浙江省杭州高级中学高二物理下学期期中试题（含解析）(1).doc

杭高2013学年第二学期期中考试高二物理试卷注意事项：1.本试卷考试时间90分钟，满分100分。2.本试卷不能使用计算器，答案一律做在答卷页上。一、单项选择题（每题3分，共24分）1a、b、c三物体在同一条直线上运动，其位移图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是该抛物线的顶点，下列说法中不正确的是（ ）aa、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同ba、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相同c在05s的时间内，时a、b两个物体相距最远d物体c做匀加速运动，加速度为0.2m/s2 【答案】a【解析】ab、位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，故a错误b正确；c、a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远，故c正确；d、对于匀加速运动位移公式，可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，根据图象可知，v0=0，当t=10s时，x=10m，带入求得：a=0.2m/s2，故d正确。故选a。【考点】匀变速直线运动的图像；加速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系2如图所示，倾斜天花板平面与竖直方向夹角为，推力f垂直天花板平面作用在木块上，使其处于静止状态，则（ ） a木块可能受三个力作用 b天花板对木块的弹力fnfc木块受的静摩擦力等于mgcos d木块受的静摩擦力等于mg/cos【答案】c【解析】a、木块在重力作用下，有沿天花板下滑的趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有弹力，加重力、推力f，木块共受到四个力，故a错误；bcd、对物体进行受力分析，如图对重力进行分解，垂直天花板方向的平衡方程为： 得出，故b错误；平行天花板方向的平衡方程为：，故c正确d错误。故选c。【考点】共点力平衡；力的合成与分解3如图所示，一物体置于倾角为的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为。先用平行于斜面的推力f1作用于物体，恰好能使该物体沿斜面匀速上滑（如图甲所示）。若改用水平推力f2作用于该物体上，也恰好能使该物体沿斜面匀速上滑（如图乙所示）。则两次的推力之比f1：f2为( )acossin bcossinc1tan d1tan【答案】b【解析】f1作用时，物体的受力情况如图1，根据平衡条件得、解得：f2作用时，受力如图2，根据平衡条件得、解得：所以故选b。【考点】共点力平衡；力的合成与分解4用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的v-t图象如图所示，下列说法正确的是a前2s内货物处于超重状态b最后1s内货物只受重力作用c货物在10s内的平均速度是1.7m/s d货物在2s9s内机械能守恒【答案】c【解析】a、由题意可知前2s货物向下加速运动，2-9s向下匀速运动，9-10s向下匀减速运动至静止故前2s货物的加速度方向向下，货物处于失重状态，故a错误；b、最后1s货物的加速度方向向上，合外力向上，故货物必定受到电梯底板的支持力作用，故b错误；c、速度时间图线与时间轴围成的图形的面积表示位移的大小，为17m，计算易得10s内的平均速度大小为1.7m/s，故c正确；d、货物在2s9s内机械能守恒向下匀速运动，重力势能减小，动能不变，机械能减小，故d错误。故选c。【考点】机械能守恒定律；匀变速直线运动的图像；超重和失重5如图所示，球网高出桌面h，网到桌边的距离为l。某人在乒乓球训练中，从左侧l/2处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿并落到右侧桌边缘。设乒乓球运动为平抛运动，则（ ）a击球点的高度与网的高度之比为41b乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为13c乒乓球在左、右两侧运动速度变化率之比为12d球恰好通过网的上沿的竖直分速度与落到右侧桌边缘的竖直分速度之比为13 【答案】d【解析】a、因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左边水平位移的两倍，所以网右侧运动时间是左侧的两倍，竖直方向做自由落体运动，根据可知，击球点的高度与网高之比为：9：8，故a错误；b、网右侧运动时间是左侧的两倍，所以乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1：2；故b错误；c、平抛运动的加速度为g，所以乒乓球在左、右两侧运动速度变化率相等，即为1：1，故c错误；d、球恰好通过网的上沿的时间为落到右侧桌边缘的时间的，竖直方向做自由落体运动，根据可知，球恰好通过网的上沿的竖直分速度与落到右侧桌边缘的竖直分速度之比为1：3，故d正确。