【文档说明】天津市宝坻区第一中学2022-2023学年高二下学期第一次阶段性练习物理试题含解析.docx,共(15)页,5.385 MB,由小赞的店铺上传
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宝坻一中2022-2023学年度第二学期高二年级第一次阶段性练习物理科目试卷一、单选题(每题5分)1.下列图示中的闭合金属线圈始终全部处在匀强磁场中运动,其中线圈感应电流不为零的是()A.甲图中线圈水平向右匀速运动到图示位置B.乙图中线圈绕OO′匀速转动到与B垂直图示位置C.丙图中线圈绕OO
′匀速转动到图示位置D.丁图中线圈绕OO′匀速转动到与B平行的图示位置【答案】D【解析】【详解】A.甲图中线圈水平向右匀速运动到图示位置,运动过程线圈的磁通量一直为零,磁通量保持不变,线圈感应电流为零,故A错误;B.乙图中线圈绕OO′匀速转动到与B垂直的图
示位置,此时通过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,感应电动势为零,感应电流为零,故B错误;C.丙图中线圈绕OO′匀速转动到图示位置,线圈转动过程中,线圈的磁通量一直为零,磁通量保持不变,线圈感应电流为零,故C错误;D.丁图中线圈绕OO′匀速转
动到与B平行的图示位置,此时通过线圈的磁通量为零,但磁通量变化率最大,感应电动势最大,感应电流最大,故D正确。故选D。2.汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示,当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时,会产生涡流,使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是()
的A制动过程中,导体不会发热B.制动力的大小与导体运动的速度无关C.改变线圈中的电流方向,导体就可获得动力D.制动过程中导体获得的制动力逐渐减小【答案】D【解析】【详解】A.由于导体中产生了涡流,根据2QIRt=可知,制动过程中,导体会发热,A错误;B.导体运动速度越大,穿过导体中
回路的磁通量的变化率越大,产生的涡流越大,则所受安培力,即制动力越大,即制动力的大小与导体运动的速度有关,B错误;C.根据楞次定律,可知,原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动,即改变线圈中的电流方向,导体受到的安培力仍然为阻力,C错误;D.制动过程中,导体的速度逐渐减小
,穿过导体中回路的磁通量的变化率变小,产生的涡流变小,则所受安培力,即制动力变小,D正确。故选D。3.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,间距为L的水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻,质量为m,电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不
计导体框的电阻和导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度0v开始运动,最终停在导体框上。在此过程中,下列说法正确的是()A.导体棒中电流保持不变B.导体棒中感应电流的方向为ba→,ab间电势差为0BLv.C.导体棒克服安培力做的功等于2012mvD.导体棒刚开始
运动时克服安培力做功的瞬时功率2220BLvR【答案】C【解析】【详解】A.导体棒切割磁感线产生的电动势为EBLv=分析可知导体棒向右运动时会受到水平向左的安培力使导体棒减速,故导体棒切割磁感线产生的电动势越来越小,即导体棒中电流一直在减小,A错误;B.导体棒相当于电源,根据
右手定则可知导体棒中感应电流的方向为ba→,导体棒开始运动时,ab间电势差为路端电压,即00<abBLvURRvrBL=+后随着导体棒速度减小,产生的感应电动势减小,ab间电势差逐渐变小,B错误;C.导体棒最终停在导体框上,根据功能关系可知导体棒克服安培力做的功等于导体棒动能的减少
量,即为2012mv,C正确;D.导体棒刚开始运动时电路中的感应电流为0BLvEIRrRr==++此时克服安培力做功的瞬时功率为002220==BLPFvvRrBILv=+安D错误。故选C。4.如图1所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间t变化
的规律如图2所示。已知线圈匝数为20匝,则下列说法正确的是()A.线圈转动的角速度为2πrad/sB.1.5s时线圈所在平面与中性面垂直C.100s内线圈中电流方向改变100次D.感应电动势的最大值为2πV【答案】C【解析】【详解】A.由图乙可得交流电的周期2sT=,故线圈转动的角速度2π
2πrad/sπrad/s2T===故A错误;B.由图2可知,1.5s时磁通量最大,则线圈处于中性面位置,故B错误;C.交变电流一个周期内电流方向改变两次,则100s内线圈中电流方向改变100次,故C正确;D.感应电动势的最大值200.2π
