2021防城港防城中学高二下学期期中考试物理试卷含答案

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 防城中学高二物理期中考试卷（理科）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题(共8题，每题5分，共40分)1．许多科学家在物理学发展中作出了重要的贡献，首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是A.麦克斯韦和法拉第B.法拉第和密立根C.奥斯特和法拉第D.奥斯特和安培2．关于感应电流,下列说法中正确的是(　　)A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部一定有感应电流产生C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D.只要电路的一部分导体做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流产生3．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知A.在A、C时刻线圈处于中性面位置B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为πD.若从0时刻到D时刻用了0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次4．如图所示,磁场方向垂直纸面向里,金属导轨EF、CD在竖直平面内水平平行放置,EF、CD通过绕在竖直放置的铁芯上的导线连接,铁芯正上方有一水平放置的金属环,金属杆AB竖直放置,与导轨EF、CD垂直且始终接触良好,当金属杆AB突然向右运动时,下列说法正确的是A.AB中电流由A到B,铁芯中磁场竖直向上,环中有顺时针的电流(俯视)B.AB中电流由A到B,铁芯中磁场竖直向下,环中有顺时针的电流(俯视)C.AB中电流由B到A,铁芯中磁场竖直向下,环中有逆时针的电流(俯视)D.AB中电流由B到A,铁芯中磁场竖直向上,环中有逆时针的电流(俯视)5．在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关。关于三盏灯泡，下列说法正确的是A.合上开关，c先亮，a、b后亮B.合上开关一会后，a、b一样亮C.断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D.断开开关，c马上熄灭，b闪一下后和a一起缓慢熄灭6．下面说法正确的是A.物体的质量越大，动量一定越大B.物体的质量越大，动能一定越大C.力越大，力对物体的冲量就越大D.物体的动量发生了变化，则物体在这段时间内的合外力一定不为零7．两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动， =1kg、=2kg、=6m/s、=2m/s，当球A追上球B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（取两球碰撞前的运动方向为正）A.′=5m/s，′=2.5m/sB.′=2m/s，′=4m/sC.′=﹣4m/s，′=7m/sD.′=7m/s，′=1.5m/s8．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S闭合。当开关S断开时，下列说法正确的是A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.小灯泡L1两端的电压增大C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大 二、多选题(共4题，每题5分，共20分) 9．下列关于电容对交变电流阻碍作用的说法正确的是A.电容对交变电流阻碍作用的大小用感抗描述B.电容器具有“通高频、阻低频”的作用C.电容器具有“隔直流、通交流”的作用D.电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越大10.交流电源输出的电压U随时间t 变化的图线如图所示，则下列说法正确的是交变电流的频率为50HzB.交变电压的最大值220V 交变电流的周期为2sD.交变电压的有效值220V 11．如图所示,固定于水平面上的光滑平行金属导轨AB、CD上放着两根细金属棒ab、cd。当一条形磁铁从高处下落接近闭合回路时,忽略空气的作用,下列说法正确的是A.ab、cd将相互靠拢B.ab、cd将相互远离磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g 12．光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是A.A、B系统总动量仍然为mvB.A的动量变为零C.B的动量达到最大值D.A、B的速度相等第II卷（非选择题）三、实验题(共2题，共14分)13．（共6分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。