2016-2017学年安徽省合肥一中高二(下)期中物理试卷

1、2016-2017学年安徽省合肥一中高二（下）期中物理试卷二、选择题：共12题，每题4分（第1-9题只有一个选项正确第10-12题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1（4分）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是（）Aabcda BdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad2（4分）一正

2、弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示由图可知（）A该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin（25t）VB该交流电的频率为50 HzC该交流电的电压的有效值为100 VD若将该交流电压加在阻值为R=100的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W3（4分）一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v在此过程中，（）A地面对他的冲量为mv+mgt，地面对他做的功为mv2B地面对他的冲量为mv+mgt，地面对他做的功为零C地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2D地面对他的冲量为mvmgt，地面对他做的功为零4（4分）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁

3、场，磁感应强度为B电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）则线框内产生的感应电流的有效值为（）A B C D5（4分）如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=220sin（100t）V，电阻R=44，电压表、电流表均为理想电表则下列说法不正确的是（）A交流电的频率为50Hz B电压表的示数为44VC电流表A1的示数为0.2A D电流表A2的示数约为1.4A6（4分）如图所示，一平行导轨水平放置，距为d，一端连接电阻R，磁场的磁感应强度为B，方向与导轨所在平面垂直一根光滑金属棒ab

4、与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻不计当金属棒沿平行于导轨的方向以速度v匀速滑行时，则作用于金属棒的拉力的大小与方向是（）A金属棒的拉力大小是，方向是水平向右B金属棒的拉力大小是，方向是垂直金属棒斜向下C金属棒的拉力大小是，方向是垂直金属棒斜向下D金属棒的拉力大小是，方向是水平向右7（4分）竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，由水平位置紧贴环面摆下（如图）当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（）A2BavBBavCD8（4分）如图是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，

5、其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关S在选项图所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是（）ABCD9（4分）如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向）图9中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E（规定电场方向由P板指向Q板为正方向）随时间t变化

6、情况的是（）ABCD10（4分）质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线相向运动如图所示，若以向左为运动的正方向，A球的速度为v1=2m/s，B球的速度为v2=6m/s，某时刻A球与B球发生相互碰撞，碰撞后仍在一条直线上运动，则碰后A、B球速度可能值是（）AvA=1m/s，vB=3m/sBvA=7m/s，vB=3m/sCvA=2m/s，vB=2m/sDvA=6m/s，vB=2m/s11（4分）如图，在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度均随位置坐标按B=B0+ky（k为正常数）的规律变化两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，

7、两线框平面均与磁场垂直现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2，设磁场的范围足够大，当线框完全在磁场中的运动时，正确的是（）A运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同B若v1=v2，则开始时甲所受磁场力小于乙所受磁场力C若v1v2，则开始时甲的感应电流一定大于乙的感应电流D若v1v2，则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度12（4分）如图所示，相距均为d的三条水平虚线L1与L2、L2与L3之间分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B、一个边长也是d的正方形导线框，从L1上方一定高处由静止开始自由下落，当ab边刚越过L1进入磁场时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab

8、边在越过L2运动到L3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动，在线框从进入磁场到速度变为v2的过程中，设线框的动能变化量大小为Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有（）A在导体框下落过程中，由于重力做正功，所以有v2v1B从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，线框动能的变化量大小为Ek=W2W1C从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，线框动能的变化量大小为Ek=W1W2D从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，机械能减少了W1+Ek二计算题（共四题，共52分，解答时要有必要的步骤和文字说明）13（12分）质量为mB=2kg的一端带有四分之

9、一圆轨道的光滑平板车B，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A，一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=100m/s，A在B上运动恰好能达到圆轨道最高点，求：物体A的最大速度vA；平板车B圆轨道的半径（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）14（12分）如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=10，线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊

10、接在一起，并通过电刷与阻值R=90的定值电阻连接现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OO以角速度=400rad/s匀速转动电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计求：（1）线圈中感应电流的最大值；（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率；（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量15（14分）如图所示，PQ和MN是固定于水平面内间距L=1.0m的平行金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计两相同的金属棒ab、cd放在轨道上，运动过程中始终与轨道垂直，且接触良好，它们与轨道形成闭合回路已知每根金属棒的质量m=0.20kg，每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R=1

11、.0；金属棒与轨道间的动摩擦因数=0.20，且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，取重力加速度g=10m/s2（1）在t=0时刻，用垂直于金属棒的水平力F向右拉金属棒cd，使其从静止开始沿轨道以a=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动，求金属棒cd运动多长时间金属棒ab开始运动；（2）若用一个适当的水平外力F向右拉金属棒cd，使其达到速度v1=20m/s沿轨道匀速运动时，金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动求：金属棒ab沿轨道运动的速度大小；水平外力F的功率16（14分）如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水

12、平传送带理想连接，传送带长度 L=4.0m，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以恒定速率v=3.0m/s 匀速传动三个质量均为m=1.0kg 的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时滑块B、C之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状态滑块A以初速度v0=2.0m/s 沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s 滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数=0.20，重力加速度g取10m/s2求：（1）滑块C从传送带右端滑出时的速度大小；（

13、2）滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep；（3）若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块C总能落至P点，则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少？2016-2017学年安徽省合肥一中高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析1.【解答】解：由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由楞次定律，感应电流产生磁场也向上，再由右手螺旋定则可知，感应电流的方向：dcbad；同理，当继续向右摆动过程中，向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，电流方向是dcbad；故选：B2【解答】解：A、由图可知，T=4102s，故f=25Hz，=2f=50rad/s，所以其表达式为u=100sin（

14、50t）V，故AB错误C、由图象可知交流电的最大值为100V，因此其有效值为：U=，所以R消耗的功率为：P=，故C错误，D正确；故选：D3【解答】解：人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：Imgt=mv=mv 故地面对人的冲量为mv+mgt；而人在跳起时，人受到的支持力没有产生位移，故支持力不做功，故B正确；故选B4【解答】解：半径切割磁感线产生的感应电动势：E=BL=BL=BLL=BL2，交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有T的时间内有感应电流，则有：=I2RT，解得：I=；故选：C5【解答】解：A、电流的频率是由电源决定的，所以原副线圈

15、中电流的频率是一样的，都为50Hz，所以A正确B、电压表的示数为电路的有效电压的大小，副线圈的最大电压为44V，所以有效的电压为=44V，所以电压表V的示数为44V，所以B正确C、变压器的输入功率和输出功率是相等的，由B已经求出R的电压为44V，所以R的电流为I=，由于原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，由原副线圈的电流与匝数成反比，则有电流表A1的示数为0.2A，所以C正确 D、变压器的输入功率和输出功率是相等的，由B已经求出R的电压为44V，所以R的电流为I=，所以D错误本题选择错误的，故选D6【解答】解：由于导体与磁场垂直，速度v与导体本身不垂直，则导体棒有效的切割长度

16、等于d，得感应电动势为：E=Blv=Bdv则感应电流为：I=，根据右手定则知，杆中的电流方向由b指向a，安培力的大小=，根据左手定则知，安培力方向垂直ab杆斜向上，根据平衡知，拉力F=，方向垂直金属杆斜向下故C正确，A、B、D错误故选：C7【解答】解：当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为：E=BL=Bav；AB两端的电压是路端电压，根据欧姆定律得：AB两端的电压大小为：故D正确故选：D8【解答】解：由于自感线圈L直流电阻值大于灯泡D的阻值，由通过线圈L的电流小于通过灯泡D的电流；当断开电键，原来通过D的电流渐渐减小，由于电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电阻，其方向与规定图示流过电

