泰宁一中2020-2021学年下学期半期考试及解析

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