【物理】北京师范大学附属外国语学校2019-2020学年高二下学期期中考试试题卷（珠海分校）（解析版）

【物理】北京师范大学附属外国语学校2019-2020学年高二下学期期中考试试题卷（珠海分校）（解析版）

北师大珠海分校附属外国语学校2019--2020学年第二学期 期中考试高二年级物理（A 班）试题卷 一．单项选择题（每小题只有一个选项正确，每小题6分，共计 36 分）‎ ‎1.图中能产生感应电流的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 线圈是不闭合的，不能产生感应电流。故A错误；‎ B． 线框的面积增大，穿过线框的磁通量增大，能够产生感应电流。故B正确；‎ C． 由于直导线在线圈的直径的上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，线圈的磁通量仍然是0．故C错误；‎ D． 线圈整体垂直于磁场运动，线圈的磁通量始终是最大，没有发生变化，没有感应电流。故D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.如图所示的理想变压器，b是原线圈的中点接头，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上正弦交变电压，现将单刀双掷开关与a连接，下列说法正确的是（ ）‎ A. 滑动变阻器触头P向上移动时，电压表、电流表示数均变小 B. 滑动变阻器触头P向上移动时，原线圈中电流增大 C 单刀双掷开关由a转向b，电压表、电流表示数均变大 D. 单刀双掷开关由a转向b，变压器输入功率将变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压是由变压器决定的，所以电流变小，电压表的示数不变，所以A错误．电流与匝数成反比，副线圈电流减小，原线圈电流也减小，所以B错误．若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比变小，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以C正确．由C知电压表和电流表的示数均变大，变压器输入功率等于输出功率将变大，所以D错误．‎ ‎3.如图甲所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示，发电机线圈内阻为，外接灯泡的电阻为恒定不变，则下列说法中正确的为（　　）‎ A. 电压表的示数为6V B. 通过电阻的电流方向1秒钟改变50次 C. 线圈在磁场中匀速转动的角速度 D. 在0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．感应电动势有效值 电压表测量的是小灯泡两端的电压 故A错误；‎ B．交变电流的周期 T=0.02s 一个周期电流方向改变2次，1s内电流方向改变100次，故B错误；‎ C．产生该交变电流的线圈在磁场中匀速转动的角速度为 故C错误；‎ D．在0.01s时刻，感应电动势为0，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.如图所示，竖直放置的矩形导线框MNPQ边长分别为L和‎2L，M、N间连接水平的平行板电容器，两极板间距为d，虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场。两极板间有一质量为m、电荷量为q的带负电油滴恰好处于平衡状态，已知重力加速度为g，则下列磁场磁感应强度大小B的变化情况及其变化率分别是（　　）‎ A. 正在减小， B. 正在减小，‎ C. 正在增强， D. 正在增强，‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．电荷量为q的带负电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电场强度方向竖直向下，所以电容器的上极板带正电，线框上端相当于电源的正极，感应电动势逆时针方向，感应电流的磁场方向和原磁场方向相反，根据楞次定律可知，穿过线框的磁通量在均匀增强，线框产生的感应电动势 油滴所受电场力与重力大小相等，则 联立以上两式得，线圈中的磁通量变化率的大小为 故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎5.玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中(　　)‎ A. 玻璃杯的动量较大 B. 玻璃杯受到的冲量较大 C. 玻璃杯的动量变化较大 D. 玻璃杯的动量变化较快 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；故D正确．‎ ‎6.如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为(　　)‎ A. v0＋(v0＋v) B. v0－v C. v0＋v D. v0＋(v0－v)‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：（M+m）v0=Mv′-mv，解得：v′=v0+（v0+v）；‎ A. v0＋(v0＋v)，与结论相符，选项A正确；‎ B v0－v，与结论不相符，选项B错误；‎ C. v0＋v，与结论不相符，选项C错误；‎ D. v0＋(v0－v) ，与结论不相符，选项D错误；‎ 二、多项选择题：（本题共 4 小题，每小题 6 分，共24 分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选且正确的得3分，有错选或不答的得 0 分）‎ ‎7.如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A. P、Q将相互远离 B. P、Q将相互靠近 C. 磁铁的加速度小于g D. 磁铁的加速度仍为g ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A错误，B正确；‎ CD．由楞次定律中的来去拒留可知，磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误。故选BC。‎ ‎8.如图所示，某发电站的电能输送示意图，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4，两变压器均为理想变压器．若发电机的输出电压与负载的额定电压刚好相等，要使负载正常工作，下列判断正确的是 A. B. ‎ C. 升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率 D. 