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重庆市朝阳中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份重庆市朝阳中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含重庆市朝阳中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题原卷版docx、重庆市朝阳中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共100分，考试时间75分钟；
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上，条码粘贴在框内，且端正整洁；
3.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号；
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效；
5.考试结束后，将答题卡和试卷收回。
第Ⅰ卷（选择题，共43分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 我国天宫号空间站绕地球做圆周运动，宇航员多次利用空间站内物体的完全失重现象开设“天宫课堂”，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站内物体受到地球的万有引力充当圆周运动的向心力
B. 空间站内物体受到地球的万有引力因离开地球很远可以忽略不计
C. 空间站必须在同步轨道运动时才会产生完全失重
D. 空间站内物体之间因完全失重而不可能做摩擦实验
【答案】A
【解析】
【详解】A．天宫号空间站绕地球做圆周运动，空间站内物体受到地球的万有引力充当圆周运动的向心力，故A正确；
B．根据万有引力公式
可以得知，引力大小与物体质量成正比，万有引力与物体间距离平方成反比，所以空间站内物体离地球越远所感受到的引力就会越小，但引力一般是长程力，理论上说，即使位于距离地球无限远处的位置，地球引力也不可能为零，也会受到地球引力的影响，只是这个力会越来越小，天宫号空间站离地球很远，但仍然有万有引力，且万有引力成为天宫号空间站绕地球做圆周运动的向心力，不能忽略，故B错误。
C．完全失重状态即空间站及其内部物体受到地球的万有引力全部充当圆周运动的向心力，所以只要在地球周边不同高度的轨道围绕地球做匀速圆周运动，都会产生完全失重，故C错误；
D．摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，空间站内物体之间因完全失重而不可能因重力产生正压力，但是可以通过物体间夹或者压的方式，使得物体间产生正压力，从而进行摩擦实验，故D错误。
故选A。
2. 下列物理量负号表示大小的是（ ）
A. 速度v=2m/sB. 力F=0.01N
C. 重力势能Ep=50JD. 力做功为W=10J
【答案】C
【解析】
【详解】A．速度v=－2m/s的“－”表示速度方向与正方向相反，故A错误；
B．力F=−0.01N的“－”表示力的方向与正方向相反，故B错误；
C．重力势能Ep=−50J的“－”表示重力势能比0小，表示大小，故C正确；
D．力做功为W=－10J，负号表示该力是阻力与相对位移方向相反，不表示大小，故D错误。
故选C。
3. 为备战年级篮球赛，育才中学高2025届11班篮球队的同学在育才篮球馆加紧训练，如图所示是王崇宇同学将篮球投出到入框经多次曝光得到的照片，篮球在P位置时受力方向可能是（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
【详解】篮球在空中受竖直向下的重力，与运动方向（轨迹的切线方向）相反的空气阻力的作用，两者的合力斜向后下方，指向轨迹内侧，可知符合题意的是③。
故选C。
4. 用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功-3J，拉力F做功8J，空气阻力做功-0.5J，则下列判断正确的是（ ）
A. 物体在空中是下降的B. 物体的机械能减少了3J
C. 物体的动能增加了4.5JD. 物体的动能增加了8J
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．因为重力做功-3 J，则物体在空中上升的，A错误；
B．除重力以外的其他力做功等于机械能减小，则物体的机械能增加了8J-0.5J=7.5J，选项B错误；
CD．根据动能定理
W合=ΔEk
得
ΔEk=-3 J＋8 J-0.5 J=4.5 J
即物体的动能增加了4.5J ，选项C正确，D错误。
故选C。
5. 如图，将地球看成圆球，A为地球赤道上某点一物体，B为北纬30°线上某点一物体，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两物体线速度大小之比为B. A、B两物体角速度之比为2：1
C. A、B两物体向心加速度大小之比为4：3D. A、B两物体向心力大小之比
【答案】A
【解析】
【详解】B．两物体随地球自转的角速度相同，角速度之比为1：1，，故B错误；
A．设地球半径为R，A、B两物体随地球自转做圆周运动的半径分别为R、，由
可知，A、B两物体的线速度大小之比
故A正确；
C．由加速度大小之比
故C错误；
D．由于质量关系不明确，因此无法判断向心力大小关系，故D错误。
故选A。
6. 假设某星球可视为质量均匀分布的球体，已知该星球表面的重力加速度在两极的大小为g1，在赤道的大小为g2，星球自转的周期为T，引力常量为G，则该星球的密度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在两极有
