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文档简介
泰宁一中2020-2021学年下学期半期考试
高二理科物理试卷
(考试时间:100分钟满分100分)
一.单项选择题(每题3分,共24分)
1.质量为1kg的小球以3m/s的速度水平向左飞来,击中墙后以2m/s水平向右飞出,则碰撞过程中小球动
量变化量大小和方向为()
A.lkg-m/s,向左B.Ikg-m/s,向右
C.5kg-m/s,向左D.5kg-m/s,向右
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设向右为正方向,则碰撞过程中小球动量变化量
△p=mv2-mvx=1x2-(-1x3)=5kg-m/s
方向向右。
故选D。
2.一输入电压为220V,输出电压为36V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学
拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈。如图所示,然后将原来线圈接到220V交流电源
上,测得新绕线圈的端电压为IV,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线数分别为()
B.1100,180
C.2200,180D.2200,360
【答案】B
【解析】
【分析】考查变压器的构造和原理。
【详解】对新绕线的理想变压器,根据变压比公式得:
^=5x220=1100
&1
变压器烧坏前,同理:
破2■5。
5
B正确。
故选Bo
【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,本题即可得到解决.
3.如图,光滑水平面上有A、B两小球,质量分别为2kg和1kg,以2m/s的速率相向运动,碰后可能的情
况是()
〃〃勿〃运〃〃
A,碰后B球静止B.两小球均以原速率弹回
C,碰后A球静止D.碰后8球以4m/s的速率弹回
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】设向右为正方向,则系统的总动量
p=mAvA+=2x2kg-m/s-lx2kg-m/s=2kg-m/s
系统的总动能
h121222
K=5,%办+铲”B=-x2x2+-xlx2=6J
E22
A.若碰后8球静止,则4只能反向弹回,总动量向左,则不符合动量守恒,选项A错误;
B.若两小球均以原速率弹回,则总动量变为向左,则总动量不守恒,选项B错误;
C.若碰后A球静止,则由动量守恒
mAVA+mBVB=mBVB
解得
vB=2m/s
此时总动能为
22
E.=mRvR=--xlx2J=2J<E.
人2办力2人
则有可能,选项c正确;
D.若碰后8球以4m/s的速率弹回,则由动量守恒
^AVA+mBvB=mAvA+mBvB
解得
vA=-lm/s
此时总动能为
,1,2112
mv
EL/VA+-BB=9J>Ek
则此种情况不可能发生,选项D错误。
故选C。
4.电流互感器可以将大电流转换为小电流来测量,下列测量示意图正确的是()
:=XTZ-
号
n匚
3
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】电流互感器应该串接在电路中,且由于原线圈电流大于副线圈电流,根据
/]=%
A
可知,原线圈匝数小于副线圈匝数。
故选D。
5.如图,质量是M(包括绳)的气球下方有一段绳长为3一质量为小的人悬挂在绳的末端B点,气球和
人均处于静止状态。现人沿绳慢慢地爬到绳的上端A点处,空气阻力不计,人可视为质点,则人实际上爬
的高度是()
Q
yA
L
mMn1M
A.LB.LC.-LD.—L
M-\-mM+m。1m
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】设气球下降的高度为〃,则由平均动量守恒可知
Mh=m(L-h)
解得
,mL
h=----
M+m
则人实际上爬的高度是
,ML
h=Lr-h=----
M+m
故选B。
6.一个单摆的摆球均匀带正电且与外界绝缘,当摆球偏离到位移最大时,突然加一个竖直向下的匀强电场,
则下列结论正确的是()
A.摆球经过平衡位置时的速度要增大,振动的周期要增大,振幅也增大
B.摆球经过平衡位置时的速度要增大,振动的周期减小,振幅不变
C.摆球经过平衡位置时的速度没有变化,振动的周期要减小,振幅也减小
D.摆球经过平衡位置时的速度没有变化,振动的周期不变,振幅也不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】当摆球偏离到位移最大时,突然加一个竖直向下的匀强电场,则到达最低点时,由于电场力对球
还做正功,则到达最低点时的动能变大,即速度变大;此时等效重力加速度变为
qE
g=g+葭
根据
可知,单摆的周期减小,但是振幅不变。
故选Bo
