重庆市江北区高二物理下学期期中试题（含解析）.doc

重庆市江北区2016-2017学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、选择题1. 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )a. 感应电动势的大小与线圈的匝数无关b. 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大c. 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同d. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大【答案】dabc错误。2. 玻璃杯从同一高度落下掉在石头上比掉在草地上容易碎是由于玻璃杯与石头撞击过程中( )a. 玻璃杯的动量较大b. 玻璃杯受到的冲量较大c. 玻璃杯的动量变化较大d. 玻璃杯的动量变化较快【答案】d【解析】玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在石头上的时间较短，则说明玻璃杯掉在石头上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；故d正确，abc错误。3. 将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是（）a. 电路中交变电流的频率为0.25 hzb. 通过电阻的电流为ac. 电阻消耗的电功率为2.5 wd. 用交流电压表测得电阻两端的电压是5 v【答案】c4. 如图，两滑块a、b在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块a的质量为m，速度大小为2vo，方向向右，滑块b的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（）a. a和b都向左运动b. a和b都向右运动c. a向左运动，b向右运动d. a静止，b向右运动【答案】c【解析】两滑块碰撞过程动量守恒，以两滑块组成的系统为研究对象，取水平向右方向为正方向，碰撞前，a、b的速度分别为：va=2v0、vb=v0碰撞前系统总动量：p=mava+mbvb=m2v0+2m（-v0）=0，p=0，系统总动量为0，系统动量守恒，则碰撞前后系统总动量都是0；由于碰撞是弹性碰撞，则碰撞后二者的速度不能等于0，运动的方向一定相反故c正确，abd错误5. 如图所示，a、b两物体的质量比mamb=32，它们原来静止在平板车c上，a、b间有一根被压缩了的弹簧，a、b与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则下列说法正确的是（）a、b系统动量守恒a、b、c系统动量守恒小车向左运动小车向右运动a. b. c. d. 【答案】b6. 图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积s0.2m2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值r4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙方所示。下列说法中正确的是（）a. 线圈中的感应电流方向为顺时针方向b. 电阻r两端的电压随时间均匀增大c. 线圈中的感应电流的大小为0.1ad. 线圈电阻r消耗的功率为0.04w【答案】dp=i2r=0.221w=0.04w，故d正确。所以d正确，abc错误。7. 如图所示，在坐标系xoy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合,顶点a位于坐标原点o处在y轴的右侧的一、四象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行t0时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线框穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图象正确的是( )a. b. c. d. 【答案】a8. 如图所示，一质量m=3.0kg的长方形木板b放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块a。现以地面为参照系，给a和b以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使a开始向左运动，b开始向右运动，但最后a并没有滑离b板。站在地面的观察者看到在一段时间内小木块a正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板对地面的速度大小可能是（）a. 1.8m/sb. 2.0m/sc. 2.4m/sd. 3.0m/s【答案】c，所以c正确，abd错误。9. 如图所示，有一理想变压器，原线圈接在电压一定的正弦交流电源上，副线圈电路中接入三个电阻r1、r2、r3，各交流电表的阻值对电路的影响不计，原来开关s是断开的，当开关s闭合时，各电表的示数变化情况是( )a. 电流流a1示数变大b. 电流表a2示数变大c. 电压表v1示数变小d. 电压表v2示数变小【答案】abd【解析】当开关s闭合时，总的电阻减小，所以电路的总电流要变大，因此a1、a2的示数都要变大，故ab正确；当开关s闭合时，电路的总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，即v1示数不变，但因总电阻减小，则电流增大，因此电阻r1分压增大，所以v2示数变小，故c错误，d正确。所以abd正确，c错误。10. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰小球的质量分别为m1和m2图乙为它们碰撞前后的s-t（位移时间）图象已知m1=0.1由此可以判断（）a. 碰前m2静止，m1向右运动b. 碰后m2和m1都向右运动c. m2=0.3kgd. 碰撞过程中系统损失了0.4j的机械能【答案】ac11. 如图所示，矩形线圈面积为s，匝数为n，线圈电阻为r，在磁感应强度为b的匀强磁场中绕oo轴以角速度匀速转动，外电路电阻为r，当线圈由图示位置转过90的过程中，下列判断正确的是()a. 电压表的读数为u= b. 磁通量的变化量为c. 电阻r所产生的焦耳热为d. 通过电阻r的电荷量为q【答案】bc【解析】线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为em=nbs，电动势的有效值为：，电压表测量为电路的外电压，所以电压表的读数为：，故a错误；由图示位置转过90的过程中，磁通量的变化量=bs，与匝数无关，故b错误；电阻r产生的热量：，故c正确；通过r的电荷量：，故d错误。所以bc正确，ad错误。12. 