在赤道有
星球的密度为
联立可得
故选C。
7. 如图甲所示，电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在0～6s时间内物体运动的图象如图乙所示，其中除1～5s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为，不计一切阻力，重力加速度。则下列判断正确的是（ ）
A. 在0～1s内电动机牵引力大小为10N
B. 1s后电动机的输出功率为100W
C. 物体达到的最大速度
D. 在0～5s内物体沿斜面向上运动了32.5m
【答案】B
【解析】
【详解】AB．在0～1s内，设细绳拉力的大小为F1，则根据运动学公式和牛顿第二定律可得
v1=at1
F1-mgsin 30°=ma
由图象可知v1=5m/s，由功率公式
P=F1v1
联立解得在1s末电动机输出功率为
a=5m/s2，F1=20N，P=100W
1s后电动机的输出功率保持不变，所以1s后电动机的输出功率为100W，A错误，B正确；
C．当物体达到最大速度vm后，细绳的拉力大小F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得
F2-mgsinθ=0
由
P=F2vm
解得
vm=10m/s
C错误；
D．当物体达到最大速度vm后，细绳的拉力大小F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得
F2-mgsinθ=0
由
P=F2vm
解得
vm=10m/s
在1～5s内，据动能定理得
代入数据解得
x2=32.5m
物体在0～5s内物体沿斜面向上运动位移为
x=x1+x2=2.5m+32.5m=35m
D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 嫦娥四号探测器成功发射， 实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R， 探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（ ）
A. 周期为B. 角速度为
C. 向心加速度为D. 线速度为
【答案】AD
【解析】
详解】A．根据
故A正确；
B．根据
故B错误；
C．根据
故C错误；
D．根据
故D正确。
故选AD。
9. 如图甲，一可视为质点的物体以初速度在足够长的水平面上做减速运动，运动过程中物体动能随位移x的变化如图乙所示。已知物体质量为，以地面为零势能面，不计空气阻力，，可得（ ）
A. 物体的初速度大小为B. 物体与地面间的动摩擦因数为0.8
C. 时，物体的动能为D. 时，摩擦力的瞬时功率大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由乙图可知物体的初动能为
解得
故A符合题意；
B．设物体与斜面之间的动摩擦因数为，根据动能定理得
即
解得
故B不符合题意；
C．时，克服摩擦力做功为
物体的动能为
故C不符合题意；
D．时，物体的速度为
摩擦力瞬时功率大小为
故D符合题意。
故选AD。
10. 如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，sin53°=0.8，cs53°=0.6，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 环从A点释放时，环加速度大小为0.8g
B. 环下降到最低点前，轻绳对重物一直做正功
C. 环下降到达最大速度时，环下降的高度为
D. 环到达B处时，环的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．释放时，环在竖直方向上只受到重力mg，则环的加速度大小为
选项A错误；
B．环下降到最低点的过程中，环和滑轮之间的绳子长度一直在增加，则滑轮和重物之间的绳子长度一直在减小，即绳子对重物一直做正功，选项B正确；
C．环到最大速度时，竖直方向加速度为0，此时环和重物所受合外力都为0。则对重物在平行于斜面方向有
对环在竖直方向有
解得
故
所以环下降的高度
选项C错误；
D．到B时，由几何关系知
故
设重物到B时上升高度为h，则
设到B时环的速度为v，则重物的速度为，则根据环和重物组成的系统机械能守恒有
解得
选项D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题，共57分）
三、实验题（本题共15分，2小题，11题每空2分，12题每空3分，请把答案写在答题卡中指定的答题处）
11. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是和。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽处和长槽的A（或）处，到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
（1）该实验用到的方法是（ ）
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为；若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为____________，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，_________。
【答案】 ①. D ②. ③. 向心力与转动角速度的平方成正比
