2016-2017学年福建省三明市高二下学期半期考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场区域运动到位置2，下列说法中正确的是（ ）

A. 线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入进的速度越大，感应电流越大

B. 整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的

C. 整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大

D. 线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大

2. 难度：中等

如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(　 　)

A. 动量守恒、机械能守恒

B. 动量不守恒、机械能不守恒

C. 动量守恒、机械能不守恒

D. 动量不守恒、机械能守恒

3. 难度：中等

一质量为M的航天器，正以速度v₀在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v₁，加速后航天器的速度大小为v₂，则喷出气体的质量m为(　 　)

A.     B.     C.     D.

4. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心接头，电压表和电流表均为理想电表．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为．下列说法正确的是(　  　)

A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为V

B. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为220V

C. 单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大

D. 单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小

5. 难度：中等

如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v₀水平地滑至车的上表面，若车表面足够长，则(　  　)

A. 由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒

B. 车表面越粗糙，木块减少的动量越多

C. 车表面越粗糙，小车增加的动量越多

D. 木块的最终速度为

6. 难度：中等

如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R₃受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭确能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况及R₂两端电压U₂与门关闭时相比(　 　)

A. 红灯亮，U_R2变大    B. 红灯亮，U_R2变小    C. 绿灯亮，U_R2变小    D. 绿灯亮，U_R2变大

7. 难度：中等

如图所示，一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合。当铁芯绕轴线以角速度ω逆时针转动的过程中，线圈中的电流变化图象在以下图中哪一个是正确的？（从图位置开始计时，N、S极间缝隙的宽度不计。以a边的电流进入纸面，b边的电流出纸面为正方向）（   ）

A.     B.

C.     D.

8. 难度：中等

质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m，设球与地面作用时间为0.2s，则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s²)（     ）

A. 90N    B. 80N    C. 110N    D. 100N

9. 难度：中等

如图(a)所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路。若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图(b)所示。规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻。以下说法正确的是：（     ）

A. 0-1s内，流过电阻R的电流方向为a→b

B. t=2s时，

C. 2-3s内，穿过金属圆环的磁通量在减小

D. 1-2s内，回路中的电流逐渐减小

10. 难度：中等

如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB的运动必须是（    ）

A. 向左减速移动    B. 向右匀速移动    C. 向右减速移动    D. 向左加速移动

二、多选题

11. 难度：中等

卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是 （     ）

A. 解释α粒子散射现象

B. 用α粒子散射的实验数据估算原子核的大小

C. 卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

D. 卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的

12. 难度：中等

一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，速度大小与碰撞前相同．碰撞过程中墙对小球的冲量I和碰撞过程中墙对小球做的功W分别为(　  　)

A. I＝0    B. I＝3.6 N·s    C. W＝0    D. W＝10.8 J

13. 难度：中等

如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k>0)．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R₀，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R₁＝R₀、.闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则(　　 )

A. R₂两端的电压为

B. 电容器的a极板带正电

C. 滑动变阻器R的热功率为电阻R₂的5倍

D. 正方形导线框中的感应电动势为kL²

14. 难度：中等

如图，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L＝0.5m，一端通过导线与阻值为R＝0.5Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5kg的金属杆(如图甲)，金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆运动．当改变拉力的大小时，相对应稳定时的速度v也会变化．已知v和F的关系如图乙．(取重力加速度g＝10m/s²)则(　  　)

A. 金属杆受到的拉力与速度成正比

B. 该磁场磁感应强度为1T

C. 图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小

D. 导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ＝0.4

15. 难度：中等

利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示，若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下述说法正确的是（    ）

A. 传送带运动的速度是0.1 m/s

B. 传送带运动的速度是0.2 m/s

C. 该传送带每小时输送3600个工件

D. 该传送带每小时输送7200个工件

16. 难度：中等

如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ．一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v₀开始运动．当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是：（     ）

A. mv₀=(m+M)v    B. mv₀cosθ=(m+M)v

C.     D.

三、实验题

17. 难度：中等

用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离分别用OM、OP、ON表示，并知A、B两球的质量分别为m_A和m_B，（且m_A>m_B，）则碰撞前后系统动量守恒满足的表达式为_____________________

四、填空题

18. 难度：中等

A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图表示发生碰撞前后的v-t图线，由图线可以判断,A、B的质量比为________,A、B作用前后总动量 __________(填“守恒”或“不守恒”）,A、B作用前后总动能___________（填“改变”或“不变”)

五、简答题

19. 难度：中等

如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：

(1)交流电动机产生的电动势的最大值；

(2)电路中交流电压表的示数．

20. 难度：中等

一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某大学，已知发电机的输出功率为为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：

(1)升压变压器副线圈的端电压；

(2)输电线上损耗的电功率；

(3)降压变压器原、副线圈的匝数比

(4)大学全校都是安装了“220V 40W”的电灯，问此时共有多少盏电灯亮？

21. 难度：中等

如图所示，物块A静止在光滑水平面上，木板B和物块C一起以速度向右运动，与A发生弹性正碰，已知=5m/s，，C与B之间动摩擦因数μ=0.2，木板B足够长，取,求

(1)B与A碰撞后A、B物块的速度v₁和v₂；

(2)B、C共同的速度v₃；

(3)整个过程中系统增加的内能。

22. 难度：中等

如图所示，倾角为、宽度为、长为的光滑倾斜导轨，导轨C₁D₁、C₂D₂顶端接有定值电阻，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=5T，C₁A₁、C₂A₂是长为S=4.5m的粗糙水平轨道，A₁B₁、A₂B₂是半径为R=0.5m处于竖直平面内的光滑圆环(其中B₁、B₂为弹性挡板)，整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN，当开关S闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止释放，已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S，(不考虑金属棒MN经过接点C₁、C₂处和棒与B₁、B₂处弹性挡板碰撞时的机械能损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为µ=0.1,g=10m/s²)。求：

(1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度；

(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R₀上产生的热量Q；

(3)当金属棒第三次经过A₁A₂时对轨道的压力。