河南省兰考县第二高级中学高二物理下学期期中试题

兰考二中2015～2016学年下学期期中考试高二年级物理试卷考试时间：90分钟满分：110分一、选择题（每小题5分，共60分。

1-8题只有一个选项正确，9-12有二个或二个以上选项正确，全选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错的或不答的得 0 分，请将下列各题符合题意的选项的字母填入答题纸内。

）1.如图所示，a、b都是较轻的铝环，a环闭合，b环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止．下列说法中正确的是( )A. 条形磁铁插入a环时，横梁不会发生转动B. 铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动C. 条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时，两环转动情况相同D. 只有当条形磁铁N极拔出铝环时，横梁才会转动2如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，下列说法中正确的是( )A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同3.如图所示图象中不属于交流电的是（）4.如图的无限大的磁场中，有一个平行于磁场平面的矩形线圈abcd做下述运动，其中能使线圈中产生感应电流的运动是( )A. 以ab为轴转动B. 以bc为轴转动C. 垂直纸面向内匀速运动D. 在纸面内向下运动5．如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220V的正弦交变电流后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（）2202A．220 V B ． V C 110 V D ． V6.如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D 1和D 2是两个完全相同的小灯泡．将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是( )A. K闭合瞬间，D 2先亮，D 1后亮，最后两灯亮度一样B. K闭合瞬间，D 1先亮，D 2后亮，最后两灯亮度一样C. K断开时，D 2立即熄灭，D 1亮一下再慢慢熄灭D. K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭7.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( )A. 0～2 sB. 5 s～10 sC. 4 s～5 sD. 2 s～4 s8.对于力的冲量的说法，正确的是（）A．力越大，力的冲量就越大B．一对作用力与反作用力的冲量一定等大且反向C．如果力不等于零，则在一段时间内其冲量不可能为零D．静置于地面的物体受到水平推力F的作用，经时间t物体仍静止，则此推力的冲量为零9. 如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，原线圈两端接交变电流，输入电压不变，则（）A．保持P的位置不变，S由b切换到a，能使原线圈的输入功率变大B．保持P的位置不变，S由a切换到b，能使原线圈的输入功率变大C．S掷于b位置不动，P向上滑动，能使原线圈的输入功率变大D．S掷于b位置不动，P向下滑动，一定能使原线圈的输入功率变大10.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 ( )A. 感应电流方向不变B. CD段直线始终不受安培力C. 感应电动势平均值E=D. 感应电动势平均值= πBav11．15．如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B木块中部夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地上．A的落地点与桌边水平距离1.5m，B的落地点距离桌边1m，那么（）A．A、B离开弹簧时的速度比为3：2B．A、B质量比为3：2C．未离开弹簧时，A、B加速度大小之比3：2D．未离开弹簧时，A、B所受冲量大小比为3：212如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动可能是（）A．沿v0的方向且速率大于v0飞去B．沿v0的反方向飞去C．做自由落体运动D．以上说法都不对二、实验题探究题(本大题共2小题，共18分)13. 甲、乙两物体沿同一直线相向运动，甲物体的速度大小是6m/s，乙物体的速度大小是2m/s．碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度大小都是3m/s．则甲、乙两物体的质量之比是______ 14.如图1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）试验中，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 ______（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HC．小球做平抛运动的射程（2）图1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、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量抛出点距地面的高度HE．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）；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(本大题共3小题，共32分)15. （8分）单匝矩形线圈abcd放置在水平面内，线圈面积为S = 100cm2，线圈处在匀强磁场中，磁场方向与水平方向成30°角，求：(1)若磁场的磁感应强度B = 0.1T，则穿过线圈的磁通量为多少？(2)若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直，且大小按B = 0.1+0.3t(T)的规律变化，线圈中产生的感应电动势为多大？