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]本实验采用的是控制变量法。故选D。
（2）[2]因用皮带连接的左、右塔轮边缘线速度大小相等，皮带连接的左、右塔轮半径之比为，根据可知，左、右两边塔轮的角速度之比为。
[3]放在两处的小球质量相等，转动半径相等，左边标尺露1个等分格，右边标尺露出9个等分格，表明两球向心力之比为。此次实验说明，做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。
12. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz。已知，m1=50g，m2=150g。则：（结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s；
（2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量=______J；
（3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=______m/s2。
【答案】（1）2.4 （2）0.58
（3）9.7
【解析】
【小问1详解】
每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，在纸带上打下计数点5时的速度为
【小问2详解】
在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量
【小问3详解】
根据系统机械能守恒可得
整理得
可得图像的斜率为
解得当地的重力加速度为
四、计算题（本题共4个小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分。要求有必要的文字说明和主要的演算过程。）
13. 如图所示，质量为m的小球用长为的细线悬于固定点B，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角是θ，重力加速度为g。不计空气阻力，求
（1）细线对小球的拉力大小F；
（2）小球做圆周运动的周期T；
（3）若保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，改变绳长，小球运动周期是否变化。
【答案】（1）；（2）；（3）不变
【解析】
【详解】（1）对小球进行受力分析如图所示
则有
（2）根据
解得
周期
（3）根据上述有
根据几何关系有
解得
可知，若保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，增大绳长l，小球做匀速圆周运动的角速度ω不会发生改变，周期不变。
14. 如图所示，神舟十六号载人飞船处于半径为的圆轨道I，空间站组合体处于半径为的圆轨道Ⅲ。通过变轨操作后，飞船从A点沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与空间站组合体对接，已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：
（1）空间站组合体在轨道III运行的周期；
（2）飞船由轨道Ⅱ的A点飞至B点所需的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）空间站组合体在轨道Ⅲ时满足
且
解得
（2）根据开普勒第三定律可得
其中
解得
飞船由轨道Ⅱ的A点飞至B点所需的时间为
15. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上高度h可调的斜轨道AB、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道AE和EG相连）、细圆管道GHIJ（HI和IJ为两段四分之一圆弧）和与J相切的水平直轨道JK组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为且可视为质点，竖直圆轨道半径为，小圆弧管道HI和大圆弧管道IJ的半径之比为1:4，不变，，滑块与AB、EG及JK间摩擦因数均为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节，滑块从B点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道JK，求
（1）大圆弧管道IJ的半径R；
（2）滑块经过竖直圆轨道与圆心O等高的P点时对轨道的压力与运动到圆弧管道最低点H时对轨道的压力大小之比；
（3）若在水平轨道JK水上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回时滑块不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为，仍让滑块从B点由静止滑下，问弹性挡板与J的间距L满足什么条件时游戏能闯关成功。
【答案】（1）0.8m；（2）；（3）L≤0.625m或者2m≥L≥1m
【解析】
【详解】（1）物块从B点开始下滑，恰能达到水平直轨道JK，则由能量关系
解得
R=0.8m
（2）运动到P点时
解得
vP=4m/s
F1=N
运动到H点时
解得
F2=3.3N
则
（3）由题目数据可知，若小球在J点的速度为零时，返回到P点时
即vP>0，即只要小球被挡板反弹后能到达J点就一定能到达P点，即若小球只要与挡板相碰能到达J点就一定能越过P点，所以要想满足题目的条件，必须是能越过最高点，当L最大时对应于物块恰能到达与圆轨道最高点的位置，此时
