吉林省吉林市第五十五中学2017-2018学年高二下学期期

吉林省吉林市第五十五中学2017-2018学年高二下学期
期中考试物理试题
一.选择题
1. 如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )
A. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥
B. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互排斥
C. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引
D. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引
【答案】B
【解析】当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向下，所以感应磁场方向向上，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为b→a．根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥．综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b→a，磁铁与线圈相互排斥．故选B.
2. 一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统 ( )
A. 动量守恒，机械能守恒
B. 动量不守恒，机械能守恒
C. 动量守恒，机械能不守恒
D. 无法判定动量、机械能是否守恒
【答案】C
点睛：本题考查动量守恒和机械能守恒的判断和应用能力．动量是否守恒要看研究的过程及研究系统受合外力是否为零，要细化过程分析，不能笼统；机械能是否守恒是看有无其他能量产生．
3. 在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头．在某次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后对方的冰壶以0.3 m/s的速度向前滑行．若两冰壶质量相等，规定向前运动的方向为正方向，则碰后中国队冰壶获得的速度为( )．
A. 0.1 m/s
B. －0.1 m/s
C. 0.7 m/s
D. －0.7 m/s
【答案】A
【解析】试题分析：设冰壶质量为m，碰后中国队冰壶速度为v x，由动量守恒定律得 mv0＝mv ＋mv x
解得v x＝0.1 m/s，故选项A正确。

考点：动量守恒
4. 如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。

磁感应强度B随时间均匀增大。

两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b。

不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是( )
A. E a∶E b＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向
B. E a∶E b＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向
C. E a∶E b＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向
D. E a∶E b＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
【答案】B
............
【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用
【方法技巧】对于楞次定律，一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的，也可以从两个角度理解，一个是增反减同，一个是来拒去留，对于法拉第电磁感应定律，需要灵活掌握公式，学会变通。

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5. 如图所示，线圈L与小灯泡A并联后接到电源上。

先闭合开关S，稳定后，通过线圈的电流为I1，通过小灯泡的电流为I2。

断开开关S，发现小灯泡闪亮一下再熄灭。

则下列说法正确的是( )
A. I1<I2
B. I1＝I2
C. 断开开关前后，通过小灯泡的电流方向不变
D. 断开开关前后，通过线圈的电流方向不变
【答案】D
【解析】试题分析：断开开关后，由于线圈的自感作用，流过L的电流逐渐减小，因此断开瞬间，流过回路的电流为I1，而小灯泡闪亮一下再熄灭，说明流过小灯泡的电流先增大后减小，因此，A、B错误；断开后线圈相当于电源，流过线圈的电流不变，这样流过小灯泡的电流方向发生改变，D正确，C错误。

考点：自感
6. 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，下列选项中正确表示
线圈中感应电动势E变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】在0-1s内，根据法拉第电磁感应定律，．根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在1-3s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在3-5s内，根据法拉第电磁感应定律，．根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为负值，故A正确．
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7. 一正弦式交变电流的瞬时电流与时间的关系式为i＝10sinωt(A)，其中ω＝314rad/s。

它的电流的有效值为 ( )
A. 10A
B. 10 A
C. 50A
D. 314A
【答案】A
【解析】由题，正弦式电流表达式为：其最大值为：
有效值为：
点晴：正弦式电流i＝102sinωt（A），读出最大值，根据正弦式电流有效值与最大值的关系，求出有效值。

8. 如图所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正
常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )
A. U＝110 V，I＝0.2 A
B. U＝110 V，I＝0.05 A
C. U＝110 V，I＝0.2 A
D. U＝110 V，I＝0.2 A
【答案】A
【解析】试题分析：由于灯泡正常发光，故副线圈的电压为220V，由于原副线圈的匝数比为1∶2，故原线圈的电压为110V，所以电压表的示数为110V，原副线圈的功率相等，故电流表的示数为I＝＝0.2A，故A正确。

