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2025-2026学年甘肃省兰州市兰化一中高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.张雪机车在赛季世界超级摩托车锦标赛中表现亮眼。在刚结束的第四站匈牙利站，车队告别了前三站的“新车优待期”，与雅马哈、杜卡迪等老牌厂商在同等性能限制标准下同场竞技，并成功夺得赛季第三个分站冠军，证明了硬核实力，摩托车在弯道运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 摩托车在弯道转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 某时刻摩托车受到的合外力可能为零
C. 摩托车运动时加速度方向一定与速度方向不共线
D. 摩托车在任意相等时间里的速度变化量一定相同
2.如图所示，戒指套在细线上，手捏住细线两端在同一高度，现双手沿水平方向以大小相同的速度匀速靠近，不计戒指与细线的摩擦，则此过程中( )
A. 戒指匀速下降
B. 戒指加速下降
C. 细线对戒指作用力小于戒指重力
D. 细线对戒指作用力大于戒指重力
3.如图为某同学投篮时的情景，篮球在空中划出一道美妙的弧线后精准进入篮筐，投球点低于篮筐，不计空气阻力，则篮球从被投出到刚进入篮筐的运动过程中( )
A. 经过最高点时速度为零
B. 经过最高点时重力的功率为零
C. 上升时间与下降时间相等
D. 上升与下降两过程重力做功相等
4.如图所示，曲线和分别为甲、乙两小球的运动轨迹，甲球从点水平抛出的同时乙球从点斜向上抛出，经过一段时间后两球在点相遇，若点在点正下方，点与点在同一水平线上，不计空气阻力，可将球视为质点，则( )
A. 两球相遇时甲的速度大小为乙的两倍
B. 甲球在点速度与乙球在最高点的速度相等
C. 乙球相对于点上升的最大高度为长度一半
D. 两球相遇时甲的速度与水平方向的夹角为乙的两倍
5.如图所示为某时刻三颗人造卫星、、所处的位置及绕行方向。为地球的静止卫星，与轨道共面，点为、轨道的一个交点。三颗卫星绕地球的公转均可看作匀速圆周运动，设公转周期分别为、、，下列说法正确的是( )
A. 可对地球实现全覆盖检测
B. 、在点有相撞的危险
C. 、、的加速度大小
D. 、相邻两次相距最近的时间间隔为
6.如图所示，长为的轻质细杆，一端固定于转轴，另一端固定一可视为质点、质量为的小球，轻杆绕转轴在竖直平面内以角速度匀速转动，重力加速度为。从小球经过最高点时开始计时，下列说法正确的是( )
A. 轻质细杆对小球始终不做功
B. 小球转到与等高点时，杆对小球的作用力大小为
C. 从开始计时至第一次运动到最低点，小球重力做功的平均功率为
D. 当小球运动到最低点时，重力的瞬时功率为
7.火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘挤压的弹力提供火车转弯的向心力，如图甲所示，但是靠这种办法铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图乙所示，内外铁轨平面与水平面倾角为，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为，重力加速度为，下列说法中正确的是( )
A. 当火车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压
B. 遇雨雪天气地面湿滑，规定的行驶速度也将改变
C. 该弯道的半径
D. 按规定速度行驶时，支持力小于重力
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.四个完全相同的小球、、、均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球、在同一水平面内做圆锥摆运动连接球的绳较长；如图乙所示，小球、在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接、的绳与竖直方向之间的夹角相同连接球的绳较长，则下列说法正确的是( )
A. 小球、角速度相等
B. 小球、线速度大小相同
C. 小球、向心加速度大小相同
D. 小球受到绳的拉力大于小球受到绳的拉力
9.如图所示，半径为的半圆管轨道固定在水平面上，是竖直直径，让小球视为质点在水平面上获得水平向右的速度，进入管道然后从点离开落到水平面上的点，已知小球在点时管壁对其弹力的大小等于重力的一半，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球在点的向心加速度大小为
B. 小球从到的运动时间为
C. A、两点间的距离可能为或
D. 小球在点的角速度一定为
10.如图甲所示，年月日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为、远地点高度为的椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过点的速度大小为，然后再变轨进入圆轨道Ⅲ，卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为。已知是椭圆轨道Ⅱ的长轴，地球的半径为，引力常量为，则下列说法正确的是( )
A. 地球的密度为
B. 卫星在轨道Ⅱ上点的速度小于轨道Ⅲ上运动的速度
C. 卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
D. 卫星在轨道Ⅱ上经过点时的加速度大小大于Ⅰ轨道的加速度大小
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示，在使用向心力演示器探究向心力大小的表达式实验中：
下列实验的实验方法与本实验相同的是______．
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究加速度与力、质量的关系
C.伽利略对自由落体的研究
通过本实验可以得到的结果有______．
A.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
C.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
某同学用传感器测出小球做圆周运动向心力的大小和对应的周期，获得多组数据，画出了如图所示的图像，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标代表的是______填、或
12.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，关于本实验，下列说法正确的是 。
A.记录小球位置用的横梁每次必须严格地等距离下降
B.小球运动时不应与木板上的白纸或方格纸相接触
C.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
D.实验中，记录小球位置的白纸不能移动
如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为的小方格，重力加速度。由图可知：照相机的闪光频率为 ；小球抛出时的初速度大小为 。点竖直方向的分速度为 ，小球从点到点的速度变化量为 。此题结果保留两位有效数字
若小球质量为，则小球在点所受重力的功率是 。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.宇航员在地球表面离地面高度处将小球由静止自由释放，经时间小球恰好落到地面。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，同样在离该星球表面高度处将小球由静止自由释放，小球经和未知的时间也落在星球表面上。已知该星球的半径为，地球表面重力加速度为，引力常量为。求：
该星球表面的重力加速度；
该星球的平均密度。
14.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰到。已知圆轨道半径为，小球的质量为，取，求：
小球在斜面上的相碰点与点的水平距离；
小球在点处的速度大小；
小球经过圆弧轨道的点时，所受轨道作用力的大小和方向？
15.如图所示的玩具转盘半径为，角速度可以调节，转盘中心点固定了一竖直杆。质量为的小球用轻绳和轻杆一起连接在竖直杆上，轻绳长为，与竖直杆上点相连，轻杆用铰链连接在竖直杆上的点且可绕点自由转动，圆盘静止时轻绳与竖直方向夹角轻杆与竖直方向夹角不计摩擦阻力，重力加速度为。
要保持轻绳拉直，求的取值范围；
当时，求轻绳、轻杆所受的弹力大小；
在转动过程中小球忽然脱离，要求小球不能碰到圆盘，求的取值范围。
参考答案
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13.该星球表面的重力加速度为 该星球的平均密度
14.解：根据平抛运动的规律和运动合成的有关规则，小球在点竖直方向的分速度和水平分速度相等，有：
则点与点的水平距离为：
小球在点处的速度大小为：
根据牛顿运动定律，在点设轨道对球的作用力方向向下
解得： 负号表示轨道对球的作用力方向向上。
答：小球在斜面上的相碰点与点的水平距离是；
小球在点处的速度大小为；
小球经过圆弧轨道的点时，所受轨道作用力的大小，方向竖直向上。
15.要保持轻绳拉直，的取值范围为 当时，轻绳、轻杆所受的弹力大小分别为、 在转动过程中小球忽然脱离，要求小球不能碰到圆盘，的取值范围为
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