甘肃省张掖市高台县一中2019-2020学年高二下学期4月线上教学测试物理试题

甘肃省张掖市高台县一中2019-2020学年高二下学期4月线上教学测试物理试题

高台一中2020年春学期线上教学质量检测 高二物理试卷 一、选择题（共20小题，共64分。第1~16题只有一项符合题目要求，每小题3分，第17~20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，有错选的不得分。）‎ ‎1.如图所示，一个矩形金属线圈abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中．在下列各种运动中，整个线圈始终处于磁场内，其中能使线圈中产生感应电流的是 A. 沿纸面向右移动线圈 B. 沿纸面向下移动线圈 C. 垂直纸面向外移动线圈 D. 以ad轴转动线圈 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动，或向下拉动，或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故ABC错误；当线圈绕ad边转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确．故选D．‎ ‎2.有关涡流、电磁阻尼与电磁驱动的说法中正确的是（　　）‎ A. 家用电磁炉是利用涡流的磁效应来工作的 B. 金属探测器是利用涡流的磁效应来工作的 C. 磁电式仪表是利用电磁驱动来工作的 D. 电能表是利用电磁阻尼来工作 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．家用电磁炉是利用涡流的热效应来工作的，选项A错误；‎ B．金属探测器是利用涡流的磁效应来工作的，选项B正确；‎ C．磁电式仪表是利用通电导线在磁场中受力原理来工作的，选项C错误；‎ D．电能表是利用电磁驱动来工作的，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的磁通量随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是（　　）‎ A. 0.2‎s和0.4s时刻电动势最大 B. 0.2s和0.4s时刻电动势改变方向 C. 电动势的最大值为157V D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．0.2s和0.4s时刻穿过线圈的磁通量最大，但是磁通量的变化率最小，则电动势最小，选项A错误；‎ B．0.2s和0.4s时刻，线圈均处于中性面位置，电动势改变方向，选项B正确；‎ C．由图可知 电动势的最大值为 选项C错误；‎ D．每当e变换方向时，线圈都处在中性面位置，此时通过线圈的磁通量的绝对值都为最大，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示有一闭合导线环，磁场方向垂直环面向里，当磁感应强度随时间一直均匀增大时，顺着磁场方向看导线环中感应电流的方向是 A. —直逆时针 B. —直顺时针 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 磁感应强度随时间一直均匀增大时，方向向里，则由楞次定律可知，感应电流的磁场应向外，则由安培定则可知，感应电流方向一直逆时针，故A正确，BCD错误．‎ ‎5.如图所示，电源的电动势为E，内阻忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，直流电阻不计。关于这个电路的说法中正确的是（　　）‎ A. 闭合开关瞬间，A、B同时变亮 B. 闭合开关一会后，B比A亮 C. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自右向左通过A灯 D. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．闭合开关瞬间，A立刻亮，但是由于线圈阻碍L和B支路电流的增加，使得B逐渐亮起来，由于两个支路的直流电阻相等，则最后B与A一样亮，选项AB错误；‎ CD．开关由闭合至断开，在断开瞬间，原来通过A灯的电流立即消失；由于线圈阻碍电流减小，产生自感电动势，且在L、B和A之间形成新的回路，则电流自右向左通过A灯，由于电路稳定时AB两灯电流相同，则在开关断开瞬间，A灯逐渐熄灭，但不会闪亮一下，选项C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.‎ 如图所示表示一交流电随时间而变化的图像，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的强度为Im，则该交流电的有效值为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据有效值的概念可知 解得 故选D。‎ ‎7.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右），则（）‎ A. 导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B. 导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D. 导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据楞次定律“增反减同”可知导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，故A错误 B、根据楞次定律“增反减同”可知当导线框离开磁场时感应电流为a→b→c→d→a，故B 错误；‎ C、根据楞次定律“来拒去留”可知导线框离开磁场时受到了向左的安培力，故C错误；‎ D、根据楞次定律“来拒去留”可知导线框进入磁场时受到了向左的安培力，故D正确；‎ ‎8.