故选d。【考点】平抛运动6如图所示，质量相等的a、b两物体在同一水平线上当水平抛出a物体的同时，b物体开始自由下落（空气阻力忽略不计）曲线ac为a物体的运动轨迹，直线bd为b物体的运动轨迹，两轨迹相交于o点则两物体（ ）a经过o点时速率相等b从运动开始至经过o点过程中a的速度变化量大c在o点时重力的功率一定相等 d在o点具有的机械能一定相等【答案】c【解析】a、经o点时，竖直方向分速度相等，故a物体的速度大于b物体速度，故a错误；b、两物体加速度相同，时间相同，故从运动开始至经过o点过程中a的速度变化相同，故b错误；c、由p=fv（f和v方向相同），到达o点时，f=mg，竖直v相同，故c正确；d、在o点具有的势能相同，但动能不同，故d错误。故选c。【考点】平抛运动；功率7某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘a、b，a盘上固定一个信号发射装置p，能持续沿半径向外发射红外线，p到圆心的距离为28cmb盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置q，q到圆心的距离为16cmp、q转动的线速度均为4 m/s当p、q正对时，p发出的红外线恰好进入q的接收窗口，如图所示，则q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（ ）a0.42s b0.56s c0.70s d0.84s【答案】b【解析】p的周期：q的周期：因为经历的时间必须等于它们周期的整数倍，根据数学知识，0.14和0.08的最小公倍数为0.56s，所以经历的时间最小为0.56s，故b正确。故选b。【考点】线速度、角速度和周期、转速8如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物 m，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点c处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物mc点与o点距离为l，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓慢转至水平（转过了90角），此过程中下述说法正确的是（ ）a重物m做匀速直线运动 b重物m受到细绳的拉力总大于重物m的重力c重物m的速度总小于l d重物m克服其重力的功率先增大后减小【答案】d【解析】ac、设c点线速度方向与绳子沿线的夹角为（锐角），由题知c点的线速度为l，该线速度在绳子方向上的分速度就为lcos，的变化规律是开始最大（90）然后逐渐变小，所以，lcos逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为零度，绳子的速度变为最大，为l；然后，又逐渐增大，lcos逐渐变小，绳子的速度变慢；所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为l，故ac错误；b、重物的速度先增大后减小，所以细绳的拉力先大于重力，后小于重力，故b错误；d、由得，其中速度先增大后减小，所以克服其重力的功率先增大后减小，故d正确。故选d。【考点】运动的合成和分解；力的合成与分解二、不定项选择题（选对得4分，选不全得2分，有错不得分,共16分）9下列说法中不正确的是（ ）a滑动摩擦力方向一定与物体运动的方向相反b用绳把一个小球悬挂在天花板下面静止，则球对悬绳的拉力就是小球的重力c做匀变速运动的物体，其加速度一定恒定d我国发射的“天宫一号”空间站绕地球做匀速圆周运动，航天员在“天宫一号”内的“私人睡眠站”中睡觉时处于平衡状态【答案】c【解析】a、滑动摩擦力方向一定与物体相对运动的方向相反，故a错误；b、球对悬绳的拉力与小球的重力是一对平衡力，但性质不同，不能说拉力就是重力，故b错误；c、做匀变速运动的物体，其加速度一定恒定，故c正确；d、航天员在“天宫一号”内的“私人睡眠站”中睡觉时具有向心加速度，受力不平衡，故d错误。故选c。【考点】力；摩擦力；向心力；10地面上有一物体重为g，今用竖直向上的拉力f作用于物体上。图i、ii分别为g和f在0到25s内随时间变化的图象，则加速度a和速度v随时间t在0到25s内的变化图象是（ ）【答案】ac【解析】ab、0-5s，拉力为10n，小于重力，物体不动，故加速度为零；5-10s，拉力等于重力，加速度为零，物体保持静止；10-15s内，加速度为：，故15s末速度为：；15s到20s，拉力逐渐减小，物体先做加速运动后减速前进；20s-25s，物体做竖直上抛运动，加速度为-g，故a正确b错误；cd、由于，故a-t图象与坐标轴包围的面积表示速度变化，故25s速度恰好减为零，故c正确d错误。故选ac。【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像112012年9月25日，中国航母“辽宁舰”正式交付海军，这将极大提高我们中国海军的整体作战实力。如图所示是“歼15飞机”在航母“辽宁舰”上的起降示意图。已知“歼15飞机”的质量为m，它的发动机额定功率恒定，起飞前在航母上运动过程中所受的摩擦阻力为恒力。