浙江省杭州十四中2013-2014学年高二下学期期中考试物理试卷(带解析)

浙江省杭州十四中2013-2014学年高二下学期期中考试物理试卷（带解
析）
1．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）
【答案】 C
【解析】
试题分析: 光由空气射向玻璃，是光疏介质射入密介质，不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射，光折射角小于入射角，反射角等于入射角，故C正确，A、C、D错误。

考点：光的折射定律
2．如图所示，在曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动。

开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为2Hz；然后以60r/min的转速匀速转动摇把，当振子振动稳定时，它的振动周期为（）
A．0.25s B．0.5 s C．1 s D．2s
【答案】 C
【解析】
试题分析: 匀速转动摇把，转速为60r/min，故转动频率为：f =60r/min=1r/s=1Hz，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故振子振动稳定后它的振动为1Hz，故周期为1s；故C正确，ABD错误。

考点：产生共振的条件及其应用
3．如图所示的位移—时间和速度—时间图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况。

下列描述中正确的是（）
A．图线1表示物体做曲线运动
B ．t s -图象中1t 时刻21v v >
C ．两图象中，2t 、4t 时刻分别表示反向运动
D ．t v -图象中0至3t 时间内3和4的平均速度大小相等
【答案】 B 【解析】
试题分析: 运动图象反映物体的运动规律，不是运动轨迹，无论速度时间图象还是位移时间图象只能表示物体做直线运动．故A 错误；在s-t 图象中图线的斜率表示物体的速度，在t 1时刻图线1的斜率大于图线2的斜率，故v 1＞v 2．故B 正确；s-t 图线的斜率等于物体的速度，斜率大于0，表示物体沿正方向运动；斜率小于0，表示物体沿负方向运动．而t 2时刻之前物体的运动沿正方向，t 2时刻之后物体沿负方向运动．故t 2时刻开始反向运动．v-t 图象中速度的正负表示运动方向，从0-t 5这段时间内速度始终为正，故t 4时刻没有反向运动；故C 错误；在v-t 图线中图线与时间轴围成的面积等于物体发生的位移．故在0-t 3时间内4围成的面积大于3围成的面积，故3的平均速度小于4的平均速度．故D 错误。

考点：匀变速直线运动的图像 4．某跳水运动员在3m 长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A 为无人时踏板静止点，B 为人站在踏板上静止时的平衡点，C 为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法中正确的是（ ）
A ．人和踏板由C 到
B 的过程中，人向上做匀加速运动 B ．人和踏板由
C 到A 的过程中，人处于超重状态 C ．人和踏板由C 到A 的过程中，先超重后失重
D ．人在C 点具有最大速度 【答案】 C 【解析】
试题分析:人由C 到B 的过程中，重力不变，弹力一直减小，合力先减小，所以加速度减小，故A 错误；人和踏板由C 到B 的过程中，弹力大于重力，加速度向上，人处于超重状态，从B 到A 的过程中，重力大于弹力，加速度向下，处于失重状态，故B 错误，C 正确；人在C 点的速度为零，故D 错误。

故选C ．
考点：超重和失重 5．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方（如图所示）。

不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时，他可能作出的调整为（ ）
A ．增大初速度，抛出点高度变大
B ．增大初速度，抛出点高度不变
C ．初速度大小不变，降低抛出点高度
D ．初速度大小不变，提高抛出点高度 【答案】 C 【解析】
试题分析: 设小球平抛运动的初速度为v 0，抛出点离桶的高度为h ，水平位移为，则平抛运动的时间g h t 2=
， 水平位移g
h v x 20=，由上式分析可知，提高抛出点高度h ，增大初速度v0．将会增大，不可以把小球抛进小桶中，故A 、B 错误；速度不变，减小h ，水平位
移将减小，可以把小球抛进小桶中，故C 正确；初速度大小不变，提高抛出点高度，水平位移将增大，不可以把小球抛进小桶中，故D 错误。

