高二第二学期期中物理试卷含答案

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第二学期期中考试
高二年级物理试题卷
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，满分50分．1-5为单选，6-10为多选。

1．下列说法中正确的是：感应电动势的大小跟（）有关．
A．穿过闭合电路的磁通量
B．穿过闭合电路的磁通量的变化大小
C．穿过闭合电路的磁通量的变化快慢
D．任意时间内穿过闭合电路的磁通量的变化量
2．空间存在竖直向上的匀强磁场，将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中，规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。

当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时，能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是（）
3．某远距离输电电路的输电电压为U，输电导线的总电阻为R，下列分析正确的是（）
A．由公式P=得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少
B．由公式I=得到，输电导线的电阻越小，电流越大
C．由公式P=I2R得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大
D．由公式P=UI得到，输电导线上的功率损失与电流强度成正比
4．一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电流e=220sin100πt（V）（）
A．该交变电流的频率是100Hz
B．当t=0时，通过线圈的磁通量为零
C．当时t=s，通过线圈的磁通量变化最快
D．该交变电流电动势的有效值为220V
5．一质量为0.5kg的小球沿光滑水平面大小为5m/s的速度水平向右运动，与墙壁碰撞后以大小为3m/s的速度反向弹回，已知小球跟墙壁作用的时间为0.05s，则该过程中小球受到墙壁的平均作用力（）A．大小为80N，方向水平向左
B．大小为80N，方向水平向右
C．大小为20N，方向水平向左
D．大小为20N，方向水平向右
多项选择题
6.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑片P就可以调节输出电压．图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（）
A．由甲图可知CD两端输入交流电压的表达式u=36sin（100πt）（V）
B．当滑片P逆时针转动时，MN之间输出交流电的频率变大
C．当滑片P顺时针转动时，电阻R2消耗的电功率变小
D．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，电流表示数变大，电压表示数不变
7．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随照射光强度增大而减小）．原线圈接入电压随时间按u=220sin（100πt）V变化的交流电，下列说法正确的是（）
A．通过原副线圈的电流之比为1：2
B．电压表的示数为110V
C．照射R的光强度增大时，电流表的示数变大
D．照射R的光强度增大时，电压表示数变大，灯泡变得更亮
8．将物体水平抛出，在物体落地前（不计空气阻力）（）
A ．动量的方向不变
B ．动量变化量的方向不变
C ．相等时间内动量的变化相同
D ．相等时间内动量的变化越来越大
9．自P 点以某一速度竖直向上抛出的小球，上升到最高点Q 后又回到P 的过程中，空气阻力大小不变，下列说法正确的是（ ）
A ．上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量
B ．上升过程中动量的变化量小于下降过程中动量的变化量
C ．上升过程中阻力的冲量小于下降过程中阻力的冲量
D ．上升过程中合外力的冲量大于下降过程中合外力的冲量
10．如图所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h 后又返回到底端．若运动过程中，金属杆始终保持与轨道垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则( )
A ．返回到底端时的速度大小为v 0
B ．上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于1
2m v 20
C ．上滑到最高点的过程中电阻R 上产生的热量等于1
2m v 20－mgh
D ．金属杆两次通过轨道上的同一位置时电阻R 的热功率相同
二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，满分20分．
11．一个质量为60kg 的消防员，由静止状态从1.8m 高台上跳下（可以认为自由落体运动），然后他双退弯曲重心下降经过0.4s 静止在水平地面上，则地面对消防员的平均作用力为 N ，方向 ．（ g 取10m/s 2
）
12．如图所示，长为L 的直金属棒OA 绕过O 点的平行于磁场的转轴，以角速度ω顺时针 在纸面内匀速转动，若磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里，金属棒OA 两点的电势差 的大小为 ，金属棒的 端电势高．
13．通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流的有效值为．（结果可以用根号表示）
14．如图所示，某理想变压器有一个原线圈，匝数n1=1320匝，接220伏交流电路上，
另有两个副线圈，甲线圈匝数n2=30匝，线圈中电流为I2=1.2A，另一个乙线圈两端电
压U3=10V，电流为I3=0.5A．则乙线圈的匝数为匝，原线圈中的电流为A．
三、计算题：本大题共3小题，满分30分．
15．碰碰车与甲同学的总质量为200kg．当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为250kg、速度为3.0m/s的迎面而来的载有乙同学的碰碰车相撞．碰后甲车恰好静止．假设碰撞时间极短，求：
（1）碰后乙车的速度的大小；
（2）碰撞中总机械能的损失．
16．如图甲所示为一台小型发电机的示意图，线圈匝数为20匝．若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示．已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为5.0Ω．求：
（1）电压表的示数；
（2）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功；
（3）线圈从中性面开始转过90°过程中流过灯泡的电量．
17．如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R ＝3 Ω的定值电阻，下端开口，导轨间距L＝1 m．整个装置处于磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上．质量m＝1 kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1 Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力的影响．已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2.
(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度v m；
(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率P R；
(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J，求流过电阻R的总电荷量q.
参考答案
一、选择题（每小题5分，共50分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B C C A AC ABC BC C
D BC
二、填空题：(20分)
11. 1500，竖直向上，
12. 0.5BL2ω，A
13.A
14. 60，0.05．
三、计算题（共30分）
15. 解：（1）设甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为V1、V2，碰后乙车的速度大小为V′．取碰撞前甲速度的方向为正方向，由动量守恒定律有
MV1﹣MV2=MV′①
代入数据得V′=1m/s ②
（2）设碰撞过程中总机械能的损失为△E，应有
△E=mV12+MV22-MV′2 ③
联立②③式，代入数据得△E=3500 J ④
16.【解答】解：（1）由图可得电动势最大值为E m=6V
有效值为：E==6V
电压表读数为：=×5=5V；
（2）由焦耳定律可得：=×0.02=0.12J
由能量守恒可得：W外=Q总
所以外力所做的功W外=0.12J；
（3）流过灯泡的电量为：
由因为：E m=nBSω
所以有：=C≈0.0045C．
17．(1)2 m/s (2)3 W (3)1.0 C
[解析] (1)金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度v m .由牛顿第二定律有
mg sin θ－μmg cos θ－F 安＝0
其中F 安＝BIL
I ＝E R ＋r E ＝BLv m
解得v m ＝2.0 m/s.
(2)金属棒以最大速度v m 匀速运动时，电阻R 上的电功率最大，此时
P R ＝I 2R
解得：P R ＝3 W.
(3)设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x .由能量守恒定律有
mgx sin θ＝μmgx cos θ＋Q R ＋Q r ＋1
2
mv 2m
根据焦耳定律有
Q R Q r ＝R r
解得x ＝2. 0 m 根据q ＝I Δt
I ＝E R ＋r E ＝
ΔΦ
Δt
ΔΦ＝BLx 解得q ＝BLx
R ＋r
＝1.0 C.。