在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 三只灯泡的亮度不变 B. C灯泡亮度不变，B灯泡变暗 C. A灯泡变暗，B灯泡变亮 D. A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A灯泡所在支路的电流变小，流过灯泡B所在支路的电流变大，流过灯泡C所在支路的电流不变.故灯泡A变暗，灯泡B变亮，灯泡C亮度不变；综上分析，故D正确．‎ ‎【点睛】‎ ‎【详解】‎ ‎9.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎，是因为掉在水泥地上时，杯子 A. 动量的变化量大 B. 动量大 C. 受到冲量大 D. 受到的作用力大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.从同一高度落下的杯子，所以杯子落地速度大小相同，动量相同，末动量为零，所以动量变化量相同，AB错误．‎ CD.根据动量定理 ，冲量的大小相同；落在水泥地上的与地作用时间短，作用力大，更容易碎，C错误D正确．‎ ‎10.光滑金属导轨L=‎0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个导轨平面，如图甲。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙。金属棒ab的电阻为1，自t=0时刻开始从导轨最左端以v=‎1m/s的速度向右匀速运动，则（　　）‎ A. 1s末回路中感应电流为‎0.8A B. 1s末回路中电动势为1.6V C. 1s末ab棒所受磁场力为0.64N D. 1s末ab棒所受磁场力水平向右 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．1s末回路中感应电动势 感应电流为 选项A错误，B正确；‎ C．1s末ab棒所受磁场力为 选项C错误；‎ D．由左手定则可知，1s末ab棒所受磁场力水平向左，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎11.如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m ‎，停放在光滑水平向上．有一质量也为m的速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后，又下降而离开小车，离车后球的运动情况是（ ）‎ A. 作平抛运动，速度方向与车运动方向相同 B. 作平抛运动，水平速度方向跟车相反 C. 作自由落体运动 D. 小球跟车有相同的速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程中动量守恒，由动量守恒定律得，由动能守恒得：，联立解得：，即小球与小车分离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，故C正确，ABD错误．‎ ‎12.在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等，现突然给左端小球一个向右的速度v，则从开始运动到弹簧第一次恢复原长这一过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 因有弹簧弹力故系统动量不守恒 B. 球B的速度先增加后减小 C. 弹簧压缩到最短以后二者以相同速度匀速运动 D. 弹簧第一次恢复原长时B球的速度为v ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因系统所受的合外力为零，则系统动量守恒，选项A错误；‎ B．此过程中，弹簧一直被压缩，则B球一直受到弹簧向右的弹力作用，则B 球的速度一直增加，选项B错误；‎ C．弹簧压缩到最短时两球速度相等，以后B球继续加速，A球继续减速，选项C错误；‎ D．因两球质量相等，则弹簧第一次恢复原长时，由动量守恒定律 由能量关系 联立解得 v1=0‎ v2=v 即两球交换速度，即A球的速度为零，B球的速度为v，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎13.质量为M=‎200kg，长为b=‎10m的平板车静止在光滑的水平面上，车上有一个质量为‎50kg的人，人由静止开始从平板车左端走到右端，求此过程中，车相对地面的位移大小为（　　）‎ A. ‎2m B. ‎3m C. ‎4m D. ‎‎6m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设车相对地面向左的位移大小为x，则由动量守恒定律可得 解得 x=‎‎2m 故选A。‎ ‎14.某校备用交流发电机的内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为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22个教室，每个教室用“220V　40W”的灯12盏。要求在应急情况下，每个教室只开6盏灯，各灯都正常发光，则（　　）‎ A. 发电机的输出功率5280W B. 发电机的电动势250V C. 输电线上损耗的电功率288W D. 输电线上的电流为‎24A ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．全校22个教室，每个教室只开6盏灯，各灯都正常发光，则总功率 P4=22×6×40W=5280W 降压变压器次级电流 降压变压器的初级电流 输电线上的电流为 I线=‎6A；‎ 导线上的功率损失 ‎ ‎ 则发电机的输出功率为 选项ACD错误； ‎ B．升压变压器的初级电流 则发电机路端电压 发电机的电动势 选项B正确。‎ 故选B。‎ ‎15.如图所示，小车在光滑的水平面上向左运动，木块水平向右在小车的水平车板上运动，且未滑出小车，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 若小车的动量大于木块的动量，则木块先减速再加速 B. 