考点：平抛运动
6．如图所示为某新型夹砖机．．．，它能用两支巨大的“手臂”将几吨砖夹起．．，大大提高了工作效率。

已知该新型某夹砖机能夹起质量为m 的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为max F （设最大静擦力等于滑动摩擦力），则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为（ ）
A ．max F m g =
μ B ．max
2F m g
=μ C ．max
2F mg
=
μ D ．m g F max =μ
【答案】 B
【解析】
试题分析: 对砖进行受力分析，根据平衡条件得：2F f =mg ，2μF max =mg ，解得：max
2F m g
=
μ，故B 正确，A 、C 、D 错误。

考点：滑动摩擦力
7．A 、B 两个相互作用的物体，在相互作用的过程中所受合外力为0，则下述说法中正确的是 （ ）
A ．A 的动量变大，
B 的动量一定变大 B ．A 的动量变大，B 的动量一定变小
C ．A 与B 的动量变化相等
D ．A 与B 受到的冲量大小相等 【答案】D 【解析】
试题分析: 在相互作用的过程中所受合外力为0，则系统动量守恒，若二者同向运动时发生碰撞，且后面速度大的质量也大，则碰后一个动量变大，一个动量变小，故A错误；若碰撞前二者动量大小相等，方向相反，则碰后二者均静止，即动量均减小，故碰后A的动量不一定变大，B错误；根据动量定理得：I=△P，则知，两物体的动量变化量大小相等，方向相反．故C错误；根据牛顿第三定律得知，作用力与反作用力大小相等、方向相反，而且同时产生，同时消失，作用时间相等，由冲量定义式I=Ft，可知作用力与反作用力的冲量也是大小相等、方向相反．故D正确；
考点：动量守恒定律
8．如图所示，一质量为m1的木板放在光滑斜面上，木板的上端用细绳拴在斜面的顶端，有一只质量为m2的小猫站在木板上。

剪断细绳，木板开始下滑，同时小猫沿木板向上爬，设一段时间内木板向下滑，而小猫在木板上相对于地面的高度不变，忽略空气阻力，则下列图中能正确反映在这段时间内小猫做功的功率随时间变化的关系的是（）
【答案】B
【解析】
试题分析: 小猫在木板上相对于地面的高度不变，知小猫受重力、支持力和摩擦力平衡，则摩擦力的大小恒定，设为F f．对于木板，受重力、压力和猫对木板的摩擦力，合力向下恒定，则木板向下做匀加速直线运动，v=at，则P=F f v=F f at，知小猫做功的功率与时间成正比．故B正确，A、C、D错误．
考点：功率
9．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法中正确的是（）
A．这列波的振幅为4 cm
B．这列波的周期为1 s
C．此时x＝4 m处质点沿y轴正方向运动
D．此时x＝4 m处质点的加速度为0
【答案】 CD
【解析】
试题分析: 振幅等于y的最大值，故这列波的振幅为A=2cm．故A错误；由图知，波长λ=8m，由波速公式v=λ/T，得周期T=2s．故B错误；简谐机械横波沿轴正方向传播，由波形平移法得知，此时=4m处质点沿y轴正方向运动．故C正确；此时=4m处质点沿处于平衡位置，
加速度为零．故D 正确。

考点：横波的图象
10．一束光从空气射向折射率n ＝2的某种玻璃的表面，如图所示．i 代表入射角，则 （ ）
A ．当入射角i =0°时不会发生折射现象
B ．无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过45°
C ．欲使折射角r ＝30°，应以i ＝60°的角度入射
D ．当入射角i ＝arctan 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
【答案】 BD 【解析】
试题分析: 当入射角i=0°时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，A 错误；当入射角是90°
时，根据折射定律r
i
n sin sin =
，解得：r=45°，所以无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过45°．B 正确；欲使折射角r=30°，根据折射定律r
i
n sin sin =，解得：i=45°，故C 错
误；当2ar ct an =i ，有2t an
=i ，设入射角为i ，折射角为r ，根据折射定律
i r
i
n tan sin sin ==
，解得sinr=cosi ，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，故D 正确。

