【物理】甘肃省庆阳市镇原中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】甘肃省庆阳市镇原中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

镇原中学2019-2020-2期中考试高二物理试题 一、选择题（本题共10小题，总分40分。1至6为单选每小题4分，7至10有一个或多个选项，全部选对得4分，少选漏选得2分，错选、多选或不选均不得分）‎ ‎1. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 B. 电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 C. 交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值 D. 穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流 ‎【答案】D ‎【解析】A．当只有闭合回路的一部分做切割磁感线运动时，闭合电路中产生感应电流，A错误；B．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化，B错误；‎ C．交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的有效值，C错误；‎ D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流，D正确。故选D。‎ ‎2. 两个相向运动的物体碰撞后都静止，这说明两物体原来的( )．‎ A. 速度大小相等 B. 质量大小相等 C 动量大小相等 D. 动量相同 ‎【答案】C ‎【解析】两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球总动量为零，故碰前两个球的动量大小相等，方向相反，ABD错误，C正确。‎ ‎3. 一个物体静止于光滑水平面上，同时受到在一条直线上的两个力F1和F2的作用，F1和F2与时间t的关系如图所示，则物体速率最大的时刻和物体的最大动量是（ ）‎ ‎ ‎ A. 10s末，‎120kg·m/s B. 20s末，‎60kg·m/s C. 20s末，‎240kg·m/s D. 10s末，‎60kg·m/s ‎【答案】D ‎【解析】当合外力为零的时候，加速度为零，速度达到最大值，由图像可以看出，10s末时，速度达到最大值，此时物体的最大动量为。故选D。‎ ‎4. 一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为：( )‎ A. 逆时针方向 逆时针方向 B. 逆时针方向 顺时针方向 C. 顺时针方向 顺时针方向 D. 顺时针方向 逆时针方向．‎ ‎【答案】B ‎【解析】线圈第一次经过位置Ⅰ时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向左，根据安培定则，顺着磁场看去，感应电流的方向为逆时针方向.当线圈第一次通过位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量减小，可判断出感应电流为顺时针方向，故选项B正确.‎ ‎5. A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移－时间图象(x－t图)分别为如图中ADC和BDC所示．由图可知，物体A、B的质量之比为(　　)‎ A. 1:1 B. 1:‎2 ‎C. 1:3 D. 3:1‎ ‎【答案】C ‎【解析】由x－t图象可以知道,碰撞前，碰撞后 碰撞过程动量守恒,对A、B组成的系统,设A 原方向为正方向,则由动量守恒定律得:, 计算得出 故C正确；ABD错误；故选C ‎6. 如图所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时，以下说法不正确的是（ ）‎ A. 原、副线圈磁通量之比为2∶1 B. 原、副线圈电流之比为1∶2‎ C. 输入功率和输出功率之比为1∶1 D. 原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】AD．理想变压器中原副线圈的磁通量相等，磁通量的变化率相等，选项A错误，符合题意，D正确，不符合题意；‎ B．原、副线圈电流之比为 选项B正确，不符合题意；‎ C．理想变压器输入功率与输出功率相等，则选项C 正确，不符合题意；故选A。‎ ‎7. 如图所示，将一条形磁铁N极向下插入一闭合的螺线管中的过程，螺线管中产生感应电流，则下列说法正确的是( )‎ A. 螺线管的下端是N极 B. 螺线管的上端是N极 C. 流过电流表的电流是由上向下 D. 流过电流表的电流是由下向上 ‎【答案】BC ‎【解析】根据楞次定律，螺线管的感应电流的磁场应阻碍磁通量的变化，故阻碍条形磁铁的下落，故螺线管对条形磁铁有向上的排斥力，把螺线管等效为条形磁铁，故上端为N极，所以A错误；B正确；根据楞次定律可判断感应电流流过电流表的方向是由上向下，所以C正确；D错误．‎ ‎8. 我国处在地球的北半球，飞机在我国上空匀速地巡航，机翼保持水平，飞机高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设左侧机翼末端处的电势为φ1，右侧机翼末端处的电势为φ2，则( )‎ A. 飞机从西向东飞时，φ1比φ2高 B. 飞机从东向西飞时，φ2比φ1高 C. 飞机从南向北飞时，φ1比φ2高 D. 飞机从北向南飞时，φ2比φ1高 ‎【答案】AC ‎【解析】当飞机在北半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下；由于在电源内，感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的，由低电势指向高电势，所以由右手定则可判知，在北半球不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有比高，故A、C正确，B、D错误；故选AC。‎ ‎9. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20 Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u＝20sin 20πt(V)，则(　　)‎ A. 交流电压表的示数为20 V B. 副线圈输出交流电的频率为10 Hz C. 