物理理卷·2018届安徽省淮南二中高二下学期期中考试（2017-04）

物理理卷·2018届安徽省淮南二中高二下学期期中考试（2017-04）

淮南二中2018届高二（下）期中检测 物理试卷(理)‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分。每题只有一个答案是正确的）‎ ‎1.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积内磁通量随时间变化的规律如图所示,下面说法不正确的是(　　) ‎ A.线圈中D时刻感应电动势为零 B.线圈O时刻处于中性面位置 C.线圈中O时刻感应电动势为最大 D.线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4V O ‎2.如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（　　）‎ A.圆环向右穿过磁场后，不能摆至原高度 B.在进入和离开磁场时，圆环中感应电流方向相同 C.圆环进入磁场后，感应电流方向不变 D.圆环最终停止在最低点 ‎3.如图所示，一个腰长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正．则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（　　）‎ A. B. C. D.‎ ‎4.如图（甲）所示，面积S=0.2m2的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0Ω，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间t按图（乙）所示规律变化，方向垂直线圈平面，图（甲）中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V，0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10Ω，1A”，则下列说法正确的是（　　） ‎ A.电流表的电流方向向左 B.为了保证电路的安全，电路中允许通过的最大电流为1 A ‎ C.线圈中产生的感应电动势随时间在变化 D.若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，图（乙）中的t0最小值为40s ‎5.如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直方向的匀强磁场中，初始时的磁感应强度为B0．导体棒MN以恒定速度v向右运动，从图示位置开始计时，为使棒MN中不产生感应电流，磁感应强度B随时间t变化的示意图应为 (    )‎ A． B． C． D．‎ ‎6.如图所示，磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下，当磁场从零均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，则金属杆受到的静摩擦力将(　　) ‎ A.逐渐增大            B.逐渐减小 C.先逐渐增大，后逐渐减小     D.先逐渐减小，后逐渐增大 ‎7.如图所示．两平行光滑金属导轨MN、PQ竖直放置，导轨间距为L，MP间接有一电阻R．导轨平面内ABCD区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AB、CD水平，两者间高度为h，现有一电阻也为R，质量为m的水平导体棒沿着导轨平面从AB边以速v0向上进入磁场，当导体棒动到CD边时速度恰好为零，运动中．导体棒始终与导轨接触，空气阻力和导轨电阻均不计，则（　　）‎ A.导体棒刚进入磁场时，电阻R两端的电压为BLv0 B.导体棒刚进入磁场时，电阻R上电流方向为从P流向M C.导体棒通过磁场区域过程中电阻R上产生的热量Q= ‎ D.导体棒通过磁场区域的时间 t=‎ ‎8.图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（　　） ‎ A.图甲表示交流电，图乙表示直流电 B.两种电压的有效值相等 C.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100 πt V ‎ D.图甲所示电压经匝数比为10：1的变压器变压后，频率变为原来的1／10. ‎9.国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座．变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=200sin100πt（V），电压表、电流表都为理想电表．则下列判断正确的是（　　）‎ A.输入电压有效值为200 V，电流频率为100 Hz ‎ B.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大 C.S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小 D.若变阻器的滑片不动，S打到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小 ‎10.水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b 上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD．则整个过程中（　　）‎ A.F1的冲量等于F2的冲量 B.F1的冲量大于F2的冲量 C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量 D.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量 ‎11.如图所示，质量为M的斜面置于光滑的水平地面上，一质量为m的滑块以初速度v0沿斜面向上滑行，它们在相互作用的过程中，当斜面的速度达到最大值时，对应的是下列情况中的（　　）‎ A.物体在到达斜面的最高位置时   B.物体从斜面上开始下滑时 C.物体与斜面速度相等时      D.物体与斜面开始分离时 ‎12.