宿迁市2020~2021学年度第一学期期末考试物理试卷及答案

第Ⅰ卷（选择题 共 39 分）

一、单项选择题：（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题给出的四个选项中， 只有一个选项符合题意，选错或不答的得 0 分）

1．雨滴在空气中下落速度比较大时，受到的空气阻力与其速度二次方成正比，与其横截面积成正比，即f＝kSv2。比例系数k的单位是

A．        B．      C．    D．

2．气垫船是利用高压空气在船底和水面（或地面）间形成气垫，使船体全部或部分脱离支撑面航行的高速船舶。气垫是用大功率鼓风机将空气压入船底部，由船底周围柔性围裙或刚性侧壁等气封装置限制其逸出而形成的。现有一艘气垫船，船体全部脱离水面，下列说法正确的是

A．水面对高压空气的支持力使气垫船脱离水面

B．气垫船对高压空气的压力和水面对高压空气的支持力是一对作用力与反作用力

C．船体脱离水面上升过程，高压空气对气垫船的支持力大于气垫船对高压空气的压力

D．船体脱离水面上升过程，高压空气对气垫船的支持力与气垫船对高压空气的压力大小相等

3．小球甲、乙的质量分别为1kg和3kg，同时从45m高的塔顶自由下落，g取10m/s2，空气阻力不计，下列说法中错误的是

A．小球甲第1秒内下落的距离是5m

B．小球甲最后1秒内平均速度是20m/s

C．小球乙第2秒内的位移比第1秒内的位移多10m

D．甲、乙两个小球同时落地 

4．火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则

A．火星与地球绕太阳运动的周期之比为2∶3

B．火星与地球绕太阳运动的线速度大小之比为

C．火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为4∶9

D．火星与太阳连线和地球与太阳连线相等时间扫过的面积之比为

5．甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动，甲、乙的位移x—时间t图象和丙、丁的速度v—时间t图象如图所示，下列说法中正确的是

A．0～t1时间内甲车路程小于乙车路程

B．0～t1时间内的某时刻甲乙两车速度相等

C．t2时刻，丙、丁两车相遇

D．t2时刻丙车加速度比丁车的小

6．某同学站在电梯中的体重计上，电梯静止时体重计示数如图甲所示，电梯运行过程中体重计的示数如图乙所示。由图乙可知此时电梯可能正在

A．加速上升   B．减速上升

C．加速下降   D．匀速下降

7．中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节相同的车厢组成，每节车厢的质量均为m，在车头牵引下，列车沿平直轨道以加速度a匀加速行驶，每节车厢所受阻力均为f，则第20节车厢对第21节车厢的牵引力为

A．     B．  

C．    D．

8．2020年11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面400公里处成功实施发动机点火，顺利进入椭圆环月轨道Ⅰ。11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点A再次“刹车”，从轨道Ⅰ变为圆形环月轨道Ⅱ。嫦娥五号通过轨道Ⅰ近月点A速度大小为v1，加速度大小为a1，通过轨道Ⅰ远月点B速度大小为v2，加速度大小为a2，在轨道Ⅱ上运行速度大小为v3，加速度大小为a3，则

A．v1>v2>v3       B．v1>v3>v2

C．a1=a3<a2      D．a1>a3>a2

9．环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污水，这根管道水平设置，如图所示。环保人员用卷尺测出管口内径周长L，管口距水面高度h，污水水平射程x，查得污水密度ρ，请你帮环保人员估算该管道每秒排出污水的质量

A．        B．        

C．        D．

10．近日，位于海拔4500m高原腹地的西藏军区青藏兵站部编组支援保障群，用无人机“蜂群”模拟为前线部队送热食，展现出解放军强大的高原保障能力。某无人机的水平分速度vx和竖直分速度vy与时间t的关系如图所示，下列关于无人机运动轨迹的判断可能正确的是

11．如图所示，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上的O点，绳的一端固定在墙上，另一端绕过光滑定滑轮与物体乙相连。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α=70°，β=55°。则甲、乙两物体质量之比为