V4πVmmENBSN====故D错误。故选C。5.摩托车的点火装置原理如图所示。转换器将直流电压转换为12V的正弦交流电压,并加在高压包(理想变压器)的原线圈上,当副线圈电压的瞬时值大于41.510V时,就会使火花塞产生电火花点燃汽油机工作。以下说法正确的是()
A.高压包的副线圈匝数至少是原线圈匝数的1250倍B.在电流变化的一个周期内,火花塞放电一次C.仅升高高压包输入电流的频率,火花塞放电的频率会增大D.仅升高高压包输入电流的频率,高压包的输出电压会增大【答案】C【解析】【详解】A.要使火花塞产生电火花点燃汽油机工作,根据理想变压器的变压规律42m
21m11.510884122nUnU=故A错误;B.在电流变化的一个周期内,电压两次到达最大值,火花塞放电两次,故B错误;C.根据变压器的原理,副线圈与原线圈中交流电的频率相同,故仅升高高压包输入电流的频率,火花塞放电的频率会增大,C正确;D.副线圈的电压
与原线圈的电压和匝数比有关,与原线圈的频率无关,故仅升高高压包输入电流的频率,高压包的输出电压不变,D错误。故选C。二、多选题(每题6分)6.特高压交流输电是指100kV及以上的交流输电,具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势。远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到
原来的3倍,则()A.输电线上的电流增大为原来的3倍B.输电线上损失的电压降低为原来的13C.输电线上的电能损失减少为原来的19D.用户得到的电功率增大为原来的3倍【答案】BC【解析】【详解】A.根据PUI=当输送功率一定时,输送电压提高到原来的3倍,输电线上的电流将
变为原来的13,A错误;B.根据UIr=可知,当输送电流变为原来的13时,输电线上损失的电压也为原来的13,B正确;C.根据2PIr=可知当输送电流变为原来的13时,输电线上的电能损失减少为原来的19,C正确;D.原来用户得到的功率21PPIr=−总
升压后得到的功率2219PPIr=−总D错误。故选BC。7.如图所示,理想变压器原线圈接有311sin100(V)ut=交流电压,副线圈上通过电阻R接有灯泡1L、2L和含有铁芯的线圈L。开始时开关S处于断开状态,滑片P处于图示位置,灯泡能发光.以下说法正确的是()A.合
上开关S,灯泡1L变暗B.滑片P向上滑动,灯泡1L变暗C.抽出线圈中铁芯,灯泡1L变亮D.变压器原线圈改接311sin50(V)ut=的交流电,电压表示数不变,灯泡1L变暗【答案】AC【解析】【分析】【详解】A.闭合开关
S,负载电阻减小,副线圈电流增大,R分压增大,并联支路的电压减小,灯泡L1变暗,故A正确;B.向上滑动P,副线圈匝数增大,副线圈电压增大,电流增大,灯泡L1变亮,故B错误;C.抽出线圈中的铁芯,线圈的自感作用减小,通过灯泡的电流增大,灯泡L1变亮,故C正确;D.变压器原线圈改接311sin
50(V)ut=的交流电,较小交流电源的频率不会改变副线圈的电压,电压表示数不变,但线圈的自感作用减小,灯泡亮度变亮,故D错误。故选AC。8.如图所示的装置中,木块B放在光滑的水平桌面上,子弹A以水
平速度0v射入木块后(子弹与木块作用时间极短),子弹立即停在木块内.然后将轻弹簧压缩到最短,已知木块B的质量为M,子弹的质量为m,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(
)A.系统的动量守恒,机械能守恒B.系统的动量守恒,机械能不守恒的C.木块质量越大,子弹在打入木块中的深度越越大,弹簧最大形变量越小D.弹簧最大的弹性势能小于2012mv【答案】CD【解析】【详解】AB.由于子弹射入木块
过程中,二者之间存在着摩擦,故此过程系统机械能不守恒,子弹与木块一起压缩弹簧的过程中,速度逐渐减小至0,所以此过程动量不守恒,故整个过程中,系统动量、机械能均不守恒,故AB错误;C.由题可知,对子弹和木块由动量守恒定律和能量守恒定律可得0()mvMmv=+由功能关系可知2201
1()22fdmvMmv=−+解得22002()2(1)mMvmvdmMmffM==++故可得M越大,d越大,子弹在打入木块中的深度越越大,子弹、木块压缩弹簧过程中,子弹、木块弹簧组成的系统机械能守恒,当子弹、木块速度减为0时,弹簧弹性势能最大,由机械
能守恒可得2p1()2EMmv=+解得20p2()mvEMm=+故可得M越大,弹簧弹性势能越小,即弹簧最大形变量越小,故C正确;D.由于子弹和木块碰撞有机械能损失,所以最终弹簧弹性势能小于子弹最初的动能,即2pm012E
mv故D正确。故选CD。9.如图甲所示,“充气碰碰球”游戏是一项很减压的趣味运动项目。为了研究其中的碰撞规律,简化为如图乙所示的模型:直径相同的A球和B球碰撞前后都在同一水平直线上运动,碰前A球的动量pA=50kg•m/s,B球静止,碰后B球的动量变为p'B=4
