福建省福州市重点中学第二学期半期考高二物理试卷&参考答案

第 1 页 共 17 页福建省福建省福州市福州市重点中学重点中学第二学期半期考第二学期半期考高二高二物理物理试卷试卷 回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示用 F 表示 ab 边受到的安培力，以水平向左为 F 的正方向，能正确反映 F 随时间 t 变化的图象是A B 第 4 页 共 17 页C D9下列说法正确的是A.物体速度变化越大，则加速度越大B.物体动量发生变化，物体的动能不一定变化C.合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒D.系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒10如图所示，在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环，在它上方近处有 一个 N 极朝上的条形磁铁，铜环始终静止。关于铜环对桌面的压力 F 和铜 环重力 G 的大小关系，下列说法中正确的是A当条形磁铁靠近铜环时，F>G B当条形磁铁靠近铜环时，FGD当条形磁铁远离铜环时，F<G 11. 如图所示，一正弦交流电瞬时值为，通过一个理V 100sin2220te想电流表，接在一个理想的降压变压器两端。以下说法正确的是A流过r的电流方向每秒钟变化 50 次来源:学科网第 5 页 共 17 页B变压器原线圈匝数大于副线圈匝数C开关从断开到闭合时，电流表示数变大D开关闭合前后，AB 两端电功率可能相等12.两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置，顶端接一电阻 R，导轨所在的平面与匀强磁场垂直；将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端栓接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为 g，如图所示现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A金属棒在最低点的加速度小于 g B回路中产生的总热量大于金属棒重力势能的减少量 C当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大 D金属棒第一次下降过程中通过电阻 R 的电荷量，比第一次上升过程的多二、实验题:（本题共 2 小题，每空 3 分，共 15 分。把答案填在答题卡的相应位置。）13如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将图中所缺导线补接完整(2)用此装置研究感应电流方向时：将原 线圈 A 插入副线圈 B 后，如果在闭合电 键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一 下，那么在电键闭合的状态下将滑动变 阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针 将 （填“左偏”、“右偏”或“不偏”）第 6 页 共 17 页(3)在闭合电键时，将原线圈 A 向下插入副线圈 B 中，线圈 B 对线圈 A 的 作用力为_（填引力或斥力）14如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个 小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)下列说法中符合本实验要求的是_。A安装轨道时，轨道末端必须水平B必要的测量仪器有天平、刻度尺和秒表C入射球必须比靶球质量大，且二者的直径必须相同D在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一位置由静止释放(2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时，先让入射小球多 次从 S 位置由静止释放，找到其平均落地点的位置。然后把靶球静置于轨 道的末端，再将入射小球从同一位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞 后两球各自落地点的平均位置。用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 与 O 点的距离(线段 OM、OP、ON 的长度)，分别用x1、x2、x3表示。入射小 球的质量 m1，靶球的质量为 m2，若满足关系式 ，则两球碰撞前后系统动量守恒。三、计算题：（共 4 小题，共 37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15（7 分）如图，质量 M1kg 的长木板静止在光滑的水平面上，有一个 质量 m=0.2kg 的可看作质点的物体以 V0=6m/s 的水平初速度从木板的左端冲 上木板，在木板上滑行了 2m 后与木板保持相对静止，求：（1）木板最终获得的速度 V； （2）在此过程中产生的热量 Q；第 7 页 共 17 页16（8 分）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为 10kW，输出电 压为 400V，向距离较远的用户供 电，为了减少电能损失，使用 2kV 高压输电，最后用户得到 220V、9.5kW 的电力，求： （1）升压变压器原、副线圈的 匝数比 n1：n2；（2）输电线路导线的总电阻 R；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比 n3：n4第 8 页 共 17 页17（10 分）如图甲所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒 定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数 n100，穿过每匝 线圈的磁通量 随时间按正弦规律变化，如图乙所示。