升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流 ‎【答案】BD ‎【解析】由变压器电压比与匝数之比的关系得：，；因为线路电压损失，即U2＞U3，由题意U1=U4，所以，选项A错误，B正确；因是理想变压器，则其输入功率与输出功率相等，但由于电线电阻功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．故C错误．升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流，故D正确；故选BD．‎ 点睛：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．‎ ‎9.如图所示，在光滑水平面上放置A、B两物体，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内．A物体质量为m，以速度v0逼近B，并压缩弹簧，在压缩的过程中（ ）‎ A. 任意时刻系统的总动量均为mv0‎ B. 任意时刻系统的总动量均为 C. 任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反 D. 当A、B两物体距离最近时，其速度相等 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．在AB碰撞并压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在任意时刻，A、B两个物体组成的系统的总动量都为mv0，故A正确，B错误； C．在任意的一段时间内，A、B两个物体受到的弹力大小相等，方向相反，根据冲量 I=Ft 得冲量大小相等，方向相反，故C正确； D．当A、B两个物体有最小的距离时，其速度相等，即弹簧被压缩到最短，故D正确。 故选ACD。‎ ‎10.如图所示，甲、乙两球质量分别为‎1kg，‎3kg，它们在光滑水平面上发生正碰，图甲表示甲球碰撞前后的s-t图线，图乙表示乙球碰后的s-t时间图线，不计碰撞时间，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲、乙两球在t=2s时发生碰撞 B. 碰撞前后系统动量守恒 C. 碰撞后甲球的速度反向了 D. 碰撞前后甲球动量改变了 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为甲前两秒是向正方向的匀速直线运动，后是向负方向的匀速直线运动，所以甲、乙两球在时发生碰撞，故A正确；‎ B．因为碰撞发生在光滑的水平面上，所以碰撞前后动量守恒，故B正确；‎ C．末甲球的速度时间图象斜率变为负值，说明速度反向，故C正确；‎ D．甲球碰撞前的动量，碰撞后的动量，所以动量的变化量为 故D错误。故选ABC。‎ 三、计算题：(本题共 3 小题，共 40 分．解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写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)‎ ‎11.如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=‎0.4m，质量为m=‎0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上．从t=0时刻起，用水平恒力F向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示．求：‎ ‎（1）恒力F的大小；‎ ‎（2）线框进入磁场过程中感应电流的大小；‎ ‎（3）线框进入磁场过程中线框产生的热量．‎ ‎【答案】（1）2N，（2）‎10A，（3）0.8J ‎【解析】‎ 试题分析：（1）在0-0.4s内线框在拉力F作用下，做初速度为0的匀加速度直线运动，由v-t图求出加速度，由牛顿第二定律求拉力F的大小；（2）线框匀速进入磁场，由平衡条件得，可以求出感应电流的大小；（3）线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得：，即可求解产生的热量.‎ ‎（1）由v-t图可知，在0-0.4s内线框在拉力F作用下，做初速度为0的匀加速度直线运动 由v-t图得：加速度 由牛顿第二定律得：‎ ‎（2）线框以速度为匀速进入磁场，由平衡条件得：‎ 解得：‎ ‎（3）线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得：‎ ‎12.如图所示，面积为‎0.3 m2‎的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向外．磁感应强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t) T，已知电路中的R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电容C＝30 μF，线圈A的电阻r=2Ω，求：‎ ‎(1) 闭合S后，通过R2的电流大小及方向；‎ ‎(2) 闭合S一段时间后，再断开S，求S断开后通过R2的电荷量是多少？‎ ‎【答案】（1），电流方向由a流向b；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于 B=6-0.2t，则，，A线圈内产生的感应电动势：，S闭合后，电路中电流，根据右手定则判断电流方向由a→R2→b ‎（2）断开 S 后，通过 R2电量等于电容中储存的电量，开关闭合时，电容两端电压 ‎，所以电容带电量：，通过 R2的电量等于 ‎13.如图所示，质量为‎3m的木板静止在光滑的水平面上，一个质量为‎2m的物块（可视为质点），静止在木板上的A端，已知物块与木板间的动摩擦因数为μ．现有一质量为m的子弹（可视为质点）以初速度v0水平向右射入物块并穿出，已知子弹穿出物块时的速度为，子弹穿过物块的时间极短，不计空气阻力，重力加速度为g．求：‎ ‎(1)子弹穿出物块时物块的速度大小．‎ ‎(2)子弹穿出物块后，为了保证物块不从木板的B端滑出，木板的长度至少多大？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设子弹穿过物块时物块的速度为v1，对子弹和物块组成的系统，由动量守恒定律得 解得 ‎（2）物块和木板达到的共同速度为v2时，物块刚好到达木板右端，这样板的长度最小为L，对物块和木板组成的系统，由动量守恒得 ‎2mv1=5mv2‎ 此过程系统摩擦生热Q=2μmgL 由能量守恒定律 解得