2022武汉钢城四中高一下学期期中考试物理（含答案）

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1. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（ ）
A. 该车可变换两种不同挡位
B. 该车可变换五种不同挡位
C. 当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA∶ωD＝1∶4
D. 当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比ωA∶ωD＝4∶1
2. 如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动（ ）
A. 球A的角速度一定大于球B的角速度
B. 球A的线速度一定大于球B的线速度
C. 球A的运动周期一定小于球B的运动周期
D. 球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力
3. 如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是
A. 线速度vAFB>FC
C. 角速度ωA>ωB>ωCD. 向心加速度aA4. 滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000J，物体克服阻力做功200J．则物体的（ ）
A. 机械能减小了200JB. 动能增加了2200J
C. 重力势能减小了1800JD. 重力势能增加了2000J
5. 如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力F作用下，一直沿水平面向右匀加速直线运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量，正确的是（ ）
A. 拉力F的冲量大小为Ftcs
B. 摩擦力的冲量大小为Ftsin
C. 重力的冲量大小为mgt
D. 物体所受支持力冲量大小为mgt
6. 使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用。如图所示，若水柱截面积为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为，则水对钢板的冲力为（ ）
A. B. C. D.
7. 我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射，量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示．已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（ ）
A. 量子卫星的环绕速度大于7.9km/s
B. 同步卫星与量子卫星的运行周期之比为
C. 量子卫星与同步卫星速率之比为
D. 量子卫星与P点的速率之比为
8. 如图为过山车以及轨道简化模型，以下判断正确的是（ ）
A. 过山车在圆轨道上做匀速圆周运动
B. 过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于
C. 过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态
D. 过山车在斜面h=2R高处由静止滑下能通过圆轨道最高点
9. 水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设小工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设小工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，则在小工件相对传送带滑动的过程中（ ）
A. 滑动摩擦力对小工件做的功为mv2
B. 小工件的机械能增量为mv2
C. 小工件相对于传送带滑动的路程大小为
D. 传送带对小工件做功为零
10. 如图所示，两个质量和速度均相同子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、材料不同的两矩形滑块A、B中，射入A中的深度是射入B中深度的两倍．上述两种射入过程相比较
A. 射入滑块A的子弹速度变化大
B. 整个射入过程中两滑块受的冲量一样大
C. 两个过程中系统产生的热量相同
D. 射入滑块A中时阻力对子弹做功是射入滑块B中时的两倍
11. 如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由b→c的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球和地球构成的系统总机械能守恒
B. 小球的重力势能随时间减少
C. 小球在b点时动能最大
D. 小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
二、非选择题（本题共5个小题，共56分）
12. 某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为 g．
（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_________．
A．小球的质量m
B．AB之间的距离H
C．小球从A到B的下落时间tAB
D．小球的直径d
（2）小球通过光电门时的瞬时速度v =_________(用题中所给的物理量表示)．
（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=__________．
（4）在实验中根据数据实际绘出—H图象的直线斜率为k（k＜k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值= _______________（用k、k0表示）．
13. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）在研究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
（2）在探究向心力的大小与质量关系时，要保持不变的是______（填选项前的字母）。
A．和 B．和 C．和 D．和
（3）在探究向心力的大小与角速度的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______（填选项前的字母）。
A． B． C． D．
14. 质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s．若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变．求：
(1)汽车所受阻力的大小．
(2)3s末汽车的瞬时功率．
(3)汽车做匀加速运动的时间．
(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．
15. 如图，在水平转台上放一个质量M=2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力fmax=6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O（孔光滑），另一端悬挂一个质量m=1.0kg的物体，当转台以角速度ω=5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离的取值范围？
16. 质量均为M=0.1kg的木块A和B，并排放在光滑的水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L=0.3m的细线，细线另一端系一质量为m=0.1kg的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。求：
（1）当小球C第一次到达最低点时，木块A向右移动的距离；
（2）当A、B两木块恰分离时，小球对细线的拉力。