广东省中山市杨仙逸中学高二物理下学期期中试卷 理（含解析）.doc

广东省中山市杨仙逸中学2014-2015学年高二下学期期中物理试卷（理科） 一、单项选择题（以下各题中只有一个答案正确，46=24）1（4分）有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220v”的字样，这“220v”是指（）a交流电电压的瞬时值b交流电电压的最大值c交流电电压的平均值d交流电电压的有效值2（4分）放在水平地面上的物体质量为m，用一水平恒力f推物体，持续作用时间t，物体始终处于静止状态，那么在这段时间内（）af对物体的冲量为零b重力对物体的冲量为零c合力对物体的冲量为零d摩擦力对物体的冲量为零3（4分）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动时，产生的交变电流的最大值出现在（）a线圈平面与磁感线平行时b线圈平面与磁感线垂直时c线圈平面与中性面重合时d线圈平面与中性面成30角时4（4分）某交变电流发电机正常工作时产生的电动势e=emsint若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其它条件不变，则产生的电动势的表达式为（）ae=emsintbe=2emsintce=2emsin2tde=emsin2t5（4分）对同一质点，下面说法中正确的是（）a匀速圆周运动中，动量是不变的b匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量相等c平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等d只要质点的速度大小不变，则它的动量就一定不变6（4分）一物体受到的合外力的冲量为4ns，则下列说法正确的是（）a物体的动量一定减小b物体动量的变化方向与所定的正方向相同c物体的动量一定增加d物体动量的变化方向与所定的正方向相反二、多项选择题（以下各题中都有两个或两个以上的答案正确，全选对得6分，不全对得3分，选错或不选不得0分65=30）7（6分）两个球沿直线相向运动，碰后两球都静止，则下列说法正确的是（）a碰前两球的动量大小相等b两球碰前速度一定相等c碰撞前后两球的动量的变化大小相同d碰前两球的动量大小相等、方向相反8（6分）一人站在一只静止在湖面上的小船上，人从小船的一端走到另一端，以下说法正确的是（水的阻力不计）（）a人向前走时，船也向前走b人向前走时，小船向后退c当人停止走动时，小船不会停止运动d当人停止走动时，小船也停止运动9（6分）一个按正弦规律变化的交变电流的it图象如图所示根据图象可以断定（）a此发电机的线圈在0.01s时经过中性面b交变电流的有效值i=20 ac交变电流的频率 f=50hzd此发电机的线圈在0.01s时电流改变方向10（6分）某交流电电路中，有一正工作的变压器，它的原线圈匝数n1=600匝，电源电压为u1=220v，原线圈串联一0.2a的保险丝，副线圈n2=120匝，为保证保险丝不烧断，则（）a负载功率不能超过44wb副线圈电流最大值不能超过1ac副线圈电流有效值不能超过1ad副线圈电流有效值不能超过0.2a11（6分）下列说法正确的是（）a在弹性碰撞中，系统的动量和动能都守恒b在完全非弹性碰撞中，系统损失的动能最大c在非弹性碰撞中，系统的动量和动能都不守恒d在非弹性碰撞中，系统的动量守恒而动能不守恒三、实验题（10分）12（4分）在“碰撞中的动量守恒实验”中，实验必须要求的条件 （）a斜槽轨道必须光滑b斜槽轨道末端的切线必须水平c入射小球每次都要从同一高度由静止滚下d碰撞的瞬间，入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行13（6分）某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验选用小球a为入射小球，b为被碰小球（1）设小球a、b的质量分别为ma、mb；则它们的 大小关系应mamb（填“大于”、“等于”或“小于”）（2）放上被碰小球后，两小球a、b碰后的落点分别是图中水平面上的点和点若动量守恒则满足的式子，若碰撞前后动能守恒则满足的式子四、计算题14（12分）如图所示，匀强磁场磁感应强度大小b=0.50t，矩形线圈的匝数n=100匝，边长lab=0.20m，lac=0.10m，线圈以300rad/s的角速度匀速转动若线圈的总电阻r=1，线圈外接电阻r=9（1）从图示位置开始转动，写出交流感应电动势的瞬时值表达式（2）电路中的电流是多大？（3）外接电阻r消耗的电功率为多少？15（12分）如图所示，在光滑水平直导轨上，静止放着三个质量均为m=1kg的相同小球a、b、c现让a球以v0=2m/s的速度向着b球运动，a、b两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并跟c球碰撞，c球的最终速度vc=1m/s则：（1）a、b两球跟c球相碰前的共同速度为多大？（2）a、b两球跟c球相碰后的共同速度为多大？（3）两次碰撞过程中一共损失了多少动能？