考点：光的折射定律 11．如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支钢笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的有（ ）
A ．笔尖留下的痕迹是一条抛物线
B ．笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线
C ．在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变
D ．在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变 【答案】 AD 【解析】
试题分析: 由题可知，铅笔尖既随三角板向右的匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线．故A 正确，B 错误；在运动过程中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化．故C 错误；笔尖水平方向的加速度为零，竖直方向
加速度的方向竖直向上，则根据运动的合成规律可知，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变．故D 正确。

考点：运动的合成和分解
12．如图所示，一个小球（视为质点）从H ＝12 m 高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB ，进入半径R ＝4 m 的竖直圆环，且圆环动摩擦因数处处相等，当到达环顶C 时，刚好对轨道压力为零；沿CB 圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD ，且到达高度为h 的D 点时的速度为零，
则h 之值不可能为（g 取10 m/s 2
，所有高度均相对B 点而言）（ ）
A ．12 m
B ．10 m
C ．8.5 m
D ．7 m 【答案】 ABD 【解析】
试题分析: 小球到达环顶C 时，刚好对轨道压力为零，在C 点，由重力充当向心力，则根据
牛顿第二定律得：R
m v m g 2
=，解得：gR v =，开始小球从H=12m 高处，由静止开始通
过光滑弧形轨道ab ，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：
2
)2(2
mv R H mg W f =-+- ，之后小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度
比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，摩擦力做功大小小于
W f ，所以全过程摩擦力做功大于W f ，小于2W f ，对全过程，用动能定理：
0)(=-+'
-h H mg W f 所以高度范围为8m ＜h ＜10m ，故选A 、B 、D 。

考点：向心力
13．如图所示，质量为m 的物体静止在倾角为θ的固定斜面上，现将一垂直于斜面向下的推力F 作用在物体上。

则下列说法正确的是（ ）
A ．物体仍处于静止状态
B ．物体受到的合外力变大
C ．物体受到的摩擦力可能变大
D ．物体受到的支持力一定变大 【答案】 AD 【解析】
试题分析: 设物体的最大静摩擦力为f m ，物体原来静止在斜面上，则有mgsin θ≤f m =μmgcos θ，当推力F 作用在物体上，物体对斜面的压力增大，最大静摩擦力
f m 增大，仍有mgsin θ≤f m ．故物体仍处于静止状态，故A 正确；物体仍处于静止状态，合外力保持为零，故B 错误；由平衡条件得知，物体受到的摩擦力都为f=mgsin θ，没有变化．物体受到的支持力增大，故C 错误，D 正确。

考点：共点力平衡的条件及其应用
14．如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5cm ，如果
取重力加速度g=10m/s 2
，那么：
（1）照片的闪光频率为____ ____Hz 。

（2）小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s 。

【答案】 （1）10 （2）0.75 【解析】
试题分析: （1）在竖直方向上有：△h=gT 2
，其中△h=（6-2）×2.5cm=10cm，代入求得：T=0.1s ，
因此闪光频率为：f ＝10Hz 。

（2）水平方向匀速运动，有：s=v 0t ，其中s=7.5cm ，t=T=0.1s ，代入解得：v 0=0.75m/s ． 考点： 研究平抛物体的运动
15．如图所示，实线是一列简谐横波在t 1 = 0时的波形图，虚线为t 2=0.5s 时的波形图，已知0＜t 2－t 1＜T ， t 1 = 0时，=2m 处的质点A 正向y 轴正方向振动。