则由能量关系
解得
Lmax=0.625m
若物块与挡板碰后反弹不能到达J点，则
Lmin=1m
若物块恰能到达挡板位置，则
解得
L′max=2m
则弹性挡板与J的间距L满足L≤0.625m或者2m≥L≥1m才能闯关成功。
注意事项：
1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共100分，考试时间75分钟；
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上，条码粘贴在框内，且端正整洁；
3.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号；
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效；
5.考试结束后，将答题卡和试卷收回。
第Ⅰ卷（选择题，共43分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 我国天宫号空间站绕地球做圆周运动，宇航员多次利用空间站内物体的完全失重现象开设“天宫课堂”，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站内物体受到地球的万有引力充当圆周运动的向心力
B. 空间站内物体受到地球的万有引力因离开地球很远可以忽略不计
C. 空间站必须在同步轨道运动时才会产生完全失重
D. 空间站内物体之间因完全失重而不可能做摩擦实验
【答案】A
【解析】
【详解】A．天宫号空间站绕地球做圆周运动，空间站内物体受到地球的万有引力充当圆周运动的向心力，故A正确；
B．根据万有引力公式
可以得知，引力大小与物体质量成正比，万有引力与物体间距离平方成反比，所以空间站内物体离地球越远所感受到的引力就会越小，但引力一般是长程力，理论上说，即使位于距离地球无限远处的位置，地球引力也不可能为零，也会受到地球引力的影响，只是这个力会越来越小，天宫号空间站离地球很远，但仍然有万有引力，且万有引力成为天宫号空间站绕地球做圆周运动的向心力，不能忽略，故B错误。
C．完全失重状态即空间站及其内部物体受到地球的万有引力全部充当圆周运动的向心力，所以只要在地球周边不同高度的轨道围绕地球做匀速圆周运动，都会产生完全失重，故C错误；
D．摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关，空间站内物体之间因完全失重而不可能因重力产生正压力，但是可以通过物体间夹或者压的方式，使得物体间产生正压力，从而进行摩擦实验，故D错误。
故选A。
2. 下列物理量负号表示大小的是（ ）
A. 速度v=2m/sB. 力F=0.01N
C. 重力势能Ep=50JD. 力做功为W=10J
【答案】C
【解析】
【详解】A．速度v=－2m/s的“－”表示速度方向与正方向相反，故A错误；
B．力F=−0.01N的“－”表示力的方向与正方向相反，故B错误；
C．重力势能Ep=−50J的“－”表示重力势能比0小，表示大小，故C正确；
D．力做功为W=－10J，负号表示该力是阻力与相对位移方向相反，不表示大小，故D错误。
故选C。
3. 为备战年级篮球赛，育才中学高2025届11班篮球队的同学在育才篮球馆加紧训练，如图所示是王崇宇同学将篮球投出到入框经多次曝光得到的照片，篮球在P位置时受力方向可能是（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
【详解】篮球在空中受竖直向下的重力，与运动方向（轨迹的切线方向）相反的空气阻力的作用，两者的合力斜向后下方，指向轨迹内侧，可知符合题意的是③。
故选C。
4. 用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功-3J，拉力F做功8J，空气阻力做功-0.5J，则下列判断正确的是（ ）
A. 物体在空中是下降的B. 物体的机械能减少了3J
C. 物体的动能增加了4.5JD. 物体的动能增加了8J
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．因为重力做功-3 J，则物体在空中上升的，A错误；
B．除重力以外的其他力做功等于机械能减小，则物体的机械能增加了8J-0.5J=7.5J，选项B错误；
CD．根据动能定理
W合=ΔEk
得
ΔEk=-3 J＋8 J-0.5 J=4.5 J
即物体的动能增加了4.5J ，选项C正确，D错误。
故选C。
5. 如图，将地球看成圆球，A为地球赤道上某点一物体，B为北纬30°线上某点一物体，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两物体线速度大小之比为B. A、B两物体角速度之比为2：1
C. A、B两物体向心加速度大小之比为4：3D. A、B两物体向心力大小之比
【答案】A
【解析】
【详解】B．两物体随地球自转的角速度相同，角速度之比为1：1，，故B错误；
A．设地球半径为R，A、B两物体随地球自转做圆周运动的半径分别为R、，由
可知，A、B两物体的线速度大小之比
故A正确；
C．由加速度大小之比
故C错误；
D．由于质量关系不明确，因此无法判断向心力大小关系，故D错误。
故选A。
6. 假设某星球可视为质量均匀分布的球体，已知该星球表面的重力加速度在两极的大小为g1，在赤道的大小为g2，星球自转的周期为T，引力常量为G，则该星球的密度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在两极有
在赤道有
星球的密度为
联立可得
故选C。
