【物理】宁夏银川市宁夏大学附属中学2019-2020学年高二下学期线上线下教学衔接摸底暨期中考试试卷（解析版）

【物理】宁夏银川市宁夏大学附属中学2019-2020学年高二下学期线上线下教学衔接摸底暨期中考试试卷（解析版）

宁夏大学附属中学2019-2020学年高二下学期线上线下教学衔接摸底暨期中考试物理试卷 一、单项选择题（每小题只有一个符合题意的选项，请将正确选项填写在答题卡上，每小题2分，共30分。）‎ ‎1. 下列现象中，属于电磁感应现象的是（　　）‎ A. 变化的磁场使闭合电路中产生电流 B. 通电线圈在磁场中转动 C. 小磁针在通电导线附近发生偏转 D. 磁铁吸引小磁针 ‎【答案】A ‎【解析】A．变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应，故A正确；‎ B．通电线圈在磁场中转动是因为通电导体在磁场中会受安培力的作用，属于电动机工作原理，故B错误；‎ C．小磁针在通电导线附近发生偏转属于电流的磁效应，故C错误；‎ D．磁铁吸引小磁针属于磁极间的相互作用，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎2. 关于磁通量的概念，以下说法中正确的是（　　）‎ A. 磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量一定越大 B 磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也一定越大 C. 磁通量的变化一定是由磁场发生变化引起的 D. 穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零 ‎【答案】D ‎【解析】A．当回路与磁场平行时，没有磁感线穿过回路，则回路的磁通量为零，这时磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大，A错误；‎ B．根据 磁感应强度越大，线圈正对磁场面积越大，则磁通量也越大，并不是线圈面积越大，磁通量越大，故B错误；‎ C．磁通量发生变化，可能是线圈正对磁场面积发生变化，也可能是磁场发生变化，C错误；‎ D．磁通量为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零，D正确。‎ ‎3. 有一个矩形线框如图所示，其平面与匀强磁场垂直并匀速穿过有界磁场区域，且d＜L，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 线框在整个过程中都有感应电流 B. 线框进入或离开磁场区域的过程，线框中都有感应电流 C. 只有线框进入磁场区域的过程，线框中才有感应电流 D. 只有线框离开磁场区域的过程，线框中才有感应电流 ‎【答案】B ‎【解析】产生感应电流的条件是闭合回路中的一部分在磁场中做切割磁感线运动，或闭合回路中的磁通量发生变化；当线框全部在磁场中运动时，磁通量保持不变，不能产生感应电流，只有在线框进入磁场和出磁场的过程中才有感应电流，故B正确，故A、C、D错误；‎ 故选B。‎ ‎4. 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势，下列表述正确的是（　　）‎ A. 感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B. 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C. 穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 ‎【答案】D ‎【解析】A．根据可知感应电动势的大小与线圈的匝数有关，故A错误；‎ BCD．根据可知，穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大，而穿过线圈的磁通量越大，其磁通量的变化率未必越大，感应电动势也未必越大；穿过线圈的磁通量变化越大，其磁通量的变化率未必越大，感应电动势也未必越大，故B、C错误，D正确。‎ ‎5. 如图所示，导体棒ab、cd垂直放在水平放置的平行导轨上，匀强磁场方向竖直向上穿过导轨所在平面，不计导体棒与导轨间的摩擦。当磁场逐渐增强时（　　）‎ A. 导体棒ab和cd相互远离 B. 导体棒ab和cd仍然不动 C. 导体棒ab和cd相互靠近 D. 从上往下看，回路中产生逆时针方向的感应电流 ‎【答案】C ‎【解析】当磁场逐渐增强时，根据楞次定律得回路中的感应电流为顺时针方向，根据左手定则知，导体棒ab所受安培力方向向右，导体棒cd所受安培力向左，即导体棒ab和cd相互靠近，故A、B、D错误，C正确 ‎6. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0~时间内，直导线中电流方向向下，则在~T时间内，下列叙述线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是（　　）‎ A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 C. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 ‎【答案】B ‎【解析】在时间内，直导线中电流方向向上，根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律金属线框中产生逆时针方向的感应电流；根据左手定则知金属框左边受到的安培力方向水平向右，金属框右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则金属框左边受到的安培力大于金属框右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右。故选B。‎ ‎7. 理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中错误的是（　　）‎ A. 穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B. 原、副线圈两端电流之比为1∶10‎ C. 原、副线圈两端电压之比为10∶1 D. 原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】A．理想变压器不漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：1，故A错误，符合题意；‎ B．