(1)（2分）将图中所缺的导线补接完整;(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么闭合开关后可能出现的情况有:(选填“向左”、“不动”或“向右”)①（2分）将线圈A迅速插入线圈B时,灵敏电流计指针的偏转方向为　　　　;②（2分）线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时,灵敏电流计指针的偏转方向为　　　　。14.（共8分，每空2分）如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。 (1)本实验中，实验必须要求的条件是斜槽轨道末端点的切线　　；若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则　　；A.m1＞m2，r1＞r2     B.m1＞m2，r1＜r2C.m1＞m2，r1=r2      D.m1＜m2，r1=r2(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是　　；(填下列对应的字母)
A.直尺　　B.游标卡尺　　 C.天平　　 D.弹簧秤　　 E.秒表(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式(用m1、m2及图中字母表示)　　成立，即表示碰撞中动量守恒；四、计算题(共3题，共26分)15．（8分）如图所示，质量为m2=1 kg的滑块静止在光滑的水平面上，一质量为m1=50 g的小球以1 000 m/s 的速率碰到滑块后又以800 m/s的速率被弹回，试求滑块获得的速度.  （8分）如下图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10 kW,输出电压为400 V,向距离较远的用户供电，输电导线的电阻为20 Ω.为了减少电能损失,使用2 kV高压输电.求:(1)升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2.(2))输电线路上损失的电功率P损17.（10分）如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距为L,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直于导轨平面向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向垂直于导轨平面向下。在导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上。若已知两导体棒质量均为m,电阻均为R,导体棒EF上滑的最大位移为s,导轨电阻不计,空气阻力不计,重力加速度为g,试求在导体棒EF上滑的整个过程中:(1)导体棒MN受到的最大摩擦力;(2)通过导体棒MN的电荷量;(3)导体棒MN产生的焦耳热。                   参考答案1.C【解析】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针发生偏转，首次发现了电流的磁效应，1831年，英国物理学家法拉第首次发现了电磁感应现象，选项C正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，安培发现了磁场对电流的作用规律，选项ABD错误。【备注】无 2.C【解析】要产生感应电流必须同时满足两个条件,即:(1)电路闭合;(2)穿过电路的磁通量发生变化.A项中磁通量不一定变化,B、D项中电路不一定闭合,所以不一定有感应电流产生;C项中穿过线圈的磁通量变化,可以产生感应电动势,但电路不闭合,故线圈中没有感应电流,故选项C正确.【备注】无 3.D【解析】在A、C时刻，电流最大，线圈平面与中性面垂直，选项A错误;在B、D时刻，电流为0，线圈平面处于中性面位置，磁通量最大，选项B错误;从A时刻到D时刻，线圈运动了T，故转过π，选项C错误;从0时刻到D时刻用了0.02 s，故T=0.02 s，而一个周期内交变电流的方向改变2次，所以在1 s内交变电流的方向改变100次，选项D正确。【备注】无 4.C【解析】本题考查电磁感应,需要考生熟练运用相关规律解题。由右手定则可知电流由B到A,由右手螺旋定则可知铁芯中的磁场方向向下,因金属杆AB由静止开始向右运动,即加速向右运动,所以金属环中的磁通量增加,由楞次定律可知金属环中的感应电流将产生向上的磁场,即为逆时针方向电流(俯视),C对,A、B、D错。【备注】AB的运动方向决定螺线管中电流方向,螺线管中电流方向决定铁芯产生的磁场方向,由楞次定律可知环中电流方向取决于铁芯中磁场方向和磁感应强度大小的变化,铁芯中磁感应强度的大小变化取决于AB是加速还是减速运动,该题中是AB由静止开始运动,即AB加速向右运动。 5.B【解析】合上开关，a灯由于与自感线圈串联，自感线圈对变化的电流有阻碍作用，所以b灯先亮，a灯后亮，选项A错误；当电路稳定后，线圈相当于一个电阻为零的导线，故a、b灯一样亮，选项B正确；开关断开时，c灯马上熄灭，由于自感线圈对变化的电流有阻碍作用，a、b灯构成一个串联电路，缓慢熄灭，选项CD错误。 6.D【解析】本题考查了动量、动能、动量变化、动量定理等概念，意在考查考生的识记能力。动量p=mv既与物体的质量有关，也与物体的速度有关，所以质量大的物体动量不一定大，A项错误；动能也与物体的速度有关，所以质量大的物体动能不一定大，B项错误；冲量等于力与时间的乘积，所以力大，冲量不一定大，C项错误；根据动量定理可知，动量发生了变化，则合外力一定不为零，D项正确；综上本题选D。