16. （12分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．已知线圈匝数n=400，电阻r=0.1Ω，长L 1=0.05m，宽L 2=0.04m，角速度=l00rad/s，磁场的磁感应强度B=0.25T．线圈两端外接电阻R=19.9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计)，求：(1)线圈中产生的最大感应电动势．(2)电流表A的读数．(3)用电器上消耗的电功率．17. （12分）细线下吊着一个静止的质量为m2的沙袋，构成一个单摆，摆长为L．一颗质量为m0的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动．已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是 ，（不计空气阻力）求：（1）子弹射入沙袋前的速度；（2）若设子弹射入沙袋前的速度为v1，则整个过程中系统损失的机械能是多少？2015-2016学年度第二学期【答案】13 5/9选取甲开始时速度的方向为正方向，由动量守恒定律得，m1v1-m2v2=m2v2′-m1v1′代入数据解得：m1m2=v2+v2′v1+v1′=2+46+4=59．14. (1)______c_______________A、c、E（填选项前的符号）（3）___________m1OM+m2ON=m1OP___________m1OM2+m2ON2=m1OP2A、S由b切换到a，副线圈匝数变大，所以副线圈电压变大，电阻不变，所以输出功率变大，故原线圈的输入功率变大，故A正确；B、S由a切换到b副线圈匝数变小，副线圈电压变小，所以副线圈功率变小，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变小，故B错误；C、S置于b位置不动，P向上滑动，电阻变小，电压不变，所以所以输出功率变大，故原线圈的输入功率变大，故C错误；D、S置于b位置不动，P向下滑动，电阻变大，电压不变，所以输出功率变小，故原线圈的输入功率变小，故D错误．11【分析】A、B离开桌面后都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，运动时间相等，由水平位移可以求出它们的初速度关系，弹簧弹开物体过程中，系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出它们的质量关系，由动量定理与牛顿第二定律分析答题．【解答】解：A、A、B离开桌面后做平抛运动，它们的运动时间相等，速度之比： ===，故A正确；B、两物体及弹簧组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：m A v A﹣m B v B=0，则质量之比： ==，故B错误；C、未离开弹簧时，物体受到的合外力等于弹簧的弹力，两物体受到的合外力相等，加速度之比==，故C正确；D、未离开弹簧时，两物体受到的弹力大小相等，物体所受合外力大小相等、力的作用时间相等，则所受冲量大小相等，故D错误；故选：AC．12以整个导弹为研究对象，取v0的方向为正方向．根据爆炸的瞬间系统在水平方向上动量守恒，得：Mv0=（M-m）v′+mv则得另一块的速度为：v′=Mv0?mvM?m若 Mv0＞mv，则v′＞0，说明另一块沿v0的方向飞去；若 Mv0＜mv，则v′＜0，说明另一块沿v0的反方向飞去；若 Mv0=mv，则v′=0，说明另一块做自由落体运动．故选：ABC．故选：A．(1)实物电路图如图所示；(2)断开或闭合开关或闭合开关后移动滑动变阻器的滑片．．15. (1)(2)根据法拉第电磁感应定律0.315. 解：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为E m=nBSω代人数据得 E m=400×0.25×0.05×0.04×l00 V=20 V(2)根据欧姆定律得：I m=代人数据得Im= 1A=1A∵是正弦交变电流，所以电流表读数即有效值I= A=0.707A(3)小灯泡消耗的电功率P=I 2R=9.95W．答：(1)线圈中产生的最大感应电动势为20V．(2)电流表A的读数为0.707A．(3)用电器上消耗的电功率为9.95W．．16. 1）子弹射入沙袋后，与沙袋一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒．由机械能守恒定律可得：12（m1+m2）v共2=（m1+m2）gl（1-cosθ），解得：v共=2gl(1-cosθ)；子弹射入沙袋过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v0=（m1+m2）v共，解得：v0=(m1+m2)2gl(1-cosθ)m1；（2）子弹射入沙袋过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v1=（m1+m2）v共，由能量守恒定律的：△E=12m1v12-12（m1+m2）v共2，解得：△E=12m1v12-2m12v12(m1+m2)；答：（1）子弹射入沙袋前的速度为：(m1+m2)2gl(1-cosθ)m1；（2）若设子弹射入沙袋前的速度为v1，则整个过程中系统损失的机械能为：12m1v12-2m12v12(m1+m2)．1当条形磁铁向a环靠近时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，因此a环阻碍磁铁靠近，出现转动现象；当条形磁铁向b环靠近b时，b环中不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动．故ABC错误．根据楞次定律可知，环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动，故D正确．故选：D 1.解：线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，从而在导体中产生大量的热，涡流现象也是电磁感应；而交流电的频率越大，产生的热量越多．故D正确，ABC错误；故选：D．2.3.试题分析：交流电是指电流的方向要规律性发生改变的电流，而D中的电流方向均是正的，朝一个方向，只是大小发生了变化，故它不属于交流电，选D。