17、阻的方向相反，I慢慢减小最后为0故ACD错误，B正确故选：B9【解答】解：由图象可知，在第一个内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极；由图象可知，在第二个内，磁场垂直于纸面向外，磁感应强度变大，穿过金属圆环的磁通量变大，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相反，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，且感应电动势大小与前一

18、个内相等；同理可知，第三个，第四个内，感应电动势的大小相等，方向相同（上极板电势低，是负极），故D正确，ABC错误，故选：D10【解答】解：、两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，如果碰撞为完全非弹性碰撞，则碰撞后二者的受到相等，由动量守恒定律得：mv1+mv2=2mv，代入数据解得：v=2m/s；、两球组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，如果碰撞为完全弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv1+mv2=mv1+mv2，由机械能守恒定律得：mv12+mv22=mv12+mv22，代入数据解得：v1=6m/s，v2=2m/s；由以上的分析可知，A的速度不可能为7

19、m/s，B的速度不可能为3m/s，故A错误，B错误，CD正确 故选：CD11【解答】解：A、根据楞次定律，甲线框中产生顺时针方向的电流，乙线框中产生逆时针方向的电流，因为线框下边产生的磁场比上边的磁场强，下边所受的安培力大于上边所受的安培力，则安培力的方向与下边所受的安培力方向相同，根据左手定则，甲线框所受的安培力方向向上，乙线框所受的安培力方向向上故A正确B、线框产生的电动势E=B2LvB1Lv=kL2v，开始时，两线框产生的感应电流大小相等线框所受的安培力F=B2ILB1IL=kIL2，知两线框所受的安培力相等故B错误C、线框产生的电动势E=B2LvB1Lv=kL2v，与速度有关，若v1v

20、2，则开始时甲线框产生的电动势大于乙线框产生的电动势，则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流故C正确D、线框达到稳定状态时，重力与安培力平衡，有：mg=kIL2，又I=，所以mg=，v=，知稳定时，两线框的速度相等故D错误故选：AC12【解答】解：A、在导体框下落过程中，重力做正功，但安培力做负功，不能根据重力做功判断两速度的大小设线框匀速运动时速度大小为v，线框的电阻为R，质量为mab边进入磁场，由于线框匀速运动，则有mg=线框以速度v2做匀速直线运动时，有线框中总的感应电动势为 E=2Bdv2，线框所受的安培力大小为 F=2BId=2Bd=由比较得，v1v2故A错误B、C从ab边

21、进入磁场到速度变为v2的过程中，根据动能定理得：线框动能的变化量为Ek=W1W2则得Ek=W2W1故B正确，C错误D、从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，机械能减少等于重力势能的减小量与动能减小量之和，而重力势能的减小量等于重力做功W1，即有E=W1+Ek 故D正确故选D二计算题13【解答】解：子弹穿过物体A的过程中子弹与木块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m0v0=m0v+mAvA，代入数据解得：vA=2.5m/s；当物块A恰好到达最高点时，AB水平方向有共同速度，对物块A和平板车B，系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAvA=（mA+mB）v

22、B，代入数据解得：vB=1.25m/s，A、B相对运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：答：物体A的最大速度vA为2.5m/s平板车B圆轨道的半径为0.16m14（12分）【解答】解：（1）线圈产生感应电动势的最大值Em=nBabbc=300V根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值解得：Im=3.0A（2）通过电阻R的电流的有效值I= 线圈转动过程中电阻R的热功率P=I2R解得：P=405W（3）根据法拉第电磁感应定律有：=n=n 根据闭合电路欧姆定律有： 解得：=7.5103C答：（1）线圈中感应电流的最大值为3.0A；（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率为405W；（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量为7.5103C15（14分）【解答】解：（1）当金属棒ab所受的安培力等于最大静摩擦力时ab棒开始运动，则有：BIL=mg， 得：I=1A cd棒产生的感应电动势为：E=I2R=2V 由E=BLv得：v=5m/s 由v=at得