7. 如图甲所示，电动机通过绕过定滑轮的轻细绳，与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在0～6s时间内物体运动的图象如图乙所示，其中除1～5s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为，不计一切阻力，重力加速度。则下列判断正确的是（ ）
A. 在0～1s内电动机牵引力大小为10N
B. 1s后电动机的输出功率为100W
C. 物体达到的最大速度
D. 在0～5s内物体沿斜面向上运动了32.5m
【答案】B
【解析】
【详解】AB．在0～1s内，设细绳拉力的大小为F1，则根据运动学公式和牛顿第二定律可得
v1=at1
F1-mgsin 30°=ma
由图象可知v1=5m/s，由功率公式
P=F1v1
联立解得在1s末电动机输出功率为
a=5m/s2，F1=20N，P=100W
1s后电动机的输出功率保持不变，所以1s后电动机的输出功率为100W，A错误，B正确；
C．当物体达到最大速度vm后，细绳的拉力大小F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得
F2-mgsinθ=0
由
P=F2vm
解得
vm=10m/s
C错误；
D．当物体达到最大速度vm后，细绳的拉力大小F2，由牛顿第二定律和功率的公式可得
F2-mgsinθ=0
由
P=F2vm
解得
vm=10m/s
在1～5s内，据动能定理得
代入数据解得
x2=32.5m
物体在0～5s内物体沿斜面向上运动位移为
x=x1+x2=2.5m+32.5m=35m
D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 嫦娥四号探测器成功发射， 实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R， 探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（ ）
A. 周期为B. 角速度为
C. 向心加速度为D. 线速度为
【答案】AD
【解析】
详解】A．根据
故A正确；
B．根据
故B错误；
C．根据
故C错误；
D．根据
故D正确。
故选AD。
9. 如图甲，一可视为质点的物体以初速度在足够长的水平面上做减速运动，运动过程中物体动能随位移x的变化如图乙所示。已知物体质量为，以地面为零势能面，不计空气阻力，，可得（ ）
A. 物体的初速度大小为B. 物体与地面间的动摩擦因数为0.8
C. 时，物体的动能为D. 时，摩擦力的瞬时功率大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由乙图可知物体的初动能为
解得
故A符合题意；
B．设物体与斜面之间的动摩擦因数为，根据动能定理得
即
解得
故B不符合题意；
C．时，克服摩擦力做功为
物体的动能为
故C不符合题意；
D．时，物体的速度为
摩擦力瞬时功率大小为
故D符合题意。
故选AD。
10. 如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为α=53°的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，sin53°=0.8，cs53°=0.6，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 环从A点释放时，环加速度大小为0.8g
B. 环下降到最低点前，轻绳对重物一直做正功
C. 环下降到达最大速度时，环下降的高度为
D. 环到达B处时，环的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．释放时，环在竖直方向上只受到重力mg，则环的加速度大小为
选项A错误；
B．环下降到最低点的过程中，环和滑轮之间的绳子长度一直在增加，则滑轮和重物之间的绳子长度一直在减小，即绳子对重物一直做正功，选项B正确；
C．环到最大速度时，竖直方向加速度为0，此时环和重物所受合外力都为0。则对重物在平行于斜面方向有
对环在竖直方向有
解得
故
所以环下降的高度
选项C错误；
D．到B时，由几何关系知
故
设重物到B时上升高度为h，则
设到B时环的速度为v，则重物的速度为，则根据环和重物组成的系统机械能守恒有
解得
选项D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题，共57分）
三、实验题（本题共15分，2小题，11题每空2分，12题每空3分，请把答案写在答题卡中指定的答题处）
11. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是和。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽处和长槽的A（或）处，到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
（1）该实验用到的方法是（ ）
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为；若将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为____________，当左边标尺露出1个等分格时，右边标尺露出9个等分格，则实验说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，_________。
【答案】 ①. D ②. ③. 向心力与转动角速度的平方成正比
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]本实验采用的是控制变量法。故选D。
