湖北省荆州市 2016-2017 学年高二物理下学期第一次（3 月）月考试题

湖北省荆州市 2016-2017 学年高二物理下学期第一次（3 月）月考试题

湖北省荆州市 2016-2017 学年高二物理下学期第一次（3 月）月考试题 一、选择题(1~8 题为单选，9~12 题为多选。共 48 分，每题 4 分，漏选得 2 分) 1. 如图所示，在圆形空间区域内存在关于直径 ab 对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感 应强度大小相等，直径 ab 位于竖直线上，一金属导线制成的圆环刚好与磁 场 边 界 重合，下列说法中正确的是 ( ) A．若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向 B．若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 C．若圆环以 ab 为轴转动，环中将产生直流电 D．若圆环以 ab 为轴转动，环中将产生交流电 2. 如图所示，铜质金属圆环从放在桌面上的条形磁铁的正上方由静止开始下 落，下列说法中正确的是 ( ) A．当金属圆环经过磁铁的上端位置 A 以后，环中便不再有电流 B．当金属圆环经过磁铁的上端位置 A 时，环中的电流将改变方向 C．当金属圆环在磁铁的中间位置 O 时，磁铁对桌面的压力等于其自身的重力 D．金属圆环在下落过程中磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力 3. 如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨 cd、eg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab 与导轨接触良好．在两根导轨的端点 d、e 之间连接一电阻，其 他 部 分 电阻忽略不计．现用一水平向右的外力 F1 作用在金属杆 ab 上，使 金 属 杆 由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆 ab 始终垂直于导轨．金属 杆 受 到 的安培力用 F 安表示，则关于图中 F1 与 F 安随时间 t 变化的关系图象可能正确的是 ( ) A B C D 4. 如图所示，一个边长为 2L 的等腰直角三角形 ABC 区域 内，有 垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的 边长 为 L 的正方形线框 abcd，线框以水平速度 v 匀速通过整个 匀强 磁场区域，设电流顺时针方向为正．则在线框通过磁场的 过程 中，线框中感应电流 i 随时间 t 变化的规律正确的是 ( ) A B C D 5. 如图所示的电路中，L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈， D1、D2 和 D3 是三个完全相同的灯泡，E 是内阻不计的电源．在 t＝0 时刻，闭合 开 关 S，电路稳定后在 t1 时刻断开开关 S.规定以电路稳定时流过 D1、D2 的电流 方 向 为正方向，分别用 I1、I2 表示流过 D1 和 D2 的电流，则下列四个图象中能定性描述电流 I1、I2 随时间 t 变化关系的是 ( ) 6. 如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电 流分别通过两个完全相同的电阻，则经过 1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比 W 甲∶W 乙为 ( ) A．1∶3 B．1∶2 C．1∶ 2 D．1∶6 7. 质量为 1 kg 的物体做直线运动，其速度图象如图所示，则物体在前 10 s 内和后 10 s 内所受外力的冲量分别是 ( ) A．10 N·s,10 N·s B．10 N·s，－10 N·s C．0，10 N·s D．0，－10 N·s 8. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的 A、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为 mB＝2mA， 规定向右为正方向，A、B 两球的动量均为-6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后 A 球的动量增 量为 4 kg·m/s，则 ( ) A．左方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 2∶5 B．左方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 1∶10 C．右方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 2∶5 D．右方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 1∶10 9. 如图所示，边长为 L 的正方形单匝线圈 abcd，电阻为 r，外电路的电阻为 R，ab 的中点和 cd 的 中点的连线 OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为 B，若线圈从图示位置开始， 以角速度ω绕 OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是( ) A．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为 e＝1 2 BL2ωsin ωt B．线圈中的感应电动势最大值为 Em＝BL2ω C．线圈从图示位置转过 180°的过程中，流过电阻 R 的电荷量为 q＝ BL2 R＋r D．线圈转动一周的过程中，电阻 R 上产生的热量为 Q＝πB2ωL4 4R 10. 