则波的周期为 s ； 波速大小为 m/s 。

【答案】2 s 2m/s 【解析】
试题分析: 根据t 1=0时的波形图上=2m 处的质点A 正向y 轴正方向振动，判断出波的传播方向沿着轴的正方向，已知0＜t 2-t 1＜T ，则根据波形的平移得知，波传播的时间t 2-t 1=T/4得到T=4（t 2-t 1）=4×0.5s=2s．图知，波长λ=4m ，则波速v=λ/T=2m/s ． 考点：横波的图象
16．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
5－
①（单选题）下列说法哪一项是正确的________．（填选项前字母） A ．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B ．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C ．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O 、A 、B 、C 计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ，则打B 点时小车的瞬时速度大小为________ m/s （保留三位有效数字）．
【答案】 （1）①C ； ②0.653 【解析】
试题分析: ①平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，但不要通电和挂钩码，故A 错误；为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，使系统的加速度较小，避免钩码失重的影响，故B 错误;实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故C 正确。

②B 为AC 时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：s m t x v AC
AC
B /653.0==
考点：探究功与速度变化的关系
17．某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．
①（单选题）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示．这样做的目的是 （填选项前字母）．
A ．保证摆动过程中摆长不变，在改变摆长时方便调节摆长
B ．可使周期测量得更加准确
C ．保证摆球在同一竖直平面内摆动
②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m ，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为 ，单摆摆长为 m ．
③（单选题）如果他测得的g 值偏小，可能的原因是 。

（填选项前字母）
A ．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
B ．测摆线长时摆线拉得过紧
C ．开始计时，秒表过迟按下
D ．实验中误将49次全振动数为50次
【答案】 ①A ； ②12.0 ； 0.9930 ； ③A 【解析】
试题分析: ①在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故A 正确，BC 错误。

②游标尺的读数规则为：固定刻度（主尺）+可动刻度（游尺），游标卡尺读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即12mm ，然后看游标上第0条刻度线与尺身的刻度线对齐，即0．0mm ，所以游标卡尺示数为d=12.0mm ；单摆摆长为：m d
L l 9930.02
=-
= ③摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了则实验中周期的测量值偏大，所以g 的测量值偏小，故A 正确；摆线拉得过紧，则L 的测量值偏大，g 的测量值偏大．故B 错误；秒表过迟按下，使测得周期偏小；实验中将49次全振动误记为50次，则周期的测量值偏小，g 的测量值偏大，故CD 错误。

考点：探究单摆的周期与摆长的关系
18．如图所示，位于竖直面内的曲线轨道的最低点B 的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m 的光滑圆形轨道平滑连接。

现有一质量m=0.10kg 的滑块（可视为质点），从位于轨道上的A 点由静止开始滑下，滑块经B 点后恰好能通过圆形轨道的最高点C 。

已知A 点到B 点的高度h=1.5m ，重力加速度g=10m/s 2
，空气阻力可忽略不计，求：
（1）滑块通过圆形轨道B 点时对轨道的压力大小；
（2）滑块从A 点滑至B 点的过程中，克服摩擦阻力所做的功。

