物理（兰天班）卷·2018届甘肃省天水市一中高二下学期第一阶段考试（2017-03）

物理（兰天班）卷·2018届甘肃省天水市一中高二下学期第一阶段考试（2017-03）

‎2016——2017学年度第二学期2015级第一学段考试 物理试题（时间90分钟）‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1—8题只有一项符合题目要求，9—12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．‎ ‎1．如图所示表示一交流电电流随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的大小为Im，则该交流电的有效值为（ ）‎ A． Im B．Im C． D．Im ‎2．如图所示电路中a、b端接有电压有效值为U的交流电，变压器为理想变压器，各电阻的阻值相等，电流表为理想交流电表．开关S断开时，电流表读数为I，开关S闭合时，电流表读数为I，则各电阻的阻值R和变压器原、副线圈匝数的比值k分别为（ ）‎ A．R=，k=3 B．R=，k=2 ‎ C．R=，k= D．R=，k=‎ ‎3．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠，如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（ ）‎ A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好 B．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 C．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 D．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 ‎4．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．K闭合瞬间，D2先亮，D1后亮，最后两灯亮度一样 B．K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样 C．K断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再慢慢熄灭 D．K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭 ‎5．如图所示，A、B两闭合线圈为同样导线绕成的，A有10匝，B有20匝，两圆线圈半径之比为2∶1.匀强磁场只分布在B线圈内．当磁场随时间均匀增强时(　　)‎ A． A中无感应电流 ‎ B． B．B中感应电流为顺时针方向 C．A、B中感应电动势之比为2∶1‎ D．A、B中感应电流之比为1∶2‎ ‎6．在光滑的水平地面上放有一质量为M带光滑圆弧形槽的小车，一质量为m的小铁块以速度v沿水平槽口滑上小车，如图所示，若M=m，铁块最终未能上到小车的最高点，则铁块离开车时将（ ）‎ A．自由落体 B．向右平抛 C．向左平抛 D．无法判断 ‎7．如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为mA=4kg，mB=2kg，以水平向右为正方向，其速度分别是vA=3m/s，vB=﹣3m/s．则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（ ）‎ A．vA′=1 m/s，vB′=1 m/s B．vA′=﹣3 m/s，vB′=9 m/s C．vA′=2 m/s，vB′=﹣1 m/s D．vA′=1.1 m/s，vB′=0.8 m/s ‎8．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L．已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（ ）‎ A． ‎ B． ‎ B． C． D．‎ ‎9．（多选）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势的 e－t图象如图所示，则(　　)‎ A．t1、t3时刻线圈通过中性面 B．t2、t4时刻线圈中磁通量最大 C．t2、t4时刻线圈平面与中性面垂直 D． t1、t3时刻线圈中磁通量变化率最大 ‎10．（多选）如图甲所示，在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字型金属框架CAD，已知∠A=θ，导体棒EF在框架上从A点开始在拉力F作用下，沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路．已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好．关于回路中的电流I、拉力F和电路消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（ ）‎ ‎11．（多选）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，在零时刻由静止开始沿斜面下滑．t1时ab边刚越过GH进入磁场I区，此时线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动．重力加速度为g．则下列说法中正确的有（　　）‎ A．t1时，通过线框的电流I = ‎ B．线框两次匀速直线运动的速度之比v1：v2=2：1‎ C．从t1到t2的过程中，线框克服安培力做功的数值等于重力势能的减少量 D．从t1到t2的过程中，有+的机械能转化为电能 ‎12．（多选）质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则（　　）‎ A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒 B．当两物块相距最近时，物块甲的速率为零 C．当物块甲的速率为1m/s时，物块乙的速率可能为2m/s，也可能为0‎ D．物块甲的速率不可能达到5m/s 二．填空题：（每空2分，共16分）‎ ‎13．学习了法拉第电磁感应定律E∝后，为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比，某小组同学设计了如图所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上．每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间△t，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E．利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t．