考点：变压器的有关计算。

9. 质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值．碰撞后B球的速度大小可能是( )．A. 0.6v B. 0.4v C. 0.3v D. v
【答案】BC
【解析】A项：若v B=0.6v，由动量守恒得：mv=mv A+3m•0.6v，得v A=-0.8v，碰撞前系统的总动能为，碰撞后系统的总动能，，违反了能量守恒定律，不可能，故A错误；
B项：若v B=0.4v，由动量守恒得：mv=mv A+3m•0.4v，得v A=-0.2v，碰撞后系统的总动能为
，不违反能量守恒定律，是可能的．故B 正确；
C项：若v B=0.6v，由动量守恒得：mv=mv A+3m•0.3v，得，碰撞前系统的总动能为，碰撞后系统的总动能不违反能量守恒定律，是可能的，故C正确；
D项：若v B=v，由动量守恒得：mv=mv A+3m•v，得，，碰撞后系统的总动能必定大于碰撞前系统的总动能，违反了能量守恒定律，不可能，故D错误。

点睛：碰撞过程遵守动量守恒，根据B的速度，由此定律得到A的速度，根据碰撞总动能不
增加，分析是否可能。

10. (多选)如图所示，在磁感应强度为B＝1.0 T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v＝2 m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L＝1.0 m，电阻R＝3.0 Ω，金属杆的电阻r＝1.0 Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是( )
A. 通过R的感应电流的方向为由d到a
B. 金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C. 金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N
D. 外力F做的功等于电路中产生的焦耳热
【答案】BC
【解析】试题分析：根据右手定则，通过R的感应电流的方向为由a到d，所以A错误；
E=BLv=1×1×2V=2V，B正确；I==，F=BIL=0.5N，C正确；由能量守恒可知，外力F做功还有一部分转换成了内能，D错误。

考点：本题主要考查了电磁感应和闭合欧姆定律的知识。

二、论述题
11. 在水平力F＝30 N的作用下，质量m＝5 kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2)
【答案】12 s
【解析】选物体为研究对象，研究整个运动过程，这个过程物体初、末状态的速度都等于零．取水平力F的方向为正方向，
根据动量定理得：
（F－μmg）t1＋（－μmg）t2＝0，
解得：t2＝t1＝×6 s＝12 s．
12. 如图所示，A和B两小车静止在光滑的水平面上，质量分别为m1、m2，A车上有一质量为m0的人，以速度v0向右跳上B车，并与B车相对静止．求：
(1)人跳离A车后，A车的速度大小和方向；
(2)人跳上B车后，B车的速度大小和方向．
【答案】（1）－，速度方向向左（2）方向向右
【解析】(1)设人跳离A车后，A车的速度为v A，研究A车和人组成的系统，以向右为正方向，由动量守恒定律有：m1v A+m0v0=0，
解得：，负号表示A车的速度方向向左；
(2) 研究人和B车，以向右为正方向，由动量守恒定律有：m0v0=（m0+m2）v B，
解得：，方向向右。

13. 如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连，整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。

一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。

已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。

导轨和导体棒的电阻均可忽略。

求：
(1)电阻R消耗的功率；
(2)水平外力的大小。

【答案】1）（2）
【解析】试题分析：（1）电阻R消耗的功率：P R=E2/R
感应电动势：E=BLv
得：P R="(" BLv) 2/R
（2）由平衡知识可知：F=f+F A
f=μmg
而 I= BLv/R
解得：F A="BIL=" B2L2v2/R
得：F="μmg" + B2L2v2/R
考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡
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14. 如图所示，质量为1 kg可以看作质点的小球悬挂在长为0.9 m的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ＝60°的位置后自由释放。

当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2 kg的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的。

已知木块与地面的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度取g＝10 m/s2。

求：
(1)小球与木块碰前瞬时速度的大小；
(2)小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；
(3)木块在水平地面上滑行的距离。

【答案】（1）3 m/s（2）20 N（3）1 m
【解析】（1）设小球摆至最低点时的速度为v，由动能定理，有，得
（2）设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有；
代入数据，解得；
（3）设小球与木块碰撞后,小球的速度为v1，木块的速度为v2，设水平向右为正方向，依动量守恒定律有：
依题意知
设木块在水平地面上滑行的距离为x，依动能定理有：
联立并代入数据，解得。