“歼15飞机”以额定功率从静止开始沿航母做直线运动，到航母一端后起飞。设“歼15飞机”经过时间t运动了位移s时，速度达到最大值v，此时刚好离开航母起飞。则“歼15飞机”发动机在航母上运动过程所做的功为（ ）a bc d【答案】ac【解析】飞机以额定功率从静止开始沿航母做直线运动，由动能定理得：速度达到最大值v时，物体所受合力为零，则，则，解得：，带入解得：所以发动机在航母上的运动过程所做的功，故a正确；又因为，所以，故c正确。故选ac。【考点】功12如图所示，a、b两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连(不计滑轮的质量和摩擦)，静止于斜面体两个光滑斜面上的相同高度处，两斜面的倾角分别为=60和=30。现剪断轻绳，a、b沿斜面下滑且斜面体保持静止，则从剪断轻绳到两物块着地的过程中（ ）a地面对斜面体有向右的静摩擦力b地面对斜面体的静摩擦力为零ca、b两物块的机械能的变化量相同，重力势能的变化量不同d物块a的重力做功的平均功率大于物块b的重力做功的平均功率【答案】ac【解析】ab、分析可知，当剪断细绳后，a物块对斜面压力na沿水平方向向右的分力为，b对斜面压力nb沿水平方向向左的分力；细绳剪断前，a物体重力g沿斜面向下的分力，b物体沿斜面向下的分力为，由于此时两物体均处于静止状态，则有，故ab两物体对斜面水平方向合力向左，所以斜面体有向左的运动趋势，所以受到地面给的向右的摩擦力，故a正确b错误；c、斜面光滑，两物体机械能守恒，故机械能变化都为零，机械能变化量相同；质量不同，下降相同高度，重力势能变化不同，故c正确；d、细绳剪断前，a物体重力g沿斜面向下的分力为，b物体沿斜面向下的分力为，由于此时两物体均处于静止状态，则有，根据机械能守恒，a、b两物体落地的速度大小相等设为v，重力对a物体做功的平均功率为，重力对b物体做功的平均功率为，由可知，两物体重力做功的平均功率相等，故d错误。故选ac。【考点】机械能守恒定律；功率三、填空题（每空2分，共20分）13（1）在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点，共取了a、b、c、d、e、f六个计数点（每相邻两个计数点间还有四个打印点）。从a点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示。若把每一段纸带的右上端连接起来，结果得到一条倾斜的直线，如图所示，由图可知纸带做_运动。从第一个计数点a开始计时，为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？若测得a段纸带的长度为10.0cm，e段纸带的长度为2.0cm，则可求出加速度的大小为_m/s2。【答案】匀减速；大； c； 2.0【解析】纸带剪接后，水平方向每条宽度相同，正好与时间对应，竖直长度为相邻相等时间的位移，由于，纸带长度差相等，变化规律恰好与速度一样，图线可看作v-t图象，即速度均匀减少，做匀减速直线运动；求0.25s的速度，即求0.20.3s内的平均速度，0.20.3s内的位移恰好是纸带c段对应的长度；利用，即，有：所以a大小为。【考点】测定匀变速直线运动的加速度14如图所示，a、b、c三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与a球相连，a、b间固定一个轻杆，b、c间由一轻质细线连接倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，则细线被烧断的瞬间，a、c小球的加速度aa=_ ，ac=_；a、b之间杆的拉力大小为fab=_。【答案】 【解析】以a、b组成的系统为研究对象，烧断细线前，a、b静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力，以c为研究对象知，细线的拉力为，烧断细线的瞬间，a、b受到的合力等于，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，由牛顿第二定律得：，则加速度；对球c，由牛顿第二定律得：，解得：，方向沿斜面向下；b的加速度为：，以b为研究对象，由牛顿第二定律得：，解得：。【考点】牛顿第二定律15某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50 hz.(1)除了图中已给出的实验器材外，还需要的器材有_；(2)实验中木板略微倾斜，这样做_(填答案前的字母)a是为了释放小车后，小车能匀速下滑 b是为了增大橡皮筋对小车的弹力c是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功d是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动(3)若根据多次测量数据画出的wv草图如图乙所示，根据图线形状可知，对w与v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是_。aw bw cwv2 dwv3(4)若在实验中你作出的图线与理论的推测不完全一致，你处理这种情况的做法是：_。