A．1:1

B．1:2

C．2:1

D．3:1

12．如图所示，质量相同的小球A和B用轻弹簧连接，小球A用细绳悬挂于O点，剪断弹簧瞬间A、B两球的加速度大小分别是（g为重力加速度）

A．g，g

B．0，0

C．0，g

D．g，0

13．如图所示，质量相同的小球1、2用细绳连接，小球1用细绳系于O点，两细线长度相同。小球1、2绕竖直轴做匀速圆周运动时，下列四个图中可能正确的是（空气阻力忽略不计）

第Ⅱ卷（非选择题 61 分）

二、简答题（本题共 2 题，共 15 分，按题目要求作答）

14．（7分）某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系。

匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。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7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。

实验过程如下：

（1）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与  ▲   的关系，将实验数据记录在表格中。

（2）保持两个小球质量不变，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径

r左  ▲   r右（选填“>”、“=”或“<”），保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中。

（3）使两小球的运动半径和转速相同。改变两个小球的质量，探究向心力的大小与质量的关系，将实验数据记录在表格中。

次数

转速之

比/（n左/n右）

球的质量m/g

运动半径r/cm

向心力大小

F/红白格数

（4）根据表中数据，向心力F与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是  ▲   

A．F∝mnr   B．F∝mn2r

C．F∝m2n2r   D．F∝mnr2

15．（8分）如图甲所示，某实验小组利用打点计时器测量小车匀变速直线运动的加速度。实验器材有：电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细线、托盘、砝码、刻度尺、导线、交流电源等。

（1）小组中两位同学纸带的不同穿法如图乙所示， 你认为   ▲   （选填“A“或“B”）的效果更好。

（2）安装好所需的器材后准备进行实验，下面操作必要的是  ▲   

A．把附有滑轮的长木板的一端适当垫高，平衡小车运动过程中所受的摩擦力

B．调节定滑轮使细线与长木板板面平行

C．拉小车运动的托盘和砝码的质量远小于小车的质量

D．实验时，先释放小车，后接通电源

（3）从纸带上打出的点中选出零点，因保存不当，纸带被污染，如图丙所示，A、B、C、D为依次排列的4个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离sA、sB、sD，电源频率为f。

根据以上信息求得，物体的加速度大小为   ▲   （用sA、sB、sD和表示）。

三、计算题（本题共 3 小题，共 46 分。解答时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，答案中必须明确写出数值和单位）

16．（15分）图为一种具有自动倾卸货物功能的自卸货车，能进行土方、砂石、散料等装载运输工作，它能极大地提高工作效率。质量均为m的相同的货物A、B静止叠放在倾角为α的车厢底板上，A、B间的动摩擦因数为μ1，B与车厢底板间的动摩擦因数为μ2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

（1）货物A受到的静摩擦力的大小和方向；

（2）车厢底板倾角缓慢增大，求A、B将要一起滑动时，车厢底板与水平方向夹角的正切值；

（3）为使货物A、B一起下滑，动摩擦因数μ1和μ2应满足什么关系。

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17．（15分）“跳一跳”小游戏模拟了斜抛运动。玩家通过按压屏幕时间的长短控制棋子跳动的水平距离。某次游戏中，棋子从正方体平台A上表面中心跳向正方体平台B，初速度方向在过平台A、B中心的竖直面内。平台的边长和平台间距离均为L，空气阻力不计，棋子的大小忽略不计，重力加速度为g，（斜抛运动的轨迹关于通过最高点的竖直线对称）。

（1）若某次游戏中棋子上升的最大高度为H，求棋子从最高点落到平台B上表面中心的时间；

（2）求（1）情形下，棋子落到平台B上的速度与水平方向夹角的正切值；

（3）保持棋子初速度与水平方向夹角不变，为使棋子能落在平台B上，求棋子初速度大小的取值范围。

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18．（16分）如图所示，与水平方向成θ=37°的传送带下端与斜面BC平滑连接，斜面BC与传送带倾角相同，P为固定在斜面底端垂直于斜面的挡板。传送带AB长L=0.48m，顺时针转动速率v=2.4m/s，斜面BC长s=0.18m，小物块由传送带顶端A点静止下滑，与挡板碰撞前后速度大小不变、方向相反。小物块与传送带和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.75，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小物块刚开始运动时加速度的大小；

（2）小物块从A第一次到B的时间；

（3）小物块在斜面BC上运动的总路程。