（2）[2]因用皮带连接的左、右塔轮边缘线速度大小相等，皮带连接的左、右塔轮半径之比为，根据可知，左、右两边塔轮的角速度之比为。
[3]放在两处的小球质量相等，转动半径相等，左边标尺露1个等分格，右边标尺露出9个等分格，表明两球向心力之比为。此次实验说明，做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。
12. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为50Hz。已知，m1=50g，m2=150g。则：（结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s；
（2）在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量=______J；
（3）若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=______m/s2。
【答案】（1）2.4 （2）0.58
（3）9.7
【解析】
【小问1详解】
每相邻两计数点间还有4个点，则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，在纸带上打下计数点5时的速度为
【小问2详解】
在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量
【小问3详解】
根据系统机械能守恒可得
整理得
可得图像的斜率为
解得当地的重力加速度为
四、计算题（本题共4个小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分。要求有必要的文字说明和主要的演算过程。）
13. 如图所示，质量为m的小球用长为的细线悬于固定点B，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角是θ，重力加速度为g。不计空气阻力，求
（1）细线对小球的拉力大小F；
（2）小球做圆周运动的周期T；
（3）若保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，改变绳长，小球运动周期是否变化。
【答案】（1）；（2）；（3）不变
【解析】
【详解】（1）对小球进行受力分析如图所示
则有
（2）根据
解得
周期
（3）根据上述有
根据几何关系有
解得
可知，若保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，增大绳长l，小球做匀速圆周运动的角速度ω不会发生改变，周期不变。
14. 如图所示，神舟十六号载人飞船处于半径为的圆轨道I，空间站组合体处于半径为的圆轨道Ⅲ。通过变轨操作后，飞船从A点沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与空间站组合体对接，已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：
（1）空间站组合体在轨道III运行的周期；
（2）飞船由轨道Ⅱ的A点飞至B点所需的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）空间站组合体在轨道Ⅲ时满足
且
解得
（2）根据开普勒第三定律可得
其中
解得
飞船由轨道Ⅱ的A点飞至B点所需的时间为
15. 如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上高度h可调的斜轨道AB、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道AE和EG相连）、细圆管道GHIJ（HI和IJ为两段四分之一圆弧）和与J相切的水平直轨道JK组成。可认为所有轨道均处在同一竖直平面内，连接处均平滑。已知，滑块质量为且可视为质点，竖直圆轨道半径为，小圆弧管道HI和大圆弧管道IJ的半径之比为1:4，不变，，滑块与AB、EG及JK间摩擦因数均为，其他轨道均光滑，不计空气阻力，忽略管道内外半径差异。现调节，滑块从B点由静止释放后，贴着轨道恰好能滑上水平直轨道JK，求
（1）大圆弧管道IJ的半径R；
（2）滑块经过竖直圆轨道与圆心O等高的P点时对轨道的压力与运动到圆弧管道最低点H时对轨道的压力大小之比；
（3）若在水平轨道JK水上某一位置固定一弹性挡板，当滑块与之发生弹性碰撞后能以原速率返回，若第一次返回时滑块不脱轨就算游戏闯关成功。调节斜轨道的高度为，仍让滑块从B点由静止滑下，问弹性挡板与J的间距L满足什么条件时游戏能闯关成功。
【答案】（1）0.8m；（2）；（3）L≤0.625m或者2m≥L≥1m
【解析】
【详解】（1）物块从B点开始下滑，恰能达到水平直轨道JK，则由能量关系
解得
R=0.8m
（2）运动到P点时
解得
vP=4m/s
F1=N
运动到H点时
解得
F2=3.3N
则
（3）由题目数据可知，若小球在J点的速度为零时，返回到P点时
即vP>0，即只要小球被挡板反弹后能到达J点就一定能到达P点，即若小球只要与挡板相碰能到达J点就一定能越过P点，所以要想满足题目的条件，必须是能越过最高点，当L最大时对应于物块恰能到达与圆轨道最高点的位置，此时
则由能量关系
解得
Lmax=0.625m
若物块与挡板碰后反弹不能到达J点，则
Lmin=1m
若物块恰能到达挡板位置，则
解得
L′max=2m
则弹性挡板与J的间距L满足L≤0.625m或者2m≥L≥1m才能闯关成功。
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