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- 2021-05-25 发布
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思南中学2019—2020年度第二学期半期考试
高二物理试卷
一、 选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一个选项是正确的，9~12题为多选题，全部选对得4分，对而不全得2分。)
1.在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场．随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想．很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是( )
A. 牛顿 B. 爱因斯坦 C. 法拉第 D. 霍金
2. 一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示．下列操作中始终保证线圈在磁场中，且能使线圈中产生感应电流的是（ ）
A. 把线圈向右拉动 B. 把线圈向上拉动
C. 垂直纸面向外运动 D. 以圆线圈的任意直径为轴转动
3.如图所示，长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流．下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是( )
A. 线圈向右平动 B. 线圈竖直向下平动
C. 线圈以ab边为轴转动 D. 线圈向左平动
4.要使变压器副线圈两端电压为零，变压器原线圈两端的电压随时间的变化应是( )
A B C D
5.如图所示电路中AB两端加交流电压u＝141sin157t（V）时，小灯泡发光．若AB间电压变换为如下四种情况时(小灯泡都没有被烧毁)，可以使小灯泡亮度增加的是( )
A. 直流电压141V B. 直流电压100V
C 交流电压u＝141sin100t（V） D. 交流电压u＝141sin314t（V）
6.如图所示，两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下，在物体下滑到斜面底端的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 两物体所受重力的冲量相同 B. 两物体所受合力的冲量相同
C. 两物体到达斜面底端时的动量不同 D. 两物体到达斜面底端时的动量水平分量相同
7.如图所示电路中，线圈L与灯泡A并联，当合上开关S后灯A正常发光．已知，线圈L的电阻小于灯泡A的电阻．则下列现象可能发生的是( )
A. 当断开S时，灯泡A立即熄灭
B. 当断开S时，灯泡A突然闪亮一下，然后逐渐熄灭
C. 若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡A逐渐熄灭
D. 若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡A突然闪亮一下，然后逐渐熄灭
8.图是某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系图象．如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的二倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为( )
A. 400 V,0.02 s B. 200 V,0.02 s C. 400 V,0.08 s D. 200 V,0.08 s
9.如图所示理想变压器原线圈有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光，要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )
A.向下滑动P B.增大交流电源的电压
C. 增大交流电源的频率 D. 减小电容器C的电容
10.有一个n匝的圆形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁感线成30°角，磁感应强度均匀变化，线圈导线的规格不变，下列方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是( )
A. 将线圈匝数增加一倍 B. 将线圈面积增加一倍
C. 将线圈半径增加一倍 D. 将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置
11.如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压－时间图象．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则 ( )
A. 变压器原线圈所接交流电压的有效值为220V
B. 变压器输出端所接电压表的示数为22V
C. 变压器输出端交变电流的频率为50Hz
D. 变压器输出功率为220W
12.如图所示，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿长度足够长的框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑经一段时间后闭合开关S，则S闭合后( )
A. 导体棒ef的加速度一定大于g
B. 导体棒ef加速度一定小于g
C. 导体棒ef最终达到稳定速度与开关闭合的先后无关
D. 导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒
一、 填空题（每空2分，共10分）
13.如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置．在水平放置的气垫导轨上，质量为0.4kg、速度为0.5m/s的滑块A与质量为0.6kg、速度为0.1m/s的滑块Ｂ迎面相撞，碰撞前A、Ｂ总动量大小是________kg•m/s；碰撞后滑块Ｂ被弹回的速度大小为0.2m/s ，此时滑块Ａ的速度大小为________m/s ， 方向与它原来速度方向________．（“相同”或“相反”）
14.如图所示，水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交并且沿导轨滑动，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．闭合开关S，若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向______沿导轨滑动(填“左”、“右”)；如电容器的带电荷量为q，则ab滑动的速度v＝______．
三、计算题（共42分，15题10分，16题10分、17题10分，18题12分）
15.（10分）如图所示，光滑的金属导轨放在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中．平行导轨的宽度d＝0.3m，定值电阻R＝0.5Ω．在外力F作用下，导体棒ab以v＝20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动．导体棒和导轨的电阻不计．求：
(1)通过R的感应电流大小；
(2)外力F的大小．
16.（10分）内蒙古拥有得天独厚风力资源，是我国北部的风能富集区．在2008年奥运会之前分两期兴建了总装机容量为12万千瓦的风力发电厂．建成后，若采用110kV电压向北京输电．已知从内蒙古到北京的输电线电阻为1Ω．
(1)求输电导线损耗的功率；
(2)若为了降低损耗，把输电电压提高为220kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率．
17.（10分）如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨上端电阻R=0.8Ω，其他电阻不计．导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．金属棒ab从上端由静止开始下滑，金属棒ab的质量m=0.1kg．（sin37°=0.6，g=10m/s2）
（1）求导体棒下滑的最大速度；
（2）求当速度达到5m/s时导体棒的加速度；
（3）若经过时间t，导体棒下滑的垂直距离为s，速度为v．若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I0在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I0的表达式（各物理量全部用字母表示）．
18.（12）如图所示，两块相同平板P1 、P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2
的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B端相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可看做质点。P1与P以共同速度V0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘在一起，P压缩弹簧后被弹回并停在A点。P与P2之间的动摩擦因素为u，求
（1） P1、P2刚碰完时的共同速度V1和P最终的速度V2？
（2） 此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的最大弹性势能Ep为多少？
【参考答案】
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
D
D
B
D
C
B
B
BC
CD
AC
CD
二、填空题（每空2分，共计10分。）
13．0.14 0.05 相同
14．（1）左 （2）q/BLC
三 ．解答题（共4小题，15题8分，16题10分，17题10分，18题12分，共计42分。）
15.（1）导体棒切割磁感线产生的电动势为：E=Bdv——3分
根据欧姆定律得电流为：
（2）由于导体棒做匀速直线运动，有：
F=F安=BId=0.2×2.4×0.3N=0.144N
16.解：(1)A
(2)由得
17.解：（1）当物体达到平衡时，导体棒有最大速度，有：
根据安培力公式有：
根据欧姆定律有：
解得： m/s
（2）由牛顿第二定律有：
（3）根据能量守恒有：
解得：
18、