如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表 V1 后接在稳定的交流电源上； 右侧串联灯泡 L 和滑动变阻器 R，R 上并联一只理想电压表 V2.下列 说 法 中 正确的是 ( ) A．若 F 不动，滑片 P 向下滑动时，V1 示数不变，V2 示数变小 B．若 F 不动，滑片 P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 C．若 P 不动，滑片 F 向上移动时，V1、V2 的示数均变大 D．若 P 不动，滑片 F 向上移动时，灯泡变亮 11. 图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为 4∶1，电压表和电流表均为理想电表．若 发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中 Rt 为 NTC 型热敏电阻(阻值随温度升高而变小)， R1 为定值电阻．下列说法中正确的是 ( ) A．交流电压 u 的表达式为 u＝36 2sin 50πt V B．t＝0.01 s 时，发电机线圈中穿过的磁通量最大 C．Rt 温度升高时，变压器的输入功率变大 D．Rt 温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变小 12. 如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上．槽的左侧有一竖直墙壁．现让一 小球(可认为质点)自左端槽口 A 点的正上方从静止开始下落，与半圆柱槽相 切 并从 A 点进入槽内．则下列说法正确的是 ( ) A．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 B．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向动量守恒 C．小球离开右侧槽口以后，依然可以落回槽内 D．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 二、计算题(共 62 分，13~16 题每题 12 分，17 题 14 分) 13.(12 分)某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为 5 kW，输出电压为 500 V，输电线的总电阻为 40 Ω，线路损耗的功率为输出功率的 3.2%，求： (1)村民和村办小企业需要 220 V 电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各 为多少；(不计变压器的损耗) (2)假设村庄用户总电阻及发电机输出电压不变，不用 变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企 业得到的电压和功率各是多少． 14. (12 分)如图所示，在光滑水平面上有一辆质量 M＝8 kg 的平板小车，车上有一个质量 m＝1.9 kg 的木块，木块距小车左端 8.1 m(木块可视为质点)，车与木块一起以 v＝1 m/s 的速度水平向右匀速 行驶．一颗质量 m0＝0.1 kg 的子弹以 v0＝179 m/s 的速度水平向 左 飞 来，瞬间击中木块并留在其中．如果木块刚好不从车上掉下来， 求：(g ＝10 m/s2) (1)木块与平板小车的最终速度； (2)木块与小车之间的动摩擦因数μ. 15. (12 分)如图甲所示，一边长 L＝2.5 m、质量 m＝0.5 kg 的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水 平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度 B＝0.4 T 的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界 MN 重合，在水平力 F 作用下由静止开始向左运动，经过 5 s 线框被拉出磁场，测得金属线框中的电 流随时间变化的图象如图乙所示．在金属线框被拉出的过程中： (1)求通过线框截面的电荷量及线框的电阻． (2)已知在这 5 s 内力 F 做功 1.08 J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？ 16.(12 分)如图所示，光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑 轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车 和人的质量均为 30 kg，两车间的距离足够远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保 持相对静止，当乙车的速度为 1 m/s 时，停止拉绳．求： (1) 拉绳过程中人做了多少功？ (2)停止拉绳后，为避免两车相撞，人至少以多大水平速度从甲车跳上乙车才能使两车不发生碰撞？ 17. (14 分)如图所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形均匀导线框 ABCD，导线框的边长为 L＝0.4 m，总电阻为 R＝0.2 Ω.在直角坐标系 xOy 第一象限中， 有 界 匀强磁场区域的下边界与 x 轴重合，上边界满足曲线方程 y＝ 0.2sin 10π 3 x(m)，磁感应强度 B＝0.4 T，方向垂直纸面向里．导 线 框 在沿 x 轴正方向的拉力 F 作用下，以速度 v＝10 m/s 水平向右做匀速直线运动，恰好拉出磁场． (1)求导线框 AD 两端的最大电压； (2)在图中画出运动过程中导线框的 i－t 图象，关键点需给出坐标； t/10-2 (3)求导线框在穿越整个磁场的过程中，拉力 F 所做的功．