原副线圈的电流之比等于匝数的反比，即1∶10，故B正确，不符合题意；‎ C．原副线圈的电压之比等于匝数之比，即10∶1，故C正确，不符合题意；‎ D．正常工作时理想变压器没有能量损失，则输入、输出功率之比为1：1，故D正确，不符合题意。故选A。‎ ‎8. 一根直导线长‎0.2m，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中以‎5m/s的速度匀速运动，则关于导线中产生的感应电动势的说法错误的是（　　）‎ A. 可能为零 B. 可能为0.1V C. 一定为0.2V D. 可能为0.2V ‎【答案】C ‎【解析】当B与v的夹角不同则产生的电动势不同，根据 可知电动势E最大为 E=BLv=0.2×0.2×5V=0.2V 当速度方向与磁场方向平行时，感应电动势的最小为0V，故感应电动势大小在0~0.2V之间，故ABD正确，不符合题意；C错误，符合题意。‎ 故选C。‎ ‎9. 电磁炉具有无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等优势。电流流过电磁炉线圈产生磁场，当磁场发生变化时，铁质锅底部会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物。下列相关说法中正确的是（　　）‎ A. 电磁炉是利用互感原理工作的 B. 锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的 C. 锅体可以用不导电的陶瓷制成 D. 提高磁场变化的频率，不会增强电磁炉的加热效果 ‎【答案】A ‎【解析】A．电磁炉中变化的磁场使锅体中因电磁感应产生涡电流，利用涡电流的热效应工作，属于互感，故A正确；‎ B．电饭锅连接交流电，其锅体中的涡电流是由变化的磁场产生的，故B错误；‎ C．陶瓷属于绝缘体，不能发生电磁感应产生涡电流，故不能使用陶瓷制作锅体，故C错误；‎ D．提高磁场变化的频率，可增强感应电流，起到提高电磁炉的加热效果，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎10. 远距离输电，原来用电压U输电时在输电线上损失的电功率为。在保持输电功率不变的情况下，现在要求使输电线上损失的电功率减小为，则输电电压应为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】输电线上损失的电功率减少为原来的，在电阻一定时，根据输电线上损失的功率得输电电流变为原来的，在保持输电功率不变的情况下，根据得输电电压变为原来的3倍，所以输电电压应为，故A、B、D错误，C正确；‎ 故选C。‎ ‎11. 在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为直流电阻不计的自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡变亮和熄灭的情况，下列说法正确的是（　　）‎ A. 合上开关，a立即变亮，b逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭 B. 合上开关，b立即变亮，a逐渐变亮；断开开关，a立即熄灭， b逐渐熄灭 C. 合上开关，a、b同时亮；断开开关，b立即熄灭，a逐渐熄灭 D. 合上开关，b立即变亮，a逐渐变亮；断开开关，a、b都逐渐熄灭 ‎【答案】D ‎【解析】由于a、b为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，b灯泡立刻发光，而a灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮，电路稳定时亮度相同；‎ 当开关断开瞬间，两灯泡串联，由线圈产生瞬间电压提供电流，导致两灯泡同时逐渐熄灭；由于电路稳定时亮度相同，所以b不能闪亮一下，故A、B、C错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎12. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是（　　）‎ A. 时刻通过线圈的磁通量为零 B. 线圈处于中性面位置 C. 时刻通过线圈的磁通量变化率为零 D. 时刻通过线圈的磁通量最大 ‎【答案】C ‎【解析】A．时刻感应电动势为零，线圈通过中性面时，磁通量最大，A错误；‎ B．时刻感应电动势为最大值，线圈处于和中性面垂直的位置，B错误；‎ C．时刻感应电动势为零，磁通量的变化率为零，C正确；‎ D．时刻感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，D错误。‎ 故选C。‎ ‎13. 如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中。若保持电路两端电压有效值不变，只将交变电流的频率增大，观察到灯a变亮、灯b亮度不变、灯c变暗。则三个盒子中的元件可能是（　　）‎ A. Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器 B. Ⅰ为电容器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电感器 C. Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻 D. Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻 ‎【答案】B ‎【解析】交流电频率增大，灯a变亮，阻碍变小，说明I是电容器；灯b亮度不变，说明Ⅱ为电阻；灯c变暗，阻碍变大，说明Ⅲ是电感器；故B正确，ACD错误。 故选B。‎ ‎14. 将静置在地面上，质量为m（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】取向上为正方向，由动量守恒定律得 解得火箭速度为 故A、B、D错误，C正确；‎ 故选C。‎ ‎15. 如下图所示，有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高H处自由落下，其下边ab进入匀强磁场区后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，则线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )‎ A. 2mgL B. 2mgL＋mgH C 2mgL＋mgH D. 2mgL＋mgH ‎【答案】C ‎【解析】设线框ab边刚进入磁场时速度大小v，对于线框自由下落过程，根据机械能守恒定律得 解得 从线框开始下落到cd刚穿出匀强磁场的过程，根据能量守恒定律得焦耳热为：‎ 故C正确。