若小车的动量大于木块的动量，则小车先减速再加速后匀速 C. 若小车的动量小于木块的动量，则木块先减速后匀速 D. 若小车的动量小于木块的动量，则小车先减速后匀速 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若小车的动量大于木块的动量，则系统总动量向左，最终物块和小车的共同速度向左，则木块先向右减速，再向左加速，最后随小车匀速；小车先向左减速，后匀速，选项AB错误；‎ CD．若小车的动量小于木块的动量，则系统总动量向右，最终物块和小车的共同速度向右，则木块先向右减速后匀速；小车先向左减速，后向右加速，最后匀速，选项C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎16.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，在垂直于磁场方向的平面内，有一个长度为l的金属棒OP绕垂直于纸面的转动轴O沿逆时针方向以角速度ω逆时针匀速转动，则金属棒OP转动过程中（　　）‎ A. 产生的感应电动势的大小为 B. 产生的感应电动势的大小为 C. P点的电势比O点的电势高 D. 棒中电流方向由O点流向P点 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．产生的感应电动势的大小为 选项A错误，B正确；‎ CD．由右手定则可知，P点的电势比O点的电势低；棒中电流方向由P点流向O点，选项CD错误。‎ 故选B。‎ ‎17.如图所示，木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑的水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，当撤去外力后，下列说法中正确的是（　　）‎ A. a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒 B. a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量不守恒 C. a离开墙壁后，a和b系统的动量守恒 D. a离开墙壁后，a和b系统的动量不守恒 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．a尚未离开墙壁前，a和b组成系统所受合外力等于墙壁的弹力，合外力不为零，系统的动量不守恒，故A错误，B正确；‎ CD．a离开墙壁后，a和b组成系统所受到的合外力为零，系统动量守恒，故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎18.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）‎ A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变小 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小 D. 若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器R的电阻变大，次级电阻变大，由于次级电压一定，可知次级电流减小，即R1消耗的功率变小；因R1两端电压减小，则电压表V示数变大；次级电流减小，根据可知初级电流减小，即电流表A1示数变小，选项ABC正确；‎ D．若闭合开关S，则次级电阻减小，次级电流变大，则初级电流变大，电流表A1示数变大；因R1两端电压变大，则电压表示数变小，则电阻R2的电流减小，即A2示数变小，选项D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎19.如图所示，光滑平行金属导轨放置在同一水平面内，之间接一定值电阻，金属棒垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.时对金属棒施加水平向右的外力，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动.下列关于通过金属棒的电流、通过导轨横截面的电荷量、拉力和科力的功率随时间变化的图像，正确的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 由题知，金属棒由静止开始做匀加速直线运动，则有：，根据法拉第电磁感应定律得：，则感应电流，故A正确；根据、和，得，而，故，故B错误；根据牛顿第二定律有：，，解得：，故C正确；根据P=Fv，得，故D错误；故选AC.‎ ‎20.设质量为m的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M的木块并留在其中，设木块对子弹的阻力恒为f（　　）‎ A. 子弹、木块相对静止时的速度 B. 子弹打进木块中的深度 C. 子弹在木块中运动的时间 D. 系统增加的内能 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．子弹、木块系统动量守恒，则 ‎ ‎ 即子弹、木块相对静止时的速度 选项A正确；‎ B．由能量关系可知 子弹打进木块中的深度 选项B正确；‎ C．对木块由动量定理 解得 选项C正确；‎ D．系统增加的内能 选项D错误。‎ 故选ABC。‎ 二、实验题（每空分1分，共6分）‎ ‎21.如图甲所示，在探究碰撞中的不变量时，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50H。‎ ‎(1)长木板右端下面垫放小木片的作用是____________。‎ ‎(2)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应选______段来计算A的碰前速度，应选______段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。‎ ‎(3)已测得小车A的质量m1=‎0.40kg，小车B的质量m2=‎0.20kg，由以上测量结果可得碰前=______kg•m/s，碰后=______kg•m/s。