福建省三明市第一中学学年高二下学期半期考.docx
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福建省三明市第一中学学年高二下学期半期考
三明一中2016~2017学年第二学期学段考试卷
高二物理2017.4
本试卷满分100分,完卷时间120分钟
一、单项选择题:
(本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。
)
1.如图所示,让线圈由位置1通过一个匀强磁场区域运动到位置2,下列说法中正确的是()
A.线圈进入匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,
而且进入进的速度越大,感应电流越大
B.整个线圈在匀强磁场中匀速运动时,
线圈中有感应电流,而且感应电流是恒定的
C.整个线圈在匀强磁场中加速运动时,线圈中有感应电流,而且感应电流越来越大
D.线圈穿出匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且感应电流越来越大
2.如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )
A.动量守恒、机械能守恒
B.动量不守恒、机械能不守恒
C.动量守恒、机械能不守恒
D.动量不守恒、机械能守恒
3.一质量为M的航天器,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为( )
A.m=
M B.m=
M
C.m=
MD.m=
M
4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心接头,电压表
和电流表Ⓐ均为理想电表.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u=220
sin100πt(V).下列说法正确的是( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22
V
B.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为220V
C.单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大
D.单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
5.如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面,若车表面足够长,则( )
A.由于车表面粗糙,小车和木块所组成的系统动量不守恒
B.车表面越粗糙,木块减少的动量越多
C.车表面越粗糙,小车增加的动量越多
D.木块的最终速度为
v0
6.如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图.门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出).经实际试验,灯的亮灭确能反映门的开、关状态.门打开时两灯的发光情况及R2两端电压U2与门关闭时相比( )
A.红灯亮,UR2变大
B.红灯亮,UR2变小
C.绿灯亮,UR2变小
D.绿灯亮,UR2变大
7.如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场,磁场的中心与铁芯的轴线重合。
当铁芯绕轴线以角速度ω逆时针转动的过程中,线圈中的电流变化图象在以下图中哪一个是正确的?
(从图位置开始计时,N、S极间缝隙的宽度不计。
以a边的电流进入纸面,b边的电流出纸面为正方向)
()
8.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。
与地面碰撞后。
上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)()
A.90NB.80NC.110ND.100N
9.如图(a)所示,半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内,缺口两端引出两根导线,与电阻R构成闭合回路。
若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图(b)所示。
规定磁场方向垂直纸面向里为正,不计金属圆环的电阻。
以下说法正确的是:
()
A.0-1s内,流过电阻R的电流方向为a→b
B.t=2s时,Uab=
C.2-3s内,穿过金属圆环的磁通量在减小
D.1-2s内,回路中的电流逐渐减小
10.
如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示,则导轨上的金属棒AB的运动必须是()
A.向左减速移动
B.向右匀速移动
C.向右减速移动
D.向左加速移动
二、多项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共20分。
每小题给出的四个选项中有两项或两项以上是正确的,漏选得2分,错选不得分。
)
11.卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是()
A.解释α粒子散射现象
B.用α粒子散射的实验数据估算原子核的大小
C.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
D.卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
12.一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,速度大小与碰撞前相同.碰撞过程中墙对小球的冲量I和碰撞过程中墙对小球做的功W分别为( )
A.I=0B.Δp=3.6N·s
C.W=0D.W=10.8J
13.如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0、R2=
.闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则( )
A.R2两端的电压为
B.电容器的a极板带正电
C.滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
D.正方形导线框中的感应电动势为kL2
14.如图,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L=0.5m,一端通过导线与阻值为R=0.5Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆(如图甲),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动.当改变拉力的大小时,相对应稳定时的速度v也会变化.已知v和F的关系如图乙.(取重力加速度g=10m/s2)则( )
A.金属杆受到的拉力与速度成正比
B.该磁场磁感应强度为1T
C.图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小
D.导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ=0.4
15.利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示,若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2m,则下述说法正确的是()
A.传送带运动的速度是0.1m/s
B.传送带运动的速度是0.2m/s
C.该传送带每小时输送3600个工件
D.该传送带每小时输送7200个工件
16.如图所示,质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足够长,与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动.当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v,距地面高度为h,则下列关系式中正确的是:
()
A.mv0=(m+M)vB.mv0cosθ=(m+M)v
C.mgh=
m(v0sinθ)2D.mgh+
(m+M)v2=
mv02
三、填空题(每空2分,共8分)
17.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接。
实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。
记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离分别用OM、OP、ON表示,并知A、B两球的质量分别为mA和mB,(且mA>mB,)则碰撞前后系统动量守恒满足的表达式为
18.A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,图表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断,A、B的质量比为
A、B作用前后总动量(填“守恒”或“不守恒”)
A、B作用前后总动能(填“改变”或“不变”)
4、计算题(本题共有4小题,共38分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不得分)
19.(6分)如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:
(1)交流电动机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数.
20.(10分)一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某大学,已知发电机的输出功率为为50kW,输出电压为500V,升压变压器原、副线圈匝数比为1:
5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω,降压变压器的输出电压为220V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成电压的损失不计,求:
(1)升压变压器副线圈的端电压;
(2)输电线上损耗的电功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比
(4)大学全校都是安装了“220V40W”的电灯,问此时共有多少盏电灯亮?
21.(10分)如图所示,物块A静止在光滑水平面上,木板B和物块C一起以速度
向右运动,与A发生弹性正碰,已知
=5m/s,
,C与B之间动摩擦因数μ=0.2,木板B足够长,取
求
(1)B与A碰撞后A、B物块的速度V1和V2;
(2)B、C共同的速度V3;
(3)整个过程中系统增加的内能。
22.(12分)如图所示,倾角为
、宽度为
、长为
的光滑倾斜导轨,导轨C1D1、C2D2顶端接有定值电阻
,倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=5T,C1A1、C2A2是长为S=4.5m的粗糙水平轨道,A1B1、A2B2是半径为R=0.5m处于竖直平面内的
光滑圆环(其中B1、B2为弹性挡板),整个轨道对称。
在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN,当开关S闭合时,金属棒从倾斜轨道顶端静止释放,已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度,当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S,(不考虑金属棒MN经过接点C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失,整个运动过程中金属棒始终保持水平,水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为µ=0.1,g=10m/s2)。
求:
(1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度;
(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中,电阻R0上产生的热量Q;
(3)当金属棒第三次经过A1A2时对轨道的压力。
三明一中2016~2017学年第二学期学段考答案
高二物理
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
C
D
B
C
D
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AB
BC
AC
BCD
BC
BD
17.mAOP=mAOM+mBON
18.3:
2守恒不变
19.【解析】
(1)交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω
而Φm=BS、ω=
,所以Em=
由Φ—t图象可知:
Φm=2.0×10-2Wb,T=6.28×10-2s
所以Em=200V
(2)电动势的有效值E=
Em=100
V
由闭合电路欧姆定律,电路中电流的有效值为
I=
=
A
交流电压表的示数为U=IR=90
≈127V
20.
(1)因为
,所以
=2500V.
(2)P2=P1=50kW。
输电线中电流
,
则
。
(3)用户得到功率P4=P1-
=44000W,
所以降压变压器副线圈电流
。
故
。
(4)1100盏灯亮
21.
22.
(1)金属棒最大速度时
电动势 E=Bdvm…①
电流
…②
安培力 F=BId …③
金属棒最大速度时,由牛顿第二定律有mgsinθ-F=0 …④
所以最大速度 vm=6m/s …⑤
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