广西壮族自治区柳州市第十八中学高二物理下学期摸底试题含解析

广西壮族自治区柳州市第十八中学高二物理下学期摸底试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(多选)如图所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由同一粗糙的固定斜面底端匀速拉至顶端，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，则两个过程A.合外力做的功相同B.物体机械能变化量相同C.F1做的功与F2做的功相同D.F1做的功比F2做的功多参考答案：AB2.（多选题）如图1所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图2所示，则下列说法正确的是（）A．木板获得的动能为2J B．系统损失的机械能为4JC．木板A的最小长度为1m D．A、B间的动摩擦因数为0.1参考答案：CD【考点】动量守恒定律；动能定理的应用．【分析】由图能读出木板获得的速度，根据动量守恒定律求出木板A的质量，根据Ek=mv2求解木板获得的动能．根据斜率求出B的加速度大小，根据牛顿第二定律求出动摩擦因数．根据“面积”之差求出木板A的长度．根据系统克服摩擦力做功求解系统损失的机械能．【解答】解：A、由图示图象可知，木板获得的速度为v=1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（M+m）v，解得：M=2kg，木板A的质量为M=2kg，木板获得的动能为：Ek=Mv2=×2×12=1J，故A错误．B、系统损失的机械能△E=mv02﹣mv2﹣Mv2，代入数据解得：△E=2J，故B错误；C、由图得到：0﹣1s内B的位移为xB=×（2+1）×1m=1.5m，A的位移为xA=×1×1m=0.5m，木板A的最小长度为L=xB﹣xA=1m，故C正确；D、由图示图象可知，B的加速度：a===﹣1m/s2，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：μmBg=mBa，代入解得，μ=0.1，故D正确．故选：CD．3.(单选)如图所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，先让A摆动起来(摆角不超过5°)下列结论正确的是()．A．E摆发生振动，其余摆均不动B．所有的摆以相同的频率振动C．所有的摆以相同的摆角振动D．以上说法均不正确参考答案：B4.（单选）甲、乙两物体在同一直线上，同时由一位置向同一方向运动，其速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（

）

A、甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动B、开始阶段乙跑在甲的前面，20s后乙落在甲的后面C、20s末乙追上甲，且甲、乙速率相等D、40s末乙追上甲参考答案：D5.（单选）如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中，R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的．V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别是I1、I2和I3．现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（）A．U2变小、I3变小B．U2不变、I3变大C．I1变大、I2变小D．I1变大、I2变大参考答案：解：理想变压器的电压与匝数程正比，由于理想变压器原线圈接到电压不变，则副线圈电压不变，所以V2的示数U2也不变，当s断开之后，并联电路的电阻变大，副线圈的电阻也就变大，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流减小，即I2变小，由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流减小时，原线圈的电流也就要减小，所以I1变小，由于副线圈的总电流减小，R1的电压减小，并联电路的电压就会增大，所以R3的电流I3就会增大，所以B正确，ACD错误．故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为原子的能级示意图，原子处于最低能级的能量为E1．原子能量为E1的状态叫

态，能量为E2的状态叫

态（以上两空选填“激发”或“基”）．原子由能量为E2的状态跃迁到能量为E1的状态，要

光子（选填“吸收”或“放出”），光子的能量为

．参考答案：基；激发；放出；E2-E17.如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1＞F2.在两个物块运动过程中轻线的拉力T=________.参考答案：8.与磁感应强度B=0.8T垂直的线圈面积为0.05m2，线圈绕有50匝，线圈的磁通量是

，线圈位置如转过53O磁通量是

。参考答案：0.04Wb

，

0.032Wb9.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，巳知A、B、C三点的电势分别为UA=5V，UB=1V，UC=－1V，由此可得D点电势为