【答案】（1）刻度尺； （2）c； （3）ab；（4）分析误差来源或改进试验方案或测量手段，重新进行试验【解析】（1）根据实验原理可知实验中需要刻度尺测量打点之间的距离，计算物体的速度；（2）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力沿斜面方向的分力大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动，小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故abd错误c正确；故选c；（3）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和y=xn（n=2，3，4）形式，故ab错误，cd正确；故选ab；（4）分析误差来源或改进试验方案或测量手段，重新进行试验；千万不可以随意修改数据。【考点】探究功与速度变化的关系四、计算题（每题10分，共40分）16如图所示，在水平地面上有a、b两个小物体，质量分别为ma3kg、mb2kg，它们与地面间的动摩擦因数均为0.1。a、b之间有一原长为l0.15m、劲度系数为k500n/m的轻质弹簧水平连接。分别用两个方向相反的水平恒力f、f同时作用在a、b两物体上。当运动达到稳定时，a、b两物体以共同加速度大小为a1m/s2做匀加速直线运动。已知f20n，g取10m/s2。求运动稳定时a、b之间的距离及f的大小。【答案】距离可能是0.178m，此时f的大小是10n；距离也可能是0.202m，此时f的大小为30n当系统具有水平向右的加速度时：设运动稳定时弹簧的伸长量为x1，a、b间距为l1，f的大小为f1对a，有：对整体，有：又有：解得：、当系统具有水平向左的加速度时：设运动稳定时弹簧的伸长量为x2，a、b间距为l2，f的大小为f2对a，有：对整体，有：又有：解得：、【考点】牛顿第二定律；17风洞实验室可产生一定区域内风力不变的风，且风力满足f=kv（k为比例系数，v为风速），如图所示，现有稳定风力自下往上吹，在风的区域内有一条长l=1m的轻绳一端固定在o点，另一端系一个质量为m=100g的小球（小球半径远小于绳长），若给小球一定的初速度，小球能在竖直平面内做圆周运动，a为最高点，b为最低点。忽略一切阻力，且风力大小在小球运动区域内处处相等，那么：（1）若风速v=2m/s，小球能在竖直平面内做匀速圆周运动，求比例系数k。（2）设风力的比例系数k不变，若风速v=4m/s，要在竖直平面内做完整的圆周运动，在最低点的最小速度是多少？【答案】 【解析】（1）若风速，小球能在竖直平面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力，必须指向圆心，所以风力与重力相等，则有：，解得：；（2）若，所以小球肯定能过最高点，在最低点，当绳子拉力为零时，小球速度最小，则：代入数据解得：。【考点】向心力；牛顿第二定律18如图所示是一皮带传输装载机械示意图井下挖掘工将矿物无初速放置于沿图示方向运行的传送带a端，被传输到末端b处，再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点c处，然后水平抛到货台上已知半径为r=0.4m的圆形轨道与传送带在b点相切，o点为半圆的圆心，bo、co分别为圆形轨道的半径，矿物m可视为质点，传送带与水平面间的夹角=370，矿物与传送带间的动摩擦因数=0.8，传送带匀速运行的速度为v0=8m/s，传送带ab点间的长度为sab=45m若矿物落点d处离最高点c点的水平距离为scd=2m，竖直距离为hcd=1.25m，矿物质量m=50kg，sin370=0.6，g=10m/s2，不计空气阻力求：（1）矿物到达b点时的速度大小；（2）矿物到达c点时对轨道的压力大小；（3）矿物由b点到达c点的过程中，克服阻力所做的功。【答案】（1）矿物到达b点时的速度大小是6m/s；（2）矿物到达c点时对轨道的压力大小是1500n；（3）矿物由b点到达c点的过程中，克服阻力所做的功是140j。【解析】（1）假设矿物在ab段始终处于加速状态，由动能定理可得代入数据得由于，故假设成立，矿物b处速度为6m/s；（2）设矿物对轨道c处压力为f，由平抛运动知识可得、代入数据得矿物到达c处时速度由牛顿第二定律可得代入数据得根据牛顿第三定律可得所求压力；（3）矿物由b到c过程，由动能定理得代入数据得即矿物由b到达c时克服阻力所做的功是140j。【考点】动能定理；牛顿第二定律；平抛运动；向心力19如图的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为r和2r的两个半圆轨道、半径为r的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2r和4r的直轨道平滑连接而成。以水平线mn和pq为界，空间分为三个区域。一质量为m小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为（01），而轨道的圆弧形部分均光滑。将小环在较长的直轨道cd上端的c点无初速释放，已知重力加速度为g，求：（1）小环在第一次通过轨道最低点a时的速度va的大小和小环对轨道的压力fn的大小；（2）若从c点释放小环的同时，在区域