7.B【解析】本题考查的动量守恒定律的知识点，意在考查学生的推理能力。在同方向上，考虑实际情况，A的速度不能大于B的速度，选项AD错误；系统不受外力的情况，动量守恒，选项BC满足情况，但是碰撞过程中，机械能不能增加，碰撞前总动能为22J，B选项碰撞后总动能为18J，C选项碰撞后总动能为57J，选项B正确，选项C错误。综上本题选B。 8.B【解析】由于输入电压不变，所以当S断开时，理想变压器副线圈M、N两端的输出电压不变。与灯泡L1并联的灯泡L2断路，总电阻变大，由欧姆定律可知，流过R的电流减小，输电线上的电压UR=I2R减小，UMN不变，所以变大，流过灯泡L1的电流变大。副线圈输出电流I2减小，根据输入电流I1=I2得，原线圈输入电流I1也减小。所以B对，ACD错。9.【答案】BC【解析】容抗是描述电容对交变电流阻碍作用大小的物理量，选项A错误;电容器具有“通高频、阻低频”的作用，选项B正确;电容器具有“隔直流、通交流”的作用，选项C正确;根据容抗XC= 可知，电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小，选项D错误。10.【答案】AB【解析】从图象直接读出交流电源的周期为0.02s，交变电压的最大值220V，可计算出，选项AB正确、C错误；根据有效值的概念可知，正弦交流电的电压有效值=220V，选项D错误。11.【答案】AD【解析】当条形磁铁从上向下接近闭合回路时,穿过回路的磁场方向向下且磁通量在不断增加。根据楞次定律可知,感应电流所产生的效果总要阻碍产生感应电流的原因。在这里,产生感应电流的原因是条形磁铁的下落使回路中的磁通量增加,为了阻碍条形磁铁的下落,感应电流的磁场给条形磁铁一个向上阻碍其下落的阻力,使磁铁下落的加速度小于g。为了阻碍回路中的磁通量增加,ab、cd两金属棒将互相靠拢,使回路的面积减小,以阻碍磁通量的增加.选项A、D正确。 12.【答案】AD【解析】A、B系统水平方向动量守恒，选项A正确;轻弹簧被压缩到最短时，A、B两物体具有相同的速度，选项D正确，选项B错误;此时B的速度并不是最大的，因为轻弹簧还会弹开，故B物体会进一步加速，A物体会进一步减速，选项C错误。13.(1)如图所示　(2)向右　向左 【解析】本题考查探究电磁感应现象实验,意在考查考生的实验探究能力。(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,说明穿过线圈的磁通量增加时,灵敏电流计的指针向右偏,闭合开关后,将线圈A迅速插入线圈B,穿过线圈的磁通量增加,灵敏电流计的指针将向右偏转;线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时,穿过线圈的磁通量减小,灵敏电流计的指针将向左偏转。 14.(1)水平   C(2)AC(3)m1=m1+m2【解析】本题主要考查动量守恒定律和放射性元素的衰变。(1)由题意可知小球在碰撞过程中，在水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律,碰撞过程中能量守恒，则有,解得,为了保证碰后入射小球的速度大于0，所以入射小球质量要大于被碰小球的质量，即m1＞m2故选项D错误；为了保证两球发生正碰，两小球的半径相同，故选项C正确。(2)在本实验中，我们需要测量的物理量有小球的质量，所以需要天平，需要测量小球的速度，又因为小球做平抛运动的高度相同，下落时间相同，在水平方向上，,所以只需测量小球的水平距离，因此需要直尺，故选项AC正确，BDE错误。(3)由题意可知，碰撞过程中动量守恒，所以根据动量守恒定律得m1=m1+m2。15.【答案】90 m/s    方向与小球初速度的方向一致【解析】对于小球和滑块组成的系统，在水平方向上不受外力，竖直方向上所受合力为零，系统动量守恒.以小球初速度的方向为正方向，则有.又有.由动量守恒定律有：，代人数据解得90 m/s，方向与小球初速度的方向一致 16.(1)升压变压器原、副线圈的匝数比为===(2)输电线路中的电流I2=   = A=5 A输电线路上损失的电功率为P损=R线代入数据，解得P损=500 W 17.(1)+mgsin θ     (2)(3) -mgs·sinθ【解析】本题考查电磁感应、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、动能定理、功能关系及其相关的知识点。(1)对MN受力分析可知,MN受到的安培力FA沿斜面向下,所以静摩擦力Ff沿斜面向上,所以有:FA+mgsin θ=Ff可见,当EF向上的速度为v0时,静摩擦力最大。此时导体棒EF产生的感应电动势:E=BLv0感应电流:I=导体棒MN受到的安培力:FA=BIL由以上各式联立可解得导体棒MN受到的最大摩擦力:Ff=+mgsin θ(2)设在导体棒EF减速上滑的整个过程中经历的时间为t,则产生的平均感应电动势:=B平均感应电流: =通过导体棒MN的电荷量:q=t由以上各式联立可解得:q=(3)设在导体棒EF上滑的整个过程中克服安培力做的功为W,则由动能定理可得:-mgs·sin θ-W =0-电路中产生的总焦耳热:Q总=W则导体棒MN产生的焦耳热:Q=Q总由以上各式联立可解得:Q=-mgs·sin θ。