山东省临沂市某重点中学2015-2016学年高二下学期期中考试物理试

高二物理试题

第Ⅰ卷（非选择题， 40分）

2016.05

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）

1. 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动产生的电动势如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A．t=0时刻线圈通过中性面 B．t2时刻线圈中磁通量最大 C．t3时刻线圈中磁通量变化率最大 D．t4时刻线圈中磁通量变化率最大

2. 如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA>mB，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力之后，两物体发生碰撞并粘在一起后将（ ） A．停止运动 B．向左运动 C．向右运动 D．运动方向不能确定

3. 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（ ）

A. 用户用电器上交流电的频率 是100 Hz

B. 发电机输出交流电的电压有 效值是500 V

C. 输电线的电流只由降压变压

器原副线圈的匝数比决定

D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

4. 如图所示，A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A、B两球质量分别为2m和m．当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌面水平距离为s的水平地面上，当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌面距离为（ ） A．

16s B．s C．s D．3s 335. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M 的小车，其左侧有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B 与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m 的物块（可视为质点）从A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是（ ） A. 小车和物块构成的系统动量守恒

B. 摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零 C. 物块的最大速度为2gR 2m2gR D. 小车的最大速度为M2?Mm 6. 如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“4V，4W”，灯泡L4标有“4V，8W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1：n2和ab间输入电压为（ ） A． 2：1，20V B． 2：1，16V C． 1：2，16V D． 1：2，20V

7. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统 （报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是（ ）

A． 图乙中电压的有效值为1102V B． 电压表的示数为44V

C． R处出现火警时电流表示数增大 D． R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大 8. 如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端．如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比（ ） A． 木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量变大 B． 木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量不变 C． 木块在滑到底端的过程中，木块克服摩擦力所做功变大 D． 木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能数值将变大

9. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比

M可能为（ ） m A． 2 B． 3 C． 4 D． 5

10. 如图所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u，u＝2202sin 100πt (V)，电压表V接在副线圈c、d两端（不计导线电阻）．则当滑动变阻器滑片向右滑动时 A．电压表示数不变

B．电流表A2的示数始终为0

C．若滑动变阻器滑片不动，仅改变u,

使u＝2202sin200?（则电流表A1的示数增大 tV）D．若滑动变阻器滑片不动，仅改变u, 使u＝2202sin200?（则电流表A1的示数减小 tV）第II卷（非选择题， 60分）

二、实验题（本题每空2分，共18分.把答案写在答题卡中指定答题处，不要求写出演算过程）

11.（10分）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电

压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示。测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U0。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。 请完成对该物体质量的测量。

（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。

（2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整： A．调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零； B．将 放在转换器上，记下输出电压U0； C．将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；

（3）根据以上测量，可求出：比例系数k?_____，待测物体的质量m?______。

（4）请设想实验中可能会出现的一个问题： 。

12. （8分）某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，相应的操作步骤如下：

A．将斜槽固定在桌面上，使斜槽末端保持水平，并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点；

B．取入射小球a，使之自斜槽上某点静止释放，并记下小球a的落地点P；

C．取被碰小球b，使之静止于斜槽末端，然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放，运动至斜槽末端与小球b发生碰撞，并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N； D．测量有关物理量，并利用所测出的物理量做相应的计算，以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律．

（1）在下列给出的物理量中，本实验必须测量的物理量有 （填写选项的序号）． ①小球a的质量m1和小球b的质量m2；

②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h； ③斜槽末端距水平地面的竖直高度H；

④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON； ⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0； ⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t．

（2）步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因 ；步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1 m2（填“＞”或“＜”）．

（3）实验中所测量的物理量之间满足关系式 ，就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律．

三、计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要

演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位).

13. (10分)如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2m．求：

（1）木箱的最终速度的大小； （2）小木块与木箱碰撞的次数．

14. (10分)在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg．求： （1）推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；

（2）小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．

15. (10分) 如图所示，是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一单匝矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO?轴转动，由线圈引出的导线

ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO?转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个

固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度?逆时针转动．

（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式；

（2）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．（其它电阻均不计）

16. （12分）如图所示，质量为3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面0.8m.某一时刻，小车与静止在水平面上的质量为1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求： （1）绳未断前小球与砂桶的水平距离； （2）小车系统的最终速度大小； （3）整个系统损失的机械能。

高二物理参考答案

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合题目要求。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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C D B D A ACD BD AB AC 第II卷（非选择题， 60分）

二、实验题（本题每空2分，共16分.把答案写在答题卡中指定答题处，不要求写出演算过程）

11.（10分）【答案】【答案】（1）设计的电路图如图所示 （3分）

（2）砝码（1分） （3）

，

（4分）

（4）①因电源电压不够而输出电压调不到零；

②待测物体质量超出转换器量程。 （2分，答出一个即可得2分） 12. （8分）【答案】（1）①④；（2）保证小球做平抛运动的初速度相等；＞；（3）m1OP=m1OM+m2ON．（每空2分）

三、计算题(共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位).

13. （10分）【解析】（1）设最终速度为v，木箱与木块组成的系统动量守恒，以木箱的初

速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

（3分） 代入数据得：

（1分）

（2）对整个过程，由能量守恒定律可得：设碰撞次数为n，木箱底板长度为L， 则有：

（2分） 代入数据得：n=6 （1分）

（3分）

14. （10分）【解析】（1）人小明推出木箱过程系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得：

（3分） 解得： （1分）

（2）小明接木箱的过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：

（2分）

解得：

（1分）

根据能量守恒得：代入数据解得

（2分）

（1分）

转动过程中，只有

和

切割磁感线，设

15. （10分）【解析】（1）矩形线圈

和的转动速度为，则 （1分）

在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为

（1分）

由图可知

（1分）

（2分）

则整个线圈的感应电动势为

（2）由闭合电路欧姆定律可知 （1分）

电动势的有效值 （1分）

（1分）

则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为

其中 （1分） 联立解得： （1分）

(2分)

16. （12分）【解析】（1）A与C的碰撞动量守恒：得:

(1分)

设小球下落时间为t，则: (1分)

(1分)

(2分)

t=0.4s (1分) （2）设系统最终速度为得：

，水平方向动量守恒:

(1分)

（3）由能量守恒得:

解得：△E=14.4J (1分)

(2分)

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