16（12分）如图所示，质量为m的子弹，以速度v水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为m，绳长为l，子弹停留在木块中空气阻力不计（1）求子弹射入木块后的瞬间绳子中张力的大小（2）子弹射入木块中系统损失的机械能（3）子弹和木块能摆动的最大高度广东省中山市杨仙逸中学2014-2015学年高二下学期期中物理试卷（理科）参考答案与试题解析一、单项选择题（以下各题中只有一个答案正确，46=24）1（4分）有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220v”的字样，这“220v”是指（）a交流电电压的瞬时值b交流电电压的最大值c交流电电压的平均值d交流电电压的有效值考点：常见家用电器的基本工作原理 专题：恒定电流专题分析：家用电器上所标的值均是有效值，而不是最大值；交流电表所测的也是有效值解答：解：用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220v”是指的有效值由于是交流电，所以电压的瞬时值是不断在发生变化故选：d点评：家用交流电是正弦式变化规律，所以有效值等于最大值除以根号22（4分）放在水平地面上的物体质量为m，用一水平恒力f推物体，持续作用时间t，物体始终处于静止状态，那么在这段时间内（）af对物体的冲量为零b重力对物体的冲量为零c合力对物体的冲量为零d摩擦力对物体的冲量为零考点：动量定理 专题：动量定理应用专题分析：冲量等于力与时间的乘积，根据冲量定义求解推力的冲量，根据动量定理i=ft求出合力的冲量的解答：解：a、力的大小为f，作用时间为t，则推力的冲量ft，故a错误；b、重力为mg，作用时间为t，故重力的冲量为mgt，故b错误；c、物体保持静止，根据动量定理，合力冲量为零，故c正确；d、物体保持静止，静摩擦力f等于推力f，故摩擦力对物体的冲量为ft，故d错误；故选c点评：解决本题的关键知道冲量的定义，知道各力都有冲量，合力的冲量等于物体动量的变化3（4分）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动时，产生的交变电流的最大值出现在（）a线圈平面与磁感线平行时b线圈平面与磁感线垂直时c线圈平面与中性面重合时d线圈平面与中性面成30角时考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率 专题：交流电专题分析：矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴作匀速转动时，经过中性面时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，线圈平面与磁场平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大解答：解：当线圈与磁场平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，则感应电动势最大故选：a点评：解决本题的关键知道线圈处于中性面以及与中性面平行的面时特点，还要知道线圈在一个周期内感应电流的方向改变两次4（4分）某交变电流发电机正常工作时产生的电动势e=emsint若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其它条件不变，则产生的电动势的表达式为（）ae=emsintbe=2emsintce=2emsin2tde=emsin2t考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率 专题：交流电专题分析：根据em=nbs判断电动势的峰值，由e=emsint知电动势的表达式判断新产生的电动势的表达式解答：解：由em=nbs知若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍时em不变；转速变为2，由e=emsint知电动势的表达式为e=emsin2t，d正确；故选：d点评：本题考查了交流电的电压瞬时值表达式，要根据公式中各物理量的意义逐项分析5（4分）对同一质点，下面说法中正确的是（）a匀速圆周运动中，动量是不变的b匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量相等c平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等d只要质点的速度大小不变，则它的动量就一定不变考点：动量守恒定律 分析：物体质量与速度的乘积是物体的动量，动量是矢量，既有大小又有方向；根据动量的定义式与动量定理分析答题解答：解：a、在匀速圆周运动中，速度的大小不变，速度的方向不断变化，物体的动量大小不变，方向时刻改变，物体的动量不断变化，故a错误；b、在匀速圆周运动中，物体所受合外力提供向心力，向心力始终指向圆心，方向不断改变，在相等时间内，力与时间的乘积，即力的冲量反向不同，冲量不同，由动量定理可知，匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量不同，故b错误；c、平抛运动、竖直上抛运动，物体受到的合外力是重力mg，在相等的时间t内，合外力的冲量：i=mgt相等，由动量定理可知，动量的该变量相等，故c正确；d、物体动量p=mv，质点速度大小不变，如果速度方向发生变化，则物体的动量发生变化，故d错误；故选：c点评：本题考查了判断物体动量是否变化，知道动量是矢量、应用动量定理可以解题，注意动量、速度、冲量是矢量，注意方向问题是正确解题的关键6（4分）一物体受到的合外力的冲量为4ns，则下列说法正确的是（）a物体的动量一定减小b物体动量的变化方向与所定的正方向相同c物体的动量一定增加d物体动量的变化方向与所定的正方向相反考点：动量定理 