如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框电阻为r，横边边长为l，水平方向匀强磁场的磁感应强度为b，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，线框穿出磁场前，若线框已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计。则下列说法中正确的是（）a. 线框进入磁场时的速度为b. 线框穿出磁场时的速度为c. 线框通过磁场的过程中产生的热量q=d. 线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为【答案】cd，故b错误；设线框通过磁场的过程中产生的热量为q对从静止到刚通过磁场的过程，根据能量守恒得：，联立以上解得：，故c正确；线框进二、实验题13. 如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路_。（2）将线圈a插入线圈b中，合上开关s，能使线圈b中感应电流的磁场方向与线圈a中原磁场方向相同的实验操作是_a插入铁芯f b拔出线圈a c使变阻器阻值r变小d断开开关s（3）已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图示电路，当条形磁铁按如图所示所示的方向运动时，电流表偏转的方向向_（填“左”或“右”）【答案】 (1). (2). bd【解析】（1）连接电路如图所示：（2）插入铁芯f时，穿过线圈a的磁通量变大，感应电流磁场与原磁场方向相反，故a错误；拔出线圈流入，故向右侧偏转。14. （1）如图所示是一演示实验的电路图图中l是一带铁芯的线圈，a是一灯泡起初，开关处于闭合状态，电路是接通的现将开关断开，则在开关断开的瞬间，a、b两点电势相比，_（填“”或“”；这个实验是用来演示_现象的。（2） “研究回路中感应电动势e与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示.某同学改变磁铁释放时的高度，作出e-t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间t越短，感应电动势e越大，即e与t成反比。若对实验数据的处理可以采用不同的方法. 如果横坐标取_，就可获得如图3所示的图线；若在基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将_(填“不变”“增大”或“减小”)。【答案】 (1). (2). 自感 (3). 1/t (4). 变大三、计算题15. 如图所示,一小型发电机的线圈共100匝，线圈面积s0.05 m2，线圈转动的角速度为=100 rad/s，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度bt发电机的输出端接一个理想变压器，匝数比n1:n2=10:1, 变压器的输出端接上阻值为50的灯泡，求：（1）发电机电动势的有效值为多少？（2）灯泡所消耗的功率为多少？（3）交流电流表的示数为多大？【答案】(1) 500v (2) 50w (3)0.1a【解析】试题分析：理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，又根据,代入数据解出i1=0.1a点睛：本题主要考查了理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象同时当电路中有变压器时，只要将变压器的有效值求出，则就相当于一个新的恒定电源，其值就是刚才的有效值。16. 两物块a、b用轻弹簧相连，质量均为m2 kg，初始时弹簧处于原长，a、b两物块都以v6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量m4 kg的物块c静止在前方，如图所示b与c碰撞后二者会粘在一起运动求在以后的运动中：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块a的速度v1为多大？（2）系统中弹性势能的最大值ep是多少？【答案】(1)3m/s (2)12j 【解析】试题分析：b与c发生碰撞后，b的速度减小，bc一起向右运动a物体没有参与碰撞，速度不点睛：本题主要考查了三体问题的弹性碰撞问题，而且是含有非弹性碰撞的过程，不能全过程列出机械能守恒方程，这是学生经常犯的错误。17. 如图所示，mn、pq为足够长的平行金属导轨，间距l=0.50m，导轨平面与水平面间夹角=37，n、q间连接一个电阻r=4.0，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度b=1.0t将一根质量m=0.05kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒的电阻为r=1.0，导轨的电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.50。现将金属棒在ab位置由静止释放，当金属棒滑行至cd处时达到最大速度，已知位置cd与ab之间的距离s3.0 m，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与nq平行。已知g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80求：（1）金属棒下滑过程中的最大速度；（2）金属棒由ab滑行至cd处的过程中，电阻r上产生的热量；（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度b应怎样随时间t变化（写出b与t的关系式）。【答案】(1) 2m/s (2) 0.16j (3) 【解析】试题分析：对金属棒进行受力分析可知，金属棒匀速运动时速度达到最大，根据平衡条件列出等代入数据解得：点睛：本题考查了牛顿运动定律、闭合电路殴姆定律，安培力公式、感应电动势公式，还有能量守恒同时当金属棒速度达到稳定时，则一定是处于平衡状态，原因是安培力受到速度约束的还巧妙用磁通量的变化去求出面积从而算出棒的距离最后线框的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流是解题的关键。18. 如图甲，电阻不计的轨道mon与prq平行放置，on及rq与水平面的倾角53，mo及pr部分的匀强磁场竖直向下，on及rq部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m1.0 kg，r1.0 ，长度l1.0 m与导轨间距相同，棒与导轨间动摩擦因数0.5，现对ab棒施加一个方向水向右，按图乙规律变化的力f，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10 m/s2。（1）求ab棒的加速度大小和磁感应强度b的大小；（2）若已知在前2 s内f做功w30 j，求前2 s内电路产生的焦耳热；（3）求cd棒达到最大速度所需的时间。【答案】