‎ 故选C。‎ 二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意，请将正确选项填写在答题卡上，每小题4分，少选得2分，错选或不选得零分，共28分。）‎ ‎16. 下列图像中属于交流电的有（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，故ACD正确，B错误。‎ 故选ACD。‎ ‎17. 闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图象分别如图所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是（　　）‎ A. 图甲回路中感应电动势为零 B. 图乙回路中感应电动势均匀增大 C. 图丙回路中0～t1时间内感应电动势大于t1～t2时间内感应电动势 D. 图丁回路中感应电动势先变大后变小 ‎【答案】AC ‎【解析】A．图中磁通量不变，没有感应电动势产生，A正确；‎ B．图中磁通量随时间均匀增大，图像的斜率k不变，即不变，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生的感应电动势恒定不变，B错误；‎ C．图中回路在时间内，图像的斜率大于在时间的斜率，说明前一段时间内磁通量的变化率大于后一时间内磁通量的变化率，所以根据法拉第电磁感应定律知，在时间内产生的感应电动势大于在时间内产生的感应电动势，C正确；‎ D．图中磁通量随时间变化的图像的斜率先变小后变大，磁通量的变化率先变小后变大，所以感应电动势先变小后变大，D错误。‎ ‎18. 如图所示，一质量为‎1kg的小物块以v0=‎9m/s的速度从A点沿光滑水平面向右运动，在与墙壁碰撞后以v=‎6m/s的速度反向运动，碰撞过程约持续了0.1s，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球动量的变化量大小为‎3kg•m/s B. 小球动量的变化量大小为‎15kg•m/s C. 墙壁对小球的平均作用力大小为30N D. 墙壁对小球的平均作用力大小为150N ‎【答案】BD ‎【解析】AB．以向右为正方向，小物块碰撞墙壁过程，小球动量的变化量为 即小球动量的变化量大小为‎15kg•m/s，故A错误，B正确；‎ CD．小物块碰撞墙壁过程由动量定理得 解得 负号表示墙壁对小球的平均作用力方向向左，故C错误，D正确；‎ 故选BD。‎ ‎19. 木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上。在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示。当撤去外力后，下列说法正确的是（　　）‎ A. a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒 B. a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒 C. a离开墙后，a、b组成的系统动量不守恒 D. a离开墙后，a、b组成的系统动量守恒 ‎【答案】AD ‎【解析】AB．以a、b及弹簧组成的系统为研究对象，撤去外力后，b向右运动，在a尚未离开墙壁前，系统所受合外力不为零，因此该过程系统动量不守恒，B错误A正确；‎ CD．当a离开墙壁后，系统水平方向不受外力，系统动量守恒，C错误D正确。‎ 故选AD。‎ ‎20. 如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,现在垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(  )‎ ‎ ‎ A. 感应电流方向是M→N B. 感应电流方向是N→M C. 安培力水平向左 D. 安培力水平向右 ‎【答案】BC ‎【解析】根据右手定则判断可知：导体棒MN中感应电流方向N→M，根据左手定则判断可知MN所受的安培力方向水平向左，故BC正确，AD错误．故选BC.‎ ‎21. 如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）‎ A. 原线圈的输入功率为220W B. 电流表的读数为‎4A C. 电压表的读数为110V D. 副线圈输出交流电的周期为50s ‎【答案】AC ‎【解析】C．原线圈的电压的有效值 根据 解得 电压表读数为110V，C正确； ‎ B．变压器的副线圈的电流 根据 解得原线圈的电流，即电流表的电流 B错误；‎ A．原线圈的输入功率为 A正确；‎ D．根据 原副线圈的周期一样，D错误。‎ ‎22. 如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好．今对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置b和c．若导轨与金属棒的电阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是(　　)‎ A. 金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1∶‎ B. 金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1∶2‎ C. 从a到b和从b到c的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为1∶1‎ D. 从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1∶1‎ ‎【答案】BC ‎【解析】由v2＝2ax可知，金属棒通过b、c两位置时，金属棒速度之比为1∶，产生的感应电流之比为1∶，所受安培力之比为1∶，由牛顿第二定律可知，外力F的大小之比不是1∶，选项A错误；由电功率公式P＝I2R可知，金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1∶‎ ‎2，选项B正确；由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电流定义可得，q＝ΔΦ/R，从a到b和从b到c的两个过程中，ΔΦ相等，所以通过金属棒横截面的电荷量之比为1∶1，选项C正确；由焦耳定律，Q＝I2Rt＝qIR，从a到b和从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1∶，选项D错误．