7.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、8用一轻质弹簧连在一起,如图所示。则
在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()
77T777777777/777T77777777777/7777T7T
A.动量守恒,机械能不守恒
B.动量不守恒,机械能守恒
C.动量守恒,机械能守恒
D.无法判定动量、机械能是否守恒
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】子弹水平射入置于光滑水平面上的木块,并留在其中的过程中系统所受外力之和为零,动量守恒;
在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中除弹簧弹力做功外还有摩擦力做功,有内能产生,系统机械
能不守恒。
故选Ao
TT
8.在均匀介质中坐标原点。处有一波源做简谐运动,其表达式为y=5sin,r(m),它在介质中形成的简谐
横波沿x轴正方向传播,某时刻波刚好传播到x=12m处,波形图象如图所示,则()
A.此后再经6s该波传播到产24m处
B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴负方向
C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D.此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.周期为
r=2£=2£=4s
G)兀
2
波速为
v=^=^m/s=2m/s
T4
此后再经6s该波传播距离为
Ax=ur=2x6m=12m
此后再经6s该波传播到x=24m处,A正确;
B此后3s
3
=3s=-T
t4
3
M点在此时振动方向向下,此后半个周期振动到y=-3m处沿y轴正方向振动,所以此后f=-T的振动方
4
向沿y轴正方向,B错误;
C.波前的振动方向沿y轴正方向,则波源开始振动时的运动方向沿y轴正方向,C错误;
D.此时M点的振动方向向下,此后M点第一次到达y=-3m处所需时间小于半个周期,D错误;
故选A=
二、多项选择题(每题4分,选不全2分,共16分)
9.一线圈在磁场转动,产生如图所示正弦规律变化的交变电流,由图像可知()
Az7A
A.该交变电流的频率为0.2Hz
B.该交变电流的有效值为14.1A
C.该交变电流瞬时值表达式为i=20sin(314r)A
D.z=0.01s时,穿过线圈的磁通量最大。
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.该交变电流的周期为0.02s,频率为50Hz,选项A错误;
B.该交变电流的最大值为20V,有效值为
选项B正确;
C.因为
。号=100md/s
该交变电流瞬时值表达式为
i=20sin(314t)A
选项C正确;
D.uO.Ols时,感应电流为零,此时穿过线圈的磁通量最大,选项D正确。
故选BCDo
10.某水电站通过高压送电到某乡村,白天用电低峰时,输送功率为200kW,输送效率为90%,用户得到
的电压为220V,到了晚上用电高峰,输送功率增大一倍到400kW,则()
A.线路上损耗将增大一倍
B.输送的效率为80%
C.用户得到的电压仍为220V
D.线路上的电压损耗将加倍
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.线路损失的功率为
P
输送功率由200kW增大一倍到400kW,P增大到原来的2倍,线路上损耗将增大到原来的4倍,A错误;
B.设输入电压为U,输电线总电阻为r,输送的效率为
P-1-r
7
P
U
解得
〃=1-二产
U2
依题意得
7=1-世
〃2=1一拼鸟
解得
%=80%
B正确;
C.用户得到的电压为
U户=UTr
//
U
解得
U^=U-—P
户U
由上式可知,输送功率尸增大时,用户得到的电压减小,用户得到的电压将小于220V,C错误:
D.线路上的电压损耗为
\U=lr
//
U
解得
kU」P
u
由上式可知,输送电压加倍时,线路电压损失将加倍,D正确。
故选BDo
11.将质量相等的4、B两球以相同的速度分别竖直下抛和水平抛出,从抛出到落地,以下说法正确的是
()
A.它们动量变化量相同
B.它们动能变化量相同
C.它们动量变化率相同
D.重力对小球做功和产生的冲量都相同
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.以相同的速度分别竖直下抛和水平抛出的两球,落地时运动时间不同,根据
△p=mgt
可知,它们动量变化量不相同,选项A错误;
B.根据动能定理可知,两球落地时重力做功相同,则它们动能变化量相同,选项B正确;
C.因动量的变化率等于合外力,可知它们动量变化率相同,都等于重力,选项C正确;
D.质量和高度相同,则重力对小球做功相同,但是由于时间不同,则重力的冲量不相同,选项D错误。
故选BC。