发电机线圈电阻 r4.0，外电路中的电阻 R12，灯泡 L 电阻 RL12，不计其他电阻，交 流电流表为理想电流表。求：（1）线圈转动的角速度 ；（2）交变电流表的读数；（3）在 1min 内，电阻 R 产生的热量。第 9 页 共 17 页18（12 分）如图所示，倾角 300的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑 水平导体轨道连接，轨道宽度均为 L=1m，电阻忽略不计匀强磁场 I 仅分 布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小 B1=1T；匀强磁场 II 仅 分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小 B2=1T现将两质量均为 m=02kg，电阻均为 R=05 的相同导体棒 ab 和 cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释 放取 g=10m/s2（1）求导体棒 cd 沿斜轨道下滑的最大速度的大小；（2）若已知从开始运动到 cd 棒达到最大速度的过程中，ab 棒产生的焦耳 热 Q=045J，求该过程中通过 cd 棒横截面的电荷量（3）若已知 cd 棒开始运动时距水平轨道高度 h=10m，cd 棒由静止释放后， 为使 cd 棒中无感应电流，可让磁场的磁感应强度随时间变化，将 cd 棒 开始运动的时刻记为 t=0，此时磁场的磁感应强度为 B0=1T，试求 cd 棒在 倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的关 系式物理答题卷第 10 页 共 17 页【完卷时间：90 分钟；满分：100 分】成绩 一、选择题：（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。）二、实验题：（本题共 2 小题，每空 3 分，共 15 分。）13（1）将图中所缺导线补接完整(2) ；（3） 。14（1） ；（2） 。 三、计算题：（共4小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）题号123456789101112答案1515（7 7 分）分）第 11 页 共 17 页1616（8 8 分）分）第 12 页 共 17 页1717（1010 分）分）第 13 页 共 17 页第 14 页 共 17 页1818（1212 分）分）第 15 页 共 17 页参参考考答答案案 一、选择题：（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。）1.C 2.B 3.C 4.A 5.A 6.D 7.B 8.A 9.BD 10.AD 11.BC 12.AD 二、实验题：（本题共 2 小题，每空 3 分，共 15 分。）13(1)(2)左偏 (3)斥力 14.(1)ACD (2) 321122xmxmxm三，计算题：（共 4 小题，共 37 分。）15（7 分）解：设向右方向为正方向-1 分根据动量守恒定律得：MV0=(M+m)V-2 分 V=1m/s-1 分(2)由能量守恒定律得：-2 分 Q=3J-1 分QvMmmvo22)(21 2116（8 分）解：（1）升压变压器的原副线圈的匝数比为：-211224001 20005nU nU分（2）输电线上的电流为：21000052000PIAUA第 16 页 共 17 页输电线电阻：-3 分25002025PRI损（3）降压变压器原线圈电压：U3=U2-IR=2000-5×20=1900V-2 分故降压变压器原副线圈的匝数比为：-13344190095 22011nU nU分17（10 分）解：（1）T314×102s 角速度 200rad/s-2 分2 T（2） 外电路的总电阻-1 分1 R外1RL1 R 6外R线圈产生的电动势的最大值 Emnm=200V-1 分电流表的示数-2 分AArRm14.14102200)(2EI外（3）电阻 R 两端的电压-2 分V2606V210外IRU电阻 R 产生的热量 QtJ-2 分2U R42 106 . 36012)260(J18（12 分）解：（1）cd 棒匀速运动时速度最大，设为 vm，棒中感应电动势为 E，电流 为 I，感应电动势：E=BLvm -1 分 电流：-1 分2EIR由平衡条件得：mgsin=BIL-1 分，代入数据解得：vm=1m/s- -1 分（2）设 cd 从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为 t，通过的距离第 17 页 共 17 页为 x，cd 棒中平均感应电动势为 E1，平均电流为 I1，通过 cd 棒横截面的电 荷量为 q，由能量守恒定律得：mgxsin=mvm2+2Q-1 分1 2电动势：-1 分 电流：-1 分1BLxEt1 12EIR电荷量：q=I1t 代入数据解得：q=1C-1 分（3）设 cd 棒开始运动时穿过回路的磁通量为 0，cd 棒在倾斜轨道上下滑 的过程中，设加速度大小为 a，经过时间 t 通过的距离为 x1，穿过回路的磁通量为 ，cd 棒在倾斜轨道上下滑时间为 t0，则：-00hB Lsin -1 分加速度：a=gsin 位移：x1=at2-1 分1 2， 解得：t0=s-1 分1hBLxsin （）2 012hatsin8为使 cd 棒中无感应电流，必须有：0= 解得：（ts）-28 8Bt8-1 分