0kg•m/s。则两球质量mA与mB间的关系可能是()A.BAmm=B.=BA32mmC.BA16mm=D.BA6mm=【答案】AB【解析】【详解】碰撞过程系统动量守恒,以A球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得AABppp=+
解得10kgm/sAp=根据碰撞过程总动能不增加,则有222222AABAABpppmmm+解得23BAmm碰后两球同向运动,A的速度不大于B的速度,则有ABABppmm解得4BAmm综
上分析可知243ABAmmm故选AB。三、实验题(每空2分,共16分)10.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次,再把同
样大小的b球静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让a球仍从原固定点由静止开始滚下与b球相碰,碰后两球分别落在记录纸的不同位置,重复10次。(1)关于实验,下列说法正确的是________。A.实验时,a、b两个小球质量可以相同B.实验时,a、b两个小球的直径可以不相同C.实验时,
入射球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放D.实验时,斜槽末端的切线必须水平(2)实验必须测量的物理量是________。(填序号字母)A.a、b两个小球的质量am、bmB.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
C.a球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度hD.a、b两个小球离开斜槽轨道后做平抛运动的飞行时间E.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离(3)入射a球从固定点下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结果______
__(选填“有”或“无”)影响。(4)如果以各球落点所在直线为x轴,以O为原点,A、B、C三点水平坐标分别为0.4mAx=、1.0mBx=、1.2mCx=,若碰撞中符合动量守恒.实验所用小球直径均为2cm,则a、b
两小球的质量之比为________。【答案】①.D②.AE##EA③.无④.2:1【解析】【详解】(1)[1]A.若a、b两个小球相碰满足动量守恒,则由动量守恒和能量守恒定律有012aabmvmvmv=+222012111222aabmvmvmv=
+化简得10ababmmvvmm−=+202=+babmmmvv由以上等式可知,若a、b两个小球质量相同,则a球与b球碰后将速度为0,停在斜槽轨道水平段的最右端,实验将测不出有效的数据,故A错误;B.实验时,两球要发生对心碰撞,a、
b两个小球的直径必须相同,故B错误;C.实验时,为保证入射球到达斜槽末端时的速度相等,入射球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放,故C错误;D.小球离开斜槽后做平抛运动,斜槽末端的切线必须水平,故D正确。故选D。(2)[2]小球离开轨道
后做平抛运动,小球在空中的运动时间t相等,如果碰撞过程动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得012aabmvmvmv=+两边同时乘以时间t得012aabmvtmvtmvt=+则有aabmOBmOAmOC=+因此实验需要测量:两球的质量ma、mb,两球做平抛运动的水平位移。故选AE。(3
)[3]不影响,因为实验时只要使小球a每次都从斜槽上同一位置由静止释放,不论小球与斜槽轨道间是否存在摩擦力,小球到达斜槽末端时的速度都相等,对实验没有影响。(4)[4]由(2)可知,实验需要验证的表达式为aa
bmOBmOAmOC=+xA=0.4m、xB=1.0m、xC=1.2m,即OA=0.4m,OB=1.0m,OC=1.2m,代入数据解得ma:mb=2:111.某同学用如甲图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律。其中M为原线圈,N为副线圈,G为灵敏电
流计,且经检查发现灵敏电流计的指针偏转方向与电流流入方向相同。(1)按甲图所示连接好电路后进行实验;(2)在实验过程中观察到,闭合开关时灵敏电流计的指针向右偏转了一下,则在电路稳定后,再将滑动变阻器迅速向右滑动,电流计的指针将向___________偏转
(填“左”或“右”);(3)经多次探究发现,产生电磁感应现象的原因是穿过线圈___________(填“M”或“N”)发生了___________变化;(4)现将甲图中的线圈M换为条形磁铁,将条形磁铁N极迅速插入线圈N时,观察到电流表指针向左偏
转,则可以判断出线圈N的绕制方向如乙图中的___________(填“A”或“B”)所示。【答案】①左②.N③.磁通量④.A【解析】【详解】(2)[1]根据题意可知,电流变大,灵敏电流计向右偏转,将滑动变阻器迅速向右滑动,接入电路中电阻变大,则电流变小,则灵敏电流计