12.如图所示是一弹簧振子在水平面内作简谐运动的XT图象,则下列说法正确的是()
A.八时刻和f2时刻具有相同的动能
B.拉到1.0s时间内加速度变小,速度减小
C.弹簧振子的振动方程是x=0.10sinnt(m)
D./2数值等于3倍的八数值
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.八时刻和f2时刻振子的位移相同,则速度大小相同,则具有相同的动能,选项A正确;
B.介到LOs时间内位移逐渐减小,则回复力减小,加速度变小,但是速度增加,选项B错误;
C.因为
则弹簧振子的振动方程是
x=0.10sinnr(m)
选项C正确;
D.由数学知识可知,介数值等于5倍的八数值,选项D错误。
故选ACo
三.填空题(每空3分,共21分)
13.在“利用单摆周期公式测当地重力加速度”实验中,小明和小华同组成员,在测定过程中,先用游
标卡尺测小球直径,其读数如下:
12cm
IlliIlliIllillllllll
|iill[lii||
0510-
(1)测得小球直径为mm
(2)两人将绳长加小球直径当作摆长,并测出对应周期,共测了6组数据,课后分别处理数据。
①小明设计表格如下:
物理量123456
摆长L/
周期T/
4/L
a=--------g平均二
°尸
小明的测量值将比真实值(偏大、偏小、不变)
②小华设计表格如下:
物理量123456
摆长L/m
周期T/s
小华以z,为横坐标、7为纵坐标作出P-L图线,由此得到的P-L图像是图乙中的(选填①、②、③),
由图像可得当地重力加速度g=—;由此得到的g值会______(选填“偏小”“不变”“偏大”)
47r2〃
【答案】(1).16.4mm⑵.偏大(3).①(4).-----(5).不变
b
【解析】
【分析】
【详解】(1)口]小球的直径为
d-16mm+O.lx4mm=16.4mm
(2)⑵根据单摆的周期公式
T=2万
8
解得
4//
s=^r
单摆的摆长等于绳长加上小球的半径,两人将绳长加小球直径当作摆长,根据上式,/偏大,重力加速度的
测量值偏大;
⑶根据
T=2万
g
l=L+-
2
解得
gg
由此得到的r-L图像是图乙中的①;
⑷由图像得
.4"
K=------
g
k上
a
解得
4%力
g=F
[5]由图像可以看出,斜率不变,重力加速度的测量值不变。
14.某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽
上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到
10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰
撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落地点。
O
(1)并在图中读出OP=cm;
⑵已知:硒=2:1,碰撞过程可视为完全弹性碰撞,则由图可以判断出R是球的落地点,尸为—
球的落地点;
(3)写出动量守恒定律的表达式。(用,"A、MB、OP、OQ,OR表示)
【答案】(1).17.1cm(2).B(3).A(4).m^OQ=m^OP+m3OR
【解析】
【分析】
【详解】(1)[2]由图得
OP=17.1cm
(2)[2]⑶放B球前,A球落点为。点,放B球后,A球与B球碰撞后射程减小落在尸点,B球被碰后落在R
点:
(3)[4]根据动量守恒定律得
^AVO=WAVA+WJBVB
根据平抛运动
解得
mAOQ=mAOP+/wBOR
四、计算题(9+9+10+14=42分)
15.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经过0.6s,N点开始振动。
(1)则该波的波速等于多少?
(2)在此0.6s内P点运动的路程是多少?
【答案】(1)lOm/s;(2)0.2m
【解析】
【分析】
【详解】(1)该波的波速
Ax=ll-5=10m/s
△t0.6
(2)由图可知波长
2=4m
该波的周期
T=—=0.4s
v
波传到尸点所用时间
△x7-5c
t.--~•=------=0.2s
1u10
所以尸点振动时间是0.4s,正好是一个周期,所以P点在0.6s内运动的路程
S=4A=20cm=0.2m
16.如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为乙=10cm的正方形线圈abed共N=100匝,线圈电阻
=1C.线圈绕垂直于磁感线的轴00,匀速转动,转动的角速度0=27rrad/s,外电路电阻R=40
(1)求感应电动势的最大值;
(2)取"2=io,求电阻R的功率。
【答案】(1)JiV;(2)0.8W
【解析】
【分析】
【详解】(1)感应电动势的最大值
=100x0.5x2^x0.12V=^-V
(2)电动势有效值
E=^=4V
V2V2
电流有效值
R+r
则R的电功率
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