实验结论：__________________。（计算结果保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 平衡摩擦力 (2). BC段 (3). DE段 (4). 1.26 (5). 1.25 (6). 误差范围内动量守恒 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．长木板右端下面垫放小木片的作用是平衡摩擦力；‎ ‎(2)[2][3]．由纸带上的点迹分布可知，应选BC段来计算A的碰前速度，应选DE段来计算A和B碰后的共同速度。‎ ‎(3)[4][5][6]．碰前小车的速度 碰前 碰后共同速度 碰后 实验结论：误差范围内系统动量守恒。‎ 三、计算题（本题共4小题，共30分。要求写出必要的文字说明、主要的计算公式及步骤和结果，有数据计算的要写清单位。只写最后结果的不得分。）‎ ‎22.一个质量为的垒球，以的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为．若球棒与垒球的作用时间为，球棒对垒球的平均作用力是多大？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 试题分析：由动量定理，有：，方向与初速度方向相反．‎ 考点：动量定理 ‎【名师点睛】此题主要考查动量定理的简单运用，难度不大，属于基础题；但要注意解题中方向的确定．‎ ‎23.如图所示，线圈的面积是‎0.5m2‎，共100匝；线圈电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感应强度为B=T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：‎ ‎(1)若线圈从中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式。‎ ‎(2)电路中电压表和电流表的示数各是多大？‎ ‎(3)线圈转过s时电动势的瞬时值多大？这段时间内通过外电阻R的电荷量是多少？‎ ‎【答案】(1) 500sin10πt V；(2) ‎35.4 A，318.6 V；(3)433V， ‎‎0.8C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)线圈转动角速度ω=10πrad/s，产生感应电动势的最大值 Em=NBωS=100××10π×0.5 V=500 V 又线圈从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为 e=Emsinωt= 500sin10πt V ‎(2)电动势的有效值为 电流表的示数 I==‎35.4 A.‎ 电压表的示数 U=IR=35.4×9 V=318.6 V ‎(3)当t= s时，电动势的瞬时值 e=500sin（10π×）V=433 V 通过的电量 Φ1=BS s线圈转过的角度 θ=ωt=‎ 所以 Φ2=BScos=BS ΔΦ=Φ1－Φ2=BS 由以上各式可解得 q==‎0.8C.‎ ‎24.如图所示,有两根和水平方向成α=37°角的光滑平行的金属轨道,电阻不计，宽为L=‎2m，上端接有阻值R=3Ω的电阻，下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,一根质量m=‎0.2kg的金属杆电阻r=2Ω，从轨道上由静止滑下距离d=‎5.5m时，速度已经达到最大值．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取‎10m/s2.）‎ ‎(1)求速度的最大值；‎ ‎(2)某时刻金属杆的速度为‎2m/s,求此时金属杆的加速度；‎ ‎(3)求金属杆由静止滑下‎5.5m过程中电阻R上产生的热量．‎ ‎【答案】(1)vm=‎6m/s(2)a=‎4m/s2(3)QR=1.8J ‎【解析】‎ ‎【分析】金属杆受重力、支持力、安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，所以金属杆做加速运动．随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大．当加速度为零时，速度最大，由能量守恒定律求出电阻R中产生的热量．‎ 解：设金属杆速度为v ‎ 则安培力 ‎ 金属杆加速度为 当金属杆不再加速，速度达到最大值，此时 金属杆的速度为‎2m/s，此时金属杆的加速度 金属杆由静止滑下过程中，由能量守恒定律得 电阻R上产生的热量 ‎25.如图所示，质量mA为‎4.0kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数为0.24，木板右端放着质量mB为‎1.0kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态。木板A突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EkA为8.0J，小物块的动能为0.50J，重力加速度取‎10m/s2，求：‎ ‎(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；‎ ‎(2)A与B间的摩擦力；‎ ‎(3)木板的位移s；‎ ‎(4)木板的长度L。‎ ‎【答案】(1)‎3m/s；(2)4N；(3)‎0.625m；(4)‎‎0.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）取水平向右为正方向，对木板根据动量定理 解得 ‎（2）（3）（4）A与C之间的摩擦力为 A与B之间的摩擦力为fBA，滑板前进的距离为s，B在A上滑行的时间为t，B离开A时A和B的速度分别为vA和vB，根据动能定理对木板A:‎ ‎ ‎ 对小物块B 取向右为正方向，由动量定理，对木板A 对小物块B 再由动能和动量的关系可知 带入数据解得 s=‎‎0.625m L=‎‎0.5m fBA=4N t=0.25s