物理卷·2018届重庆市第十八中学高二下学期期中考试（2017-04）

物理卷·2018届重庆市第十八中学高二下学期期中考试（2017-04）

重庆市第十八中学2016-2017学年高二（下）半期考试 物 理 试 题 ‎ 本卷由第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分组成，满分110分，考试时间90分钟．‎ 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 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，第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． 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )‎ A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 ‎ B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C. 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 ‎ D. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 ‎2.玻璃杯从同一高度落下掉在石头上比掉在草地上容易碎是由于玻璃杯与石头撞击过程中( )‎ 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 ‎2．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz ‎ B．通过电阻的电流为A C．电阻消耗的电功率为2.5 W ‎ D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V ‎4.如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2vo，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（ ）‎ A．A和B都向左运动 ‎ B．A和B都向右运动 C．A向左运动，B向右运动 ‎ D．A静止，B向右运动 ‎ ‎5. 如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎①A、B系统动量守恒 ‎ ‎②A、B、C系统动量守恒 ‎③小车向左运动 ‎ ‎④小车向右运动 A. ①③ B. ②③ ‎ C. ②④ D. ①④‎ ‎6.图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S＝0.2m2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙方所示。下列说法中正确的是（ ）‎ A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向 ‎ B．电阻R两端的电压随时间均匀增大 C．线圈中的感应电流的大小为0.1A ‎ D．线圈电阻r消耗的功率为0.04W ‎7.如右图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属线框ABCD，其一条对角线AC和y轴重合、顶点A位于坐标原点O处．在y轴的右侧的一、四象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的AB边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t＝0时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿A→B→C→D→A的感应电流方向为正，则在线框穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图象正确的是( )‎ ‎8.如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量 m=1.0kg的小木块A。现以地面为参照系，给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板。站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是（ ）‎ A B v v A.1.8m/s ‎ B.2.0m/s ‎ C.2.4m/s ‎ D.3.0m/s ‎9.如图所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入三个电阻R1、R2、R3，各交流电表的阻值对电路的影响不计，原来开关s是断开的，当开关s闭合时，各电表的示数变化情况是( )‎ A．电流流A1示数变大 ‎ B．电流表A2 示数变大 C．电压表V1示数变小 ‎ D．电压表V2示数变小 ‎10.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰．小球的质量分别为m1和m2．图乙为它们碰撞前后的s-t（位移时间）图象．已知m1=0.1㎏．由此可以判断（　　）‎ A．碰前m2静止，m1向右运动 ‎ B．碰后m2和m1都向右运动 C．m2=0.3kg ‎ D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 ‎11.如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列判断正确的是(　　)‎ A．电压表的读数为U= ‎ B．磁通量的变化量为 C．电阻R所产生的焦耳热为 ‎ D．通过电阻R的电荷量为q＝‎ ‎12.如图所示，质量为3m的重物与一质量为m 的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框电阻为R，横边边长为L，水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，线框穿出磁场前，若线框已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计。则下列说法中正确的是（ ）‎ A．线框进入磁场时的速度为 ‎ B．线框穿出磁场时的速度为 ‎ C．线框通过磁场的过程中产生的热量Q=‎ D．线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为 第Ⅱ卷（非选择题，共62分）‎ 二、实验题（本大题2个小题，共14分，解答时按要求把答案填在相应的位置）‎ ‎13（6分）如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向 （1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。 （2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相同的实验操作是 ‎ A．插入铁芯F B．拔出线圈A ‎ C．使变阻器阻值R变小 D．断开开关S ‎（3） 已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图示电路，当条形磁铁按如图所示所示的方向运动时，电流表偏转的方向向 （填“左”或“右”）‎ ‎14（8分）（1）如图所示是一演示实验的电路图．图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡．起初，开关处于闭合状态，电路是接通的．现将开关断开，则在开关断开的瞬间，a、b两点电势相比，________（填“＞”或“＜”；这个实验是用来演示___________现象的。‎ 图1‎ ‎（2） “研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示.某同学改变磁铁释放时的高度，作出E-△t图象寻求规律，得到如图2‎ 所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间△t越短，感应电动势E越大，即E与△t成反比。若对实验数据的处理可以采用不同的方法. ‎ ‎①如果横坐标取___________，就可获得如图3所示的图线； ‎ ‎②若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将_________(填“不变”“增大”或“减小”)。‎ ‎0‎ E/v ‎△t/s 图2‎ ‎0‎ E/v 图3‎ ‎[‎ 三、计算题（本大题4个小题，共46分，解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤．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) ‎ ‎15（12分）如图所示,一小型发电机的线圈共100匝，线圈面积S＝0.05 m2，线圈转动的角速度为ω=100π rad/s，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝ T．发电机的输出端接一个理想变压器，匝数比n1:n2=10:1, 变压器的输出端接上阻值为50Ω的灯泡，求：‎ ‎（1）发电机电动势的有效值为多少？ ‎ ‎（2）灯泡所消耗的功率为多少？‎ ‎（3）交流电流表的示数为多大？