专题：动量定理应用专题分析：动量定理i=p；由公式可知，动量定理只能描述合外力的冲量与动量变化之间的关系，无法说明动量的大小解答：解：由动量定理可知，物体受到合外力的冲量为负值，则动量的改变量一定与所规定的正方向相反；由于不明确物体原动量的大小和方向，故无法确定后来的动量大小；故只有d正确；故选：d点评：本题考查对动量定理的理解，要注意明确动量定理只能说明合外力的冲量等于动量的改变量二、多项选择题（以下各题中都有两个或两个以上的答案正确，全选对得6分，不全对得3分，选错或不选不得0分65=30）7（6分）两个球沿直线相向运动，碰后两球都静止，则下列说法正确的是（）a碰前两球的动量大小相等b两球碰前速度一定相等c碰撞前后两球的动量的变化大小相同d碰前两球的动量大小相等、方向相反考点：动量守恒定律 分析：两个球发生碰撞的过程中，系统受到外力的合力为零，故两个球构成的系统动量守恒，根据动量守恒定律列方程即可正确解答解答：解：a、两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，由动量守恒定律可知，碰前两个球的总动量为零，两球的动量大小相等、反向相反，故ad正确；b、动量p=mv，由于不知道两球的质量关系，无法判断两球的速度关系，故b错误；c、两球碰撞前动量大小相等，碰后两球的动量大小都为0，则碰撞前后两球的动量的变化大小相同，故c正确；故选：acd点评：本题关键抓住系统动量守恒这一条件列方程求解，解答碰撞累问题时要注意应用动量守恒的观点求解8（6分）一人站在一只静止在湖面上的小船上，人从小船的一端走到另一端，以下说法正确的是（水的阻力不计）（）a人向前走时，船也向前走b人向前走时，小船向后退c当人停止走动时，小船不会停止运动d当人停止走动时，小船也停止运动考点：动量守恒定律 分析：人与船组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，应用动量守恒定律分析答题解答：解：不计水的阻力，人与船组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv+mv=0，解得：v=v，符号表示人与船的速度方向相反，人向前走时，小船向后退，由于人与船组成的系统总动量为零，人运动时船也运动，人停止运动，船也停止运动，故ac错误，bd正确；故选：bd点评：本题考查了人船模型，在人船模型中由于系统所受合外力为零，系统动量守恒，常常应用动量守恒定律分析答题9（6分）一个按正弦规律变化的交变电流的it图象如图所示根据图象可以断定（）a此发电机的线圈在0.01s时经过中性面b交变电流的有效值i=20 ac交变电流的频率 f=50hzd此发电机的线圈在0.01s时电流改变方向考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式 专题：交流电专题分析：直接从图象中即可求出交流电的峰值及周期，从而求频率，写出电流的瞬时值表达式解答：解：a、此发电机的线圈在0.01s时，电流为0，线圈经过中性面，故a正确；b、由图可知，该交流电的峰值是20a，有效值为=10a，故b错误；c、题中图象描述的是电流随时间的变化关系，周期为0.02s，故频率为50hz，故c正确；d、此发电机的线圈在0.01s时电流改变方向，故d正确；故选：acd点评：明确交流电图象的物理意义，正确根据图象获取有关交流电的信息是对学生的基本要求，平时要加强练习10（6分）某交流电电路中，有一正工作的变压器，它的原线圈匝数n1=600匝，电源电压为u1=220v，原线圈串联一0.2a的保险丝，副线圈n2=120匝，为保证保险丝不烧断，则（）a负载功率不能超过44wb副线圈电流最大值不能超过1ac副线圈电流有效值不能超过1ad副线圈电流有效值不能超过0.2a考点：变压器的构造和原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率 专题：交流电专题分析：根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，结合保险丝得额定电流计算出副线圈中允许的最大电流和功率解答：解：原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为u1=220v，所以副线圈电压是=44v，根据电流与匝数反比，副线圈允许的电流有效值最大为=1a，所以负载功率不能超过p=ui=441=44w，故ac正确，bd错误；故选：ac点评：本题考查了变压器的特点，突破口在于保险丝的数值，结合欧姆定律进行判断11（6分）下列说法正确的是（）a在弹性碰撞中，系统的动量和动能都守恒b在完全非弹性碰撞中，系统损失的动能最大c在非弹性碰撞中，系统的动量和动能都不守恒d在非弹性碰撞中，系统的动量守恒而动能不守恒考点：动量守恒定律；机械能守恒定律 分析：系统所受合外力为零，系统动量守恒，没有机械能损失的碰撞是弹性碰撞，有机械能损失的碰非弹性碰撞，应用动量守恒定律与能量守恒定律分析答题解答：解：a、弹性碰撞过程系统机械能没有损失，系统动量守恒、机械能守恒，故a正确；b、在完全非弹性碰撞过程中，碰撞后两物体的速度相等，系统损失的机械能最大，故b正确；c、在非弹性碰撞过程中，系统动量守恒而机械能不守恒，故c错误；d、在非弹性碰撞中，系统动量守恒而机械能不守恒，系统动能部守恒，故d正确；故选：abd点评：本题考查了碰撞过程系统动量与机械能是否守恒，碰撞分为弹性碰撞与非弹性碰撞，在弹性碰撞中系统动量与机械能都守恒，在非弹性碰撞中，系统动量守恒而机械能不守恒三、实验题（10分）12（4分）在“碰撞中的动量守恒实验”中，实验必须要求的条件 （）a斜槽轨道必须光滑b斜槽轨道末端的切线必须水平c入射小球每次都要从同一高度由静止滚下d碰撞的瞬间，入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行考点：验证动量守恒定律 专题：实验题分析：在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平解答：a、在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同即可，斜槽轨道是否光滑对实验的结果没有影响，故a错误b、为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故b正确c、在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故c正确d、为了发生对心碰撞，两球的直径需相同，入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行；故d正确故选：bcd点评：本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求，要注意通过实验原理明确实验中应注意的事项13（6分）某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验选用小球a为入射小球，b为被碰小球（1）设小球a、b的质量分别为ma、mb；则它们的 大小关系应ma大于mb（填“大于”、“等于”或“小于”）（2）放上被碰小球后，两小球a、b碰后的落点分别是图中水平面上的a点和c点若动量守恒则满足maob=maoa+mboc的式子，若碰撞前后动能守恒则满足的式子考点：验证动量守恒定律 专题：实验题分析：（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量（2）小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出各自做平抛运动的落地点，根据平抛运动的特点求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等解答：解：（1）验证碰撞过程的动量守恒，为防止两个小球碰撞后入射球反弹，入射球的质量与大于被碰球的质量；（2）小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，设为t，由图示可知，b为碰前入射小球落点的位置，a为碰后入射小球的位置，c为碰后被碰小球的位置，碰撞前a的速度v1=，碰撞后a的速度v2=，碰撞后b的速度v3=，我们需要验证：mav1=mbv3+mav2，将球的速度表达式代入得：maob=maoa+mboc；若碰撞前后动能守恒则：将球的速度表达式代入得：故答案为：（1）大于；（2）a；c；maob=maoa+mboc点评：要掌握实验注意事项、知道小球离开水平轨道后做平抛运动，可以用小球的水平位移代替小球的初速度四、计算题14（12分）如图所示，匀强磁场磁感应强度大小b=0.50t，矩形线圈的匝数n=100匝，边长lab=0.20m，lac=0.10m，线圈以300rad/s的角速度匀速转动若线圈的总电阻r=1，线圈外接电阻r=9（1）从图示位置开始转动，写出交流感应电动势的瞬时值表达式（2）电路中的电流是多大？（3）外接电阻r消耗的电功率为多少？考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系 专题：交流电专题分析：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为em=nbs则可写出对应的表达式；（2）根据e=知电动势有效值，根据欧姆定律求出r的电流有效值；（3）根据p=i2r求解电功率解答：解：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为：em=nbs=1000.50.200.10300=300v；线圈从最大值开始转动；故表达式为：e=300cos300t；（2）电流的有效值为：i=15a（3）外接电阻r消耗的电功率为：p=i2r=（15）29=4050w；（3）根据功能关系知外力做功等于电路中产生的总电能，即：w=eit=30j答：（1）感应电动势的表达式为e=300cos300t；（2）电流为15a；（3）外接电阻r消耗的电功率为4050w；点评：本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值15（12分）如图所示，在光滑水平直导轨上，静止放着三个质量均为m=1kg的相同小球a、b、c现让a球以v0=2m/s的速度向着b球运动，a、b两球碰撞后粘在一起，两球继续向右运动并跟c球碰撞，c球的最终速度vc=1m/s则：（1）a、b两球跟c球相碰前的共同速度为多大？（2）a、b两球跟c球相碰后的共同速度为多大？（3）两次碰撞过程中一共损失了多少动能？考点：动量守恒定律；机械能守恒定律 专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合分析：（1）a、b碰撞过程系统动力守恒，应用动量守恒定律可以求出碰撞后的速度；（2）a、b、c系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出碰撞后的共同速度；（3）对整个过程，应用能量守恒定律可以求出系统损失的动能解答：解：（1）a、b碰撞过程系统动量守恒，以a的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得