‎ 在一次实验中得到的数据如下表：‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ E/V ‎0.116‎ ‎0.136‎ ‎0.170‎ ‎0.191‎ ‎0.215‎ ‎0.277‎ ‎0.292‎ ‎0.329‎ ‎△t/×10﹣3s ‎8.206‎ ‎7.486‎ ‎6.286‎ ‎5.614‎ ‎5.340‎ ‎4.462‎ ‎3.980‎ ‎3.646‎ ‎（1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的△t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都　　（选填“相同”或“不同”），从而实现了控制　　不变；‎ ‎（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与△t成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出　　，若该数据基本相等，则验证了E与△t成反比；第二种是作图法：在直角坐标系中作　　关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与△t成反比．‎ ‎14．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：‎ 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；‎ 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；‎ 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．‎ ‎(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是________．‎ A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须水平 D．小球1质量应大于小球2的质量 ‎(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________．‎ A．A、B两点间的高度差h1 B．B点离地面的高度h2‎ C．小球1和小球2的质量m1、m2 D．小球1和小球2的半径r ‎(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失．‎ 三、计算题：（本题共3小题，每小题12分，共36分，写明解题的主要公式、步骤及结果）‎ ‎15．小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：‎ ‎(1)升压变压器的原、副线圈的匝数之比．‎ ‎(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比．‎ ‎16．如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角=300 的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m．导轨所在空间被分成区域I和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁场感应度大小均为B=0.5T，在区域I中，将质量m1=0.1kg，电阻R1=0.1的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑．然后，在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg，电阻R2=0.1的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触，取g=10m/s2,问 ‎（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向；‎ ‎（2）ab将要向上滑动时，cd的速度v多大；‎ ‎（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是多少．‎ ‎17．在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d．现给A一初速度，A与B发生弹性正正碰，碰撞时间极短．当两木块都停止运动后，相距任然为d．已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g．求A的初速度的大小．‎ ‎2016——2017学年度第二学期2015级第一学段考试 物理试题参考答案 一、选择题：本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1—8题只有一项符合题目要求，9—12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 答案 A B D C D A 题号 ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A B AC ACD AD CD ‎1．A ‎【解析】根据有效值的定义计算．‎ ‎2． B ‎【解析】开关S断开时，由变压器变流关系可得，副线圈中电流I’=kI，则电路总功率为UI=I2R+I’2R；开关S闭合时，副线圈中总电流I’’=kI，电路消耗的总功率为UI=(I)2R+I’’2，两式联立解得R=，k=2，选项C正确．‎ ‎3．D ‎【解析】A、锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流．故A错误，D正确．‎ B、在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用．故B错误．‎ C、金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流．故C错误；故选D．‎ ‎4．C ‎【解析】L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡 A、K闭合瞬间，但由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，所以以后D1熄灭，D2变亮．故A错误；‎ B、K闭合瞬间，但由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，所以以后D1熄灭，D2变亮．