‎ ‎16（10分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为m＝2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量M＝4 kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．求在以后的运动中：‎ ‎（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度v1为多大？‎ ‎（2）系统中弹性势能的最大值Ep是多少？‎ ‎ ‎ ‎17（12分）‎ 如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.50m，导轨平面与水平面间夹角θ=37°，N、Q间连接一个电阻R=4.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1.0T．将一根质量m=0.05kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒的电阻为r=1.0Ω，导轨的电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50。现将金属棒在ab位置由静止释放，当金属棒滑行至cd处时达到最大速度，已知位置cd与ab之间的距离s＝3.0 m，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：‎ ‎（1）金属棒下滑过程中的最大速度；‎ ‎（2）金属棒由ab滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量；‎ ‎（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）。‎ ‎18（14分）如图甲，电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ与水平面的倾角θ＝53°，MO及PR部分的匀强磁场竖直向下，ON及RQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m＝1.0 kg，R＝1.0 Ω，长度L＝1.0 m与导轨间距相同，棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，现对ab棒施加一个方向水向右，按图乙规律变化的力F，同时由静止释放cd棒，则ab 棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10 m/s2。‎ ‎（1）求ab棒的加速度大小和磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）若已知在前2 s内F做功W＝30 J，求前2 s内电路产生的焦耳热；‎ ‎（3）求cd棒达到最大速度所需的时间。‎ ‎ 重庆市第十八中学2016-2017学年高二（下）半期考试 物理答案 一、选择题（12×4=48分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D D C C B D A C ABD AC BC CD 二、实验题（2×8=16分）（每空2分）‎ ‎13（1）连图；（2） BD ；‎ ‎（3） 右 ；‎ ‎14（1） < ； 自感；‎ ‎（2）① 1/△t  ；② 变大 ；‎ 三、计算题（12+10+12+14=48分）‎ ‎15(12分）解：‎ ‎（1）发动机电动势的最大值Em=NBS=500V--------------------------------（2分）‎ ‎ 则电动势的有效值E=Em=500V--------------------------------------------（2分）‎ ‎（2）因为线圈电阻不计，U1=E=500V ‎ 由代入数据解出U2=50V---------------------------------------------（2分）‎ ‎ 则灯泡消耗的功率P==50W------------------------------------------------（2分）‎ ‎(3)由I2=代入数据解出I2=1A----------------------------------------------------（2分）‎ ‎ 又由代入数据解出I1=0.1A-----------------------------------------------（2分）‎ ‎16(10分)解：‎ ‎（1）据题意，A、B、C三物块动量守恒，当弹簧的弹性势能最大时满足： ----------------------------------------------------------------------（2分） 带入数据解出： -----------------------------------------------------------------------（2分）  （2）当BC刚完成碰撞时由动量守恒可得： ‎ ‎ ----------------------------------------------------------------------------------（2分）  由系统机械能守恒，当弹簧的弹性势能最大时满足： ----------------------------------------------（2分） 带入数值解得： -----------------------------------------------------------------------（2分）‎ ‎17（12分）解：‎ ‎（1）达到最大速度时加速度为0，有     ‎ ‎ -------------------------------------------------（2分）‎ ‎ ----------------------------------------------------------------（1分）‎ ‎ 代入数据解得：--------------------------------------------------------------------（1分）‎ ‎（2）当金属棒静止达到稳定速度的过程有 ‎  ------------------------------------------------（2分）‎ ‎ 且---------------------------------------------------------------------------------（1分）‎ 代入数据解得： -------------------------------------------------------------------（1分）‎ ‎（4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，故有。  ---------------------------------------------------（2分）‎ ‎     -----------------------------------------------------------------（1分）‎ ‎   代入数据解得：　　 -------------------------------------------------------（1分）‎ ‎18(14分).解： (1)对ab棒：‎ F－BIL－μmg＝ma----------------------------------------------------------------------------------（1分）‎ F安=---------------------------------------------------------------------------------------------（1分）‎ F＝m(μg＋a)＋-------------------------------------------------------------------------------（1分）‎ 由图象信息，代入数据解得：a＝1 m/s2、B＝2 T---------------------------------------------（2分）‎ ‎(3)0～2 s过程中，对ab棒，x＝at＝2 m------------------------------------------------------（1分）‎ v2＝at1＝2 m/s---------------------------------------------------------------------------------------（1分）‎ 由动能定理知：W－μmgx－Q＝mv-------------------------------------------------------------（2分）‎ 代入数据解得Q＝18 J-------------------------------------------------------------------------------（1分）‎ ‎(4)设当时间为t′时，cd棒达到最大速度，‎ mgsin 53°＝μ(F安＋mgcos 53°)--------------------------------------------------------- ------------（2分）‎ F安=---------------------------------------------------------------------------------------------（1分）‎ 解得：t′＝5 s------------------------------------------------------------------------------------------（1分）‎