平方向位移为，则有
解得水平射程
设落地点与O点的距离为s，如图
由几何关系知
可得落地点到脚的距离大约
16. 如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径，BD段对小车有阻力，其余部分摩擦不计。质量为1.0kg的小车从P点由静止释放。最后进入水平轨道BD，小车可视为质点，空气阻力不计，求：
（l）若小车释放位置P到水平面BD的高度，小车运动到圆轨道最低点B和最高点C处时对轨道的压力大小之差为多少?
（2）接第一问，若水平轨道BD部分摩擦因数与小车在BD水平面上位移大小之间存在关系则小车在减速轨道BD上滑行距离是多少?
（3）若要小车在竖直圆形轨道BC部分运动时，不能脱离轨道，那么对小车释放位置P有何要求?
【答案】（1）60N；（2）3.5m；（3）或
【解析】
【详解】（1）从P到B过程中，根据动能定理可得
在B点对小车受力分析可得
从P到C过程中，根据动能定理可得
在C点对小车受力分析可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小车运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力为
小车运动到圆轨道最高点C时对轨道的压力为
小车运动到圆轨道最低点B和最高点C处时对轨道的压力大小之差为
（2）根据能量守恒定律可知
解得
（3）若恰好到达圆轨道最高点，则
解得
若恰好到达圆轨道圆心等高点，则
解得
则要小车在竖直圆形轨道BC部分运动时，不能脱离轨道，小车释放位置P到水平面BD的高度范围为
或
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