质量为m的物块甲以3 m/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4 m/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，系统动量不守恒 B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零 C．当甲物块的速率为1 m/s时，乙物块的速率可能为2 m/s，也可能为0‎ D．甲物块的速率可能达到5m/s 二．填空题（每空3分，共12分）‎ ‎13.如图所示，用“碰撞试验器”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． ‎ ‎（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量 ______ （填选项前的序号），间接地解决这个问题．‎ ‎ A．小球开始释放高度h              ‎ B．小球抛出点距地面得高度H C．小球做平抛运动的射程 ‎（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是 ______ （填选项前的符号） A．用天平测量两个小球的质量m1、m2 B．测量小球m1开始释放高度h C．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N D．测量抛出点距地面的高度H E．测量平抛射程OM、ON ‎（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 ______ （用（2）中测量的量表示）；(4)若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为 ______  （用（2）中测量的量表示）‎ 三．计算题（10分+14分+16分=40分）‎ ‎14.（10分）如图所示，导轨是水平的，其间距L1=0.5m，ab杆与左端的距离L2=0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω．方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度 B=1T，滑轮下挂一重物质量为0.04kg，ab杆与导轨的摩擦不计，现使磁场以的变化率均匀地增大，由磁场开始变化起计时，求当时间t为多少时，重物刚好离开地面？(g取10m/s2) ‎ ‎15.（14分）有一台内阻为1Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V，40W”的电灯6盏，若要保证电灯全部正常发光，求： ‎ ‎（1）发电机输出功率；‎ ‎（2）发电机电动势；‎ ‎（3）输电效率；‎ ‎（4）若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半．‎ ‎16.（16分）如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4：1，重力加速度为g．求： （1）小物块Q离开平板车时速度为多大？‎ ‎（2）平板车P的长度为多少？‎ ‎（3）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？ ‎ 淮南二中2018届高二（下）期中检测物理试卷答案(理)‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分。每题只有一个答案是正确的）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B A B D D D D C D D D C 二．填空题（每空3分，共12分）‎ ‎13. (1)C； (2)ACE； ‎ ‎(3)m1OP=m1OM+m2ON； (4)m1OP2=m1OM2+m2OP2‎ 三．计算题（10分+14分+16分=40分）‎ ‎14.解：物体刚要离开地面时，其受到的拉力F等于它的重力mg，而拉力F等于棒aB所受的安培力，即：mg=FA=BIL1①  又：B=B0+②  I=③  根据法拉第电磁感应定律：④  S=L1L2⑤  联立①②③④⑤得：t=5s  答：当时间t为5s时，重物刚好离开地面．‎ ‎15. 解：（1）根据题意，所有灯都正常工作，它们的总功率为：P4=22×6×40 W=5280W   总电流为：I4==A=24A ‎ ‎ 由=得  两个变压器之间输电线上的电流为I3==×24A=6A  故输电线上损耗的电功率：PR=I32R=62×4W=144 W．  升压变压器的输出功率为：P2=PR+P3=5424W，  而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率：P出=P1=P2=5424W．  （2）降压变压器上的输入电压：U3==4U4=4×220V=880V  输电线上的电压损失为：UR=I3R=24V  因此升压变压器的输出电压为：U2=UR+U3=904V  升压变压器的输入电压为：U1==904V=226V  升压变压器的输入电流为：I1==4I2=24A  故发电机的电动势：E=U1+I1r=226V+24×1V=250V  （3）输电效率为η=×100%=×100%≈97.3%．  （4）若使用灯数减半且正常发光，P4′′=2640W，此时输电线上的电流：   I3′==A=3A  故此时发电机输出功率：P出′=P4′′+I3′2R=2640+32×4=2676W．      则==0.49，即发电机输出功率小于一半． ‎ ‎16.解：（1）小球由静止摆到最低点的过程中，有 mgR（1-cos60°）= 解得，小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是： 小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，则有 ‎ mv0=mv1+mvQ =+， 解得，v1=0，vQ=v0= 二者交换速度，即小球静止下来，Q在平板车上滑行的过程中，系统的动量守恒，则有 mvQ=Mv+m•2v 解得，v==   小物块Q离开平板车时，速度为2v= （2）由能的转化和守恒定律，知 fL=-- 又f=μmg 解得，平板车P的长度为L= （3）小物块Q在平板车上滑行过程中，对地位移为s，则 -μmgs=- 解得，s= 小物块Q离开平板车做平抛运动，平抛时间为 t= 水平距离x=2vt= 故Q落地点距小球的水平距离为s+x=+． ‎