【答案】 （1） 6N ；（2）0.5J 【解析】
试题分析: （1）因滑块恰能通过C 点，即在C 点滑块所受轨道的压力为零，其只受到重力的作用．
设滑块在C 点的速度大小为v C ，根据牛顿第二定律，对滑块在C 点有R
m v m g C
2=，解得
v C =2.0m/s
设滑块在B 点时的速度大小为v B ，对于滑块从B 点到C 点的过程，根据机械能守恒定律有 ：
)2(2
1212
2R mg mv mv C B += 滑块在B 点受重力mg 和轨道的支持力F N ，根据牛顿第二定律有R
mv mg F B
N 2
=-，联立上
述两式可解得 F N =6.0N ，根据牛顿第三定律可知，滑块在B 点时对轨道的压力大小F N ′=6.0N （2）设滑块从A 点滑至B 点的过程中，克服摩擦阻力所做的功为W f ，对于此过程，根据动能定律有 22
1B f mv W mgh =
-，解得W f =0.50J 考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；动能定理
19．在某介质中形成一列简谐波，t ＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B 点，且再经过0.6 s ，P 点也开始起振，求：
（1）该列波的周期T ；
（2）从t ＝0时刻起到P 点第一次达到波峰时止，O 点相对平衡位置的位移y 0及其所经过的路程s 0各为多少？ 【答案】（1） 0.2s ；（2） —2cm ； 0.3m 【解析】
试题分析: （1）由图象可知，λ=2m ，波从B 传到P 的距离为=6m ，时间为t=0.6s ，则波速
s m t x v /10==
，得 s v
T 2.0==λ
（2）离P 点最近的波峰传到P 点时，P 点第一次达到波峰，此波峰与P 间的距离为△=7.5m 设从图示时刻，P 点第一次达到波峰时，所需时间为△t ，则s v
x
t 75.0=∆=
∆，由题意可知t=0时刻，O 点起振方向向上，即O 点振动了 t=0.75s ∵T=0.2s ∴t=3T+3T/4，此时O 点到达波谷，所以y 0=-2cm ，路程m A A s 3.0)4(4
3
)4(30=+
= 考点： 横波的图象
20．如图所示，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面的倾角为37°，一质量为0.5kg 的物块从斜面上距斜面底端B 点5m 处的A 点由静止释放．已知物块与水平面和斜面的动摩
擦因数均为0.3。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s 2
）
（1）物块在水平面上滑行的时间为多少？
（2）若物块开始静止在水平面上距B 点10m 的C 点处，用大小为4.5N 的水平恒力向右拉该物块，到B 点撤去此力，物块第一次到A 点时的速度为多大？
（3）若物块开始静止在水平面上距B 点10m 的C 点处，用大小为4.5N 的水平恒力向右拉该物块，欲使物块能到达A 点，水平恒力作用的最短距离为多大？ 【答案】 （1）2s ；（2） 6m/s ；（3） 8m 【解析】
试题分析: （1）物块先沿斜面匀加速下滑，设AB 长度为L ，动摩擦因数为μ， 下滑的加速度mgsin θ-μmgcos θ=ma
解得：a=gsin θ-μgcos θ=3.6m/s 2
；
到达B 点时速度s m aL v /62==
在水平面上物块做匀减速运动，则有：μmg=ma′
解得：a′=μg=3m/s 2； 在水平面上运动的时间s a v t 2='
=； （2）设CB 距离为，全过程用动能定理， 则有：（F-μmg ）-mgLsin37°-μmgLcos37°=
221v m ' 解得：v′=6m/s；
（3）设力作用的最短距离为′，
根据动能定理可得：F′-μmg-mgLsin37°-μmgLcos37°=0
解得：′=8m，
考点：动能定理；牛顿第二定律
21．钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我人民海军为此进行登陆演练，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点＝1 km 处．登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角θ＝30°，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在
甲板上同时开始向快艇以速度v 0＝平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量m ，重力加速度g ＝10 m/s 2
，（已知18×18=324， sin30°=0.5，cos30°=23
）问：
（1）军舰甲板到快艇的竖直高度H 为多少？
（2）队员甲在绳索上运动的时间t 0为多少？
（3）队员甲最大速度为多大？
（4）若登陆艇额定功率为5 kW ，载人后连同装备总质量为103 kg ，从静止开始以最大功率
向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10 m/s ，则登陆艇运动的时间t 为多少？（此小题结果保留2位有效数字）
【答案】 （1）16.2 m ；（2）3.6 s ；（3）；（4）约1.1×102
s 【解析】
试题分析: （1）设救生圈做平抛运动的时间为t ，有：22
1gt H =
① Htan θ=v 0t ，联立得：H=16.2 m ；t=1.8 s 。

（2）设人下滑时间为t0，由题意知：t 0=2t=3.6 s 。

（3）由几何关系得：绳索长L=H/cos30°=18.7 m． 由：t v t v t v L M M M 2
202021=+++=，得：v M =10.39 m/s （4）加速过程有：2021)(M f v M t v x F t P '=
--' 最大速度时：f
M F P v =' 联立解得：
t′=1.1×102 s
考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；平抛运动。