。参考答案：__3V____10.正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是__

wb，平均感应电动势为___V。参考答案：11.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图15所示，由图知0～5s线圈中感应电动势大小为________V，5s～10s线圈中感应电动势大小为________V,10s～15s线圈中感应电动势大小为________V.参考答案：12.如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题．（1）在实验中，电流表指针偏转的原因是

。

（2）电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成

关系（3）第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和慢速插入有什么量是相同的？

，什么量是不同的？

。（4）从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：

。参考答案：磁通量发生变化，正比，磁通量的变化量，磁通量的变化率13.1820年，丹麦物理学家

用实验展示了电与磁的联系，说明了通电导线周围存在着磁场，这个现象叫做电流的

（填“热”或者“磁”）效应。参考答案：奥斯特，磁三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）某电流表的量程为10mA，当某电阻两端的电压为8V时，通过的电流为2mA，如果给这个电阻两端加上36V的电压，能否用这个电流表来测量通过该电阻的电流？并说明原因。参考答案：R==4000Ω；=9mA<10mA

所以能用这个电流表来测量通过该电阻的电流。15.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，矩形线圈abcd共n匝，线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，转动的角速度为ω，线圈电阻为r，外电阻为R．当线圈由图示位置开始转动90角的过程中，求：（1）感应电动势的瞬时值表达式；（2）通过R的电荷量q；（3）R上产生的焦耳热QR．参考答案：解：（1）电动势的最大值，Em=nBSω由图可知，线圈垂直中性面开始运动，则感应电动势瞬时值的表达式：e=Emcosωt（2）所求电量，q=I?△t==（3）回路中电流的有效值，I=Im=所求过程中所用时间为，t=R上产生的焦耳热，Q=I2Rt=答：（1）写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式e=nBSωcosωt（V）；（2）从图示位置起转过90°过程中，通过电阻R的电量为；（3）从图示位置起转过90°过程中，线圈上产生的焦耳热．17.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5m/s，问：（1）运动员离开飞机时距地面的高度为多少?（2）离开飞机后，经过多少时间才能到达地面?（g=10m/s2）参考答案：18.（20分）如图所示，M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的刚性U型金属导轨，导轨中接有阻值为R的电阻，它们的质量为m0．导轨的两条轨道间的距离为l，PQ是质量为m的金属杆，可在轨道上滑动，滑动时保持与轨道垂直，杆与轨道的接触是粗糙的，杆与导轨的电阻均不计。初始时，杆PQ于图中的虚线处，虚线的右侧为一匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，磁感应强度的大小为B。现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上，使之从静止开始在轨道上向右作加速运动。已知经过时间t，PQ离开虚线的距离为x，此时通过电阻的电流为I0，导轨向右移动的距离为x0（导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域）。求在此过程中电阻所消耗的能量。不考虑回路的自感。

参考答案：解析：杆PQ在磁场中运动时，受到的作用力有：外加恒力F，方向向右；磁场的安培力，其大小FB=BIl，方向向左，式中I是通过杆的感应电流，其大小与杆的速度有关；摩擦力，大小为Fμ，方向向左。根据动能定理，在所考察过程中作用于杆的合力做的功等于杆所增加的动能，即有

（1）式中v为经过时间t杆速度的大小，WF为恒力F对杆做的功，WF安为安培力对杆做的功，WFμ为摩擦力对杆做的功。恒力F对杆做的功

WF=Fx

（2）因安培力的大小是变化的，安培力对杆做的功用初等数学无法计算，但杆克服安培力做的功等于电阻所消耗的能量，若以ER表示电阻所消耗的能量，则有

－WF安=ER

（3）摩擦力Fμ是恒力，它对杆做的功

WFμ=－Fμx

（4）但Fμ未知。因U型导轨在摩擦力作用下做匀加速运动，若其加速度为a，则有

Fμ=m0a

（5）而

a=2x0/t2

（6）由（4）、（5）、（6）三式得

（7）经过时间t杆的速度设为v，则杆和导轨构成的回路中的感应电动势

ε=Blv