电阻R上消耗的电功率为2 kW D. 原线圈中电流的最大值为‎100 A ‎【答案】BC ‎【解析】A、电压表显示的是有效值应为：，故A错误； B、原副线圈的频率是相同的为：，故B正确； C、由电压之比等于匝数之比可知R两端的电压为，则电阻R消耗的功率为：，故C正确； D、由可以得到：，则电流最大值为，故D错误．‎ ‎10. 如图所示，线圈L与灯泡并联后接到电源上。先闭合开关S，稳定后设通过线圈L 的电流为，通过小灯泡的电流为。断开开关S，下列判断正确的是（　　）‎ ‎ A. 逐渐减为零 B. 小灯泡立即熄灭 C. 小灯泡中电流逐渐减为零，方向与相反 D. 小灯泡中的电流逐渐减为零，方向与相同 ‎【答案】AC ‎【解析】A．迅速断开开关S时，线圈中电流开始减小，磁通量开始减小产生自感电动势，阻碍电流的减小，则线圈中电流I1逐渐减小为零，故A正确；‎ B．迅速断开开关S时，线圈产生自感电动势，相当于电源，小灯泡不会立即熄灭，B正确；‎ CD．迅速断开开关S时，灯泡中原来的电流I2突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡，灯泡E中电流由Il逐渐减为零，方向与I2相反，故C正确，D错误。故选AC。‎ 二、实验探究题（共16分 每小题8 分）‎ ‎11. 如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1 E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql q2。‎ ‎【答案】大于，等于 ‎【解析】[1]快插时穿过线圈的磁通量变化率比慢插时的大，根据公式可得 ‎[2]通过截面的电荷量为 因为两种情况下都是从同样高度插到线圈中同样的位置处，所以磁通量变化量相同，线圈的电阻相同，所以两种情况通过的电荷量相同。‎ ‎12. 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 ‎【答案】 (1). ACD (2). C ‎【解析】(1) A.为了让小球每次做同样的平抛运动，即每次做平抛运动的初速度相同，应使小球1每次从斜槽上相同的位置自由滚下，故A正确；‎ B.小球在运动中摩擦力每次都相同，故不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误；‎ C.为了保证小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故C正确；‎ D.为了小球2能飞的更远，防止小球1与小球2碰后反弹，小球1质量应大于小球2的质量，故D正确。故选ACD。‎ ‎(2)‎ ‎ AB.因为平抛运动下落的时间相等，则水平位移可以代表速度，只需保证小球1每次从斜槽上相同的位置自由滚下，不需要测量A、B两点间的高度差h1和B点离地面的高度h2，故AB错误；‎ C.上述实验中，P点是在实验的步骤1中小球1落点的平均位置，N点是步骤2中碰撞后小球2落点的平均位置，M点是步骤2中碰后小球1落点的平均位置，根据动量守恒定律，应有 所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量和，故C正确；‎ D.在小球1质量大于小球2质量的情况下，为了两小球发生对心碰撞，应使两小球大小相同即可，不需要测量小球1和小球2的半径r，故D错误。故选C。‎ 三、计算题(共44分注意：解答应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)‎ ‎13. 如图，一质量为M=‎2m的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出。重力加速度为g。求：‎ ‎（1）子弹穿过物块后物块的速度v；‎ ‎（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】（1）设子弹穿过物块后物块的速度为v，由动量守恒得mv0=m+Mv 解得 ‎ ‎（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s,则 ‎ s=vt ‎ 可得 ‎14. 如图所示，电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=L，bc=h，质量为m ‎，该线圈自某一高度自由落下，通过一水平方向的匀强磁场，磁场区域的宽度为h，磁感应强度为B。若线圈恰好以恒定速度通过磁场，则线圈全部通过磁场所用的时间为多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】设线圈通过磁场时的速度为v。则线圈产生的感应电动势为E=BLv 感应电流为 ‎ 所受的安培力为F=BIL 由于线圈匀速运动，重力与所受的安培力平衡，则有mg=F 联立解得 ‎ 所以线圈全部通过磁场所用的时间为 ‎15. 如图所示，水平U形光滑导轨，宽度为L=‎1m，导轨电阻忽略不计，ab杆的电阻 r=0.1Ω，定值电阻R=0.3Ω．匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向垂直导轨向上，现用力F拉动ab杆由静止开始向右加速前进‎2m时恰以‎2m/s的速度作匀速运动．求此时：‎ ‎（1）a、b间的电势差 ；‎ ‎（2）ab杆所受的安培力大小和方向；‎ ‎（3）ab杆加速过程中通过ab杆的电量q．‎ ‎【答案】（1）0.75V（2）1.25N，方向向左；（3）‎‎2.5C ‎【解析】(1)电动势 电路中电流 a、b间的电势差V ‎(2)ab杆所受的安培力N 方向水平向左。‎ ‎(3)通过ab杆的电量 ‎16. 一辆小车在光滑水平面上以‎1m/s的速度向右运动，小车的质量为M=‎100kg，如图所示。一质量为m=‎50kg的人从小车的右端迎面跳上小车，接触小车前瞬间人的水平速度大小为‎5.6m/s。求：‎ ‎（1）人跳上小车后，人和小车共同运动速度的大小和方向；‎ ‎（2）人再以‎5.6m/s的水平速度向右跳离小车，小车的速度大小和方向；‎ ‎【答案】（1）‎1.2m/s，方向水平向左．（2）‎4.6m/s，方向向左。‎ ‎【解析】（1）设人跳上小车后，人和小车的共同速度为v，以向右为正方向，根据动量守恒定律得：Mv1-mv2=（M+m）v ‎ 代入数据得 ‎ ‎ 即人跳上小车后，人和小车的共同速度的大小为‎1.2m/s，方向水平向左． （2）人再以‎5.6m/s的水平速度向右跳离小车，以向左为正方向，根据动量守恒定律得 ‎（M+m）v = -mv2+Mv3‎ 解得v3=‎4.6m/s 方向向左。‎