故B错误；‎ C、K闭合断开，D2立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以D1亮一下再慢慢熄灭，故C错误；‎ D、K闭合断开，D2立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以D1亮一下再慢慢熄灭，故D正确；‎ ‎5． D 解析：只要穿过圆线圈内的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势和感应电流，因为磁场变化情况相同，有效面积也相同，所以，每匝线圈产生的感应电动势相同，又由于两线圈的匝数和半径不同，电阻值不同，根据电阻定律，单匝线圈电阻之比为2∶1，所以，感应电流之比为1∶2．因此正确答案为D．‎ ‎6．A ‎【解析】小铁块和小车组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向的动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：‎ ‎ mv=Mv车+mv铁 系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得：‎ mv02=Mv车2+mv铁2‎ 解得铁块离开车时：v铁=0，v车=v 所以铁块离开车时将做自由落体运动，故BCD错误，A正确．‎ ‎7．A ‎【解析】以A的初速度方向为正方向，碰前系统总动量为：p=mAvA+mBvB=4×3+2×（﹣3）=6kg•m/s，‎ 碰前总动能为：EK=mAvA2+mBvB2=×4×32+×2×（﹣3）2=27J；‎ A、如果vA′=1m/s、vB′=1m/s，碰后系统动量为6kg•m/s，总动能为3J，系统动量守恒、动能不增加，符合实际，故A正确；‎ B、如果vA′=﹣3m/s、vB′=9m/s，碰后系统总动量为6kg•m/s，总动能为99J，系统动量守恒，动能增加，故B错误；‎ C、如果vA′=2m/s、vB′=﹣1m/s，碰后系统总动量为6kg•m/s，总动能为9J，系统动量守恒，动能不增加，碰后两球速度方向都不发生改变，会再次发生碰撞，故C错误；‎ D、如果vA′=﹣1m/s、vB′=﹣5m/s，碰后总动量为﹣14kg•m/s，系统动量不守恒，故D错误；‎ ‎8．B ‎【解析】人从船尾走到船头过程中，动量守恒，则有：，即，则船的质量为：。故选项B正确．‎ ‎9．AC ‎【解析】t1、t3时刻，电动势为零，线圈处在中性面位置，此时磁通量最大，磁通量变化率最小，A对D错．t2、t4时刻，电动势最大，线圈平面与中性面垂直，磁通量为零，B错C对．‎ ‎10．ACD ‎【解析】设框架运动时间为t时，通过的位移为，则连入电路的导体的长度为：，则回路的总电阻为：，则电流与t的关系式为： ，式中各量均一定，则I为一定值，故A正确B错误；外力F大小等于安培力大小，则，F与t成正比，故C正确；运动x时的功率为：，则P与x成正比，故D正确 ‎11．AD ‎【解析】A、t1时，线框恰好匀速直线运动，则感应电动势为E=Blv，由欧姆定律得，I=，故A正确 B、线框两次都做匀速直运动，说明受力平衡，由平衡条件得沿斜面方向：F=mgsinθ，‎ F=BIL=，解得v1：v2=4：1，故B错误 C、从t1到t2的过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量加上动能的减少量，故C错误 D、从t1到t2的过程中，根据能量守恒，损失的重力势能和减少的动能克服安培力做功转化为为电能，故有+的机械能转化为电能，故D正确．故选 ‎12．CD ‎【解析】A、甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，动量守恒．故A错误．‎ B、当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为v，根据动量守恒定律得到 mv乙﹣mv甲=2mv，解得v=0.5m/s．故B错误．‎ C、若物块甲的速率为1m/s，方向与原来相同，则由mv乙﹣mv甲=﹣mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=2m/s．若物块甲的速率为1m/s，方向与原来相反，则由mv乙﹣mv甲=mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=0．故C正确．‎ D、若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相同，则mv乙﹣mv甲=﹣mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=6m/s．两个物体的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律．若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相反，则mv乙﹣mv甲=mv甲′+m乙v乙′，代入解得v乙′=﹣4m/s，可以，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律．所以物块甲的速率不可能达到5m/s．故D正确．‎ 二．填空题：（每空2分，共16分）‎ ‎13．（1）相同，通过线圈的磁通量的变化量 ‎（2）感应电动势E和挡光时间△t的乘积 感应电动势E与挡光时间的倒数 ‎【解析】（1）为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比，我们应该控制磁通量的变化量△Φ不变．‎ 所以在实验中，每次测量的△t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了控制通过线圈的磁通量的变化量不变．‎ ‎（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与△t成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出感应电动势E和挡光时间△t的乘积，若该数据基本相等，则验证了E与△t成反比．‎ 第二种是作图法：在直角坐标系中作感应电动势E与挡光时间的倒数关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与△t成反比．‎ ‎14．【解析】（1）因为每一步实验都需要重复多次确定落点的位置，平抛运动的初速度必须相等，所以小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，A正确；只有小球1的质量大于小球2的质量，碰撞以后小球1的运动方向才不改变，所以小球1的质量应大于小球2的质量，C正确．故选AC．‎ ‎（2）本实验需要验证的表达式是：,所以除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有小球1和小球2的质量m1、m2；‎ ‎（3）发生弹性碰撞时，碰撞前后动能相等，即：，‎ 根据平抛运动的规律：，，‎ 联立得：‎ 三、计算题：（本题共3小题，每小题12分，共36分，写明解题的主要公式、步骤及结果）‎ ‎15—17答案略．‎