向左偏转;(3)[2][3]经多次探究发现,产生电磁感应现象的原因是穿过线圈N发生了磁通量变化;(4)[4]将条形磁铁N极迅速插入线圈N时,穿过线圈的磁通量向下增大,产生的电流为从a端流出,根据楞次定律可知通电螺线管产生的感应磁场方向向上,结合右手螺旋定则可知应为图A所示。四、解答题(12题7分,
13题12,14题16分)12.质量是40kg的铁锤从5m的高处自由落下,打在一高度可忽略的水泥桩上没有反弹,与水泥桩撞击的时间是0.05s,不计空气阻力.求:撞击时,铁锤对桩的平均冲击力的大小.【答案】8400N【解析】【详解】由动能定理得:mgh=12mv2-0,铁锤落地时的速度:22
10510/vghms===设向上为正方向,由动量定理得:(F-mg)t=0-(-mv)解得平均冲击力F=8400N;点睛:此题应用动能定理与动量定理即可正确解题,解题时注意正方向的选择;注意动能定
理和动量定理是高中物理中很重要的两个定理,用这两个定理解题快捷方便,要做到灵活运用.13.如图所示,质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上,木板B端与台面右边缘平齐。B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C,C与木板之间的动摩擦因数1
9=。质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点,细绳竖直时小球恰好与C接触。现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放。小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半。已知重力加速度大小为g。(1)求小球摆至最低点时细绳
拉力的大小;(2)通过计算判断滑块C能否从木板上掉下来。.【答案】(1)3mg;(2)滑块C会从木板上掉下来【解析】【详解】(1)设小球运动到最低点的速率为0v,小球向下摆动过程由机械能守恒定律得2012mgLmv=解得02vgL=小球
在圆周运动最低点,由牛顿第二定律得20vFmgmL−=解得3Fmg=(2)小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒,设C碰后速率为1v,以小球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得00132vmvmmv=−+假设木板足够长,在C与木板相对滑动直到相对静止过程,设两者最终共同速率
为2v,以C的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得()12336mvmmv=+由能量守恒定律得()221211336322mvmmvmgs=++联立解得32sL=由sL知,滑块C会从木板上掉下来14.如图所示,质量10.1kgm=,电阻10.3R=
,长度0.4ml=的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量20.2kgm=,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数0.2=,相距0.4m的MM、NN相互平行,电阻不计且足够长。电阻20.1=R的MN垂直于MM。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度0.5TB=。垂直
于ab施加2NF=的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM、NN保持良好接触。当ab运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取210m/s。(1)求框架开
始运动时ab速度v的大小;(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量0.1JQ=,求该过程流过ab杆电荷量。【答案】(1)6m/sv=;(2)0.55Cq=【解析】【详解】(1)ab对框架的压力为11Fmg=框
架受水平面的支持力N21FmgF=+由题可知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力F为2NFF=框架开始运动时有2FF=安导体棒的加速度大小21FFam−=ab的感应电动势EBlv=MN中电流12EIRR=+MN受到的安培力为FBIl=安解得框架开始运动
时ab速度v的大小为6m/sv=(2)闭合回路中产生总热量为122RRQQR+=总由能量守恒定律可得2112FxmvQ=+总解得1.1mx=通过导体棒的电量为qIt=又BlxEtt==12EIRR=+解得12BlxqRR=+解得的获得更多资源
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