‎ 三、填空题（每空2分，共12分。）‎ ‎23. 如图所示是某交变电流的电流与时间关系图像。一个周期内，前为恒定电流，后为正弦式交流电。则该交变电流的有效值为_____A。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】将该电流加在一个阻值为的电阻上，设周期为，则根据有效值的定义得 解得电流的有效值为 ‎24. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验。气垫导轨装置如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。下面是实验的主要步骤：‎ ‎①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；‎ ‎②把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，调节打点计时器的高度，直至滑块1拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；‎ ‎③把滑块2（带有橡皮泥）放在气垫导轨的中间，使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧；‎ ‎④先_____，然后_____，使滑块1与滑块2碰撞后粘在一起运动；‎ ‎⑤取下纸带，重复步骤③④⑤，选出理想的纸带如图b所示；‎ ‎(1)完善实验步骤④的内容_____、_____。‎ ‎(2)测得滑块1的质量为‎310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为‎205g ‎。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前质量与速度的乘积的矢量和为_____kg·m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积的矢量和为_____kg·m/s。（所有结果均保留三位有效数字）‎ ‎(3)得出的实验结论是_____。‎ ‎【答案】 (1). 接通打点计时器的电源 放开滑块1 (2). 0.620 0.618 ‎ ‎(5). 在误差范围内，两滑块碰撞中动量守恒 ‎【解析】(1)[1][2]使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带，所以先接通打点计时器的电源，后放开滑块1；‎ ‎(2)[3]放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得碰撞前滑块1的动量为 滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为‎0.620kg∙m/s ‎[4]碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为 ‎(3)[5]得出的实验结论，在误差范围内，两滑块碰撞中动量守恒。‎ 四、计算题（请写出必要的说明文字和计算步骤，共30分。）‎ ‎25. 如图所示，质量为的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一质量为的物体A，一颗质量为的子弹以的水平初速度射入物体A，射穿A后子弹的速度变为v，子弹穿过物体A的时间极短．已知A、B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止．求：‎ ‎(1)子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度；‎ ‎(2)平板车B和物体A的最终速度．(设车身足够长)‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】(1)子弹穿过物体A的过程中，子弹和物体A 组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎(2)对物体A和平板车B，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ 解得 ‎．‎ 答：(1)子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度；‎ ‎(2)平板车B和物体A的最终速度．‎ ‎26. 如图甲所示的螺线管，匝数n=2000，横截面积为S=‎10cm2，电阻r=1Ω，与螺线管串联的外电阻R1=4Ω，R2=3Ω，向右穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。求：‎ ‎(1)螺线管产生感应电动势大小；‎ ‎(2)通过螺线管的电流大小和方向；‎ ‎(3)螺线管两端的电压大小，并说明M、P两点哪点相当于电源正极。‎ ‎【答案】（1）4V；（2）‎0.5A，P到M；（3）3.5V，M点 ‎【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律得 代入数据解得E=4V ‎（2）根据闭合电路的欧姆定律有 代入数据解得I=‎‎0.5A 磁感应强度向右增大，根据楞次定律可知，电流的方向从P到M ‎（3）螺线管两端的电压为路端电压，则有 代入数据解得U=3.5V 因螺线管内部的电流是从P到M，而电源内部的电流是从负极流向正极，故M点相当于电源的正极 ‎27. 如图，矩形线圈abcd的匝数为n=100，线圈ab的边长为L1=‎0.3m，bc的边长为L2=‎0.4m，在磁感应强度为B=0.05T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO'轴匀速转动，转动的角速度ω=100rad/s，线圈电阻为，外电路电阻，从中性面开始计时。求：(1)求出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；‎ ‎(2)求出线圈从计时转过过程中感应电流的平均值；‎ ‎(3)求出线圈从计时转过过程中通过电阻R的电荷量。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】（1）根据交流电压瞬时表达式 带入数据得 ‎（2）线圈从计时转过过程中，根据 联立并带入数据得平均电流 ‎（3）根据电荷量