2016-2017学年高二物理上学期期末试卷(含答案)

时间:2016-12-26 作者:佚名 试题来源:网络

2016-2017学年高二物理上学期期末试卷(含答案)

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莲山 课件 w ww.5 Y
K J.CO
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2016---2017学年度上学期期末考试
高二物理试卷
考试时间:90分钟        试题分数:100分    
一、选择题(本题共11小题,每题4分,共44分。其中3、4、9、11为多选题,其余为单选题,请将正确的答案选出。选对的得4分,选不全的得2分,有错误答案的得0分)
1.下面的说法正确的是(   )
A. 当力与物体的位移垂直时,该力的冲量为零
B.如果物体(质量不变)的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大
D.做曲线运动的物体,在任何Δt时间内所受合外力的冲量一定不为零

2.爱因斯坦由光电效应的实验规律提出了光子说,以下对光电效应的解释,正确的是(  )
A.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出金属
B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功,只要照射时间足够长,光电效应也能发生
C.由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应的 入射光的最低频率也不相同
D.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大

3.(多选)如图所示,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时(    )
A.线圈中感应电流方向是abcda 
B. 线圈中感应电流方向是adcba
C. 线圈所受安培力的合力方向向右  
D. 线圈所受安培力的合力方向向左

4.(多选)如图所示,相同电灯A和B的电阻为R,定值电阻的阻值也为R,L是自感线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B亮度相同。再闭合S2,待电路稳定 后将S1断开。
下列说法中正确的是 (     )
A.A灯将比原来 更亮一些后再熄灭 
B.B灯立即熄灭
C.没有电流通过B灯 
D.有电流通过A灯,方向为b→a
5.如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为  (  ) 
A.1∶3 B.1∶2 C.1∶2 D.1∶6

6. K-介子衰变的方程为其中K-介子和π-介子带负的基本电荷,π0介子不带电。一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径RK-与Rπ-之比为2:1,π0介子的轨迹未画出。由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为
A.1:1   B.1:2    C.1:3   D.1:6

7.竖直向上的匀强磁场中,水平放置一单匝金属圆形线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈的电阻为1Ω。规定图(a)所示感应电流的方向为正方向。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(b)所示,则以下说法正确的是
A.第1s内,线圈具有扩张趋势
B.第3s内,线圈的发热功率最大
C.第4s时,感应电流的方向为负
D.0~5 s时间内,感应电流的最大值为0.1A

8. 如图所示的竖直平面内,水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场,其宽度均为d,I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域,h>d。一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放,在穿过两磁场区域的过程中,通过线框的电流及其变化情况相同。重力加速度为g,空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是(  )
A.线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同
B.线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同
C.线框有可能匀速通过磁场区域I
D.线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=mg(d+h)


9. (多选)如图所示,A、B两物体质量之比MA:MB= 3:2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间的摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后,则
A. A、B系统动量守恒       B. A、B、C系统动量守恒
C. 小车向左运动             D. 小车向右运动

10. 一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度ν0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导 轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向 上,导轨的电阻不计,金属杆始终与导轨接触良好,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为ν,则金属杆在滑行过程中(  )
A.向上滑行与向下滑行的时间相等    
B.向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等
C.向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等
D.向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等

11. (多选)如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,电阻忽略不计,导轨间距离为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上,a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端固定。开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为v时,b杆向右的速度达到最大值vm,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好,则b杆达到最大速度时
A.b杆受到弹簧的 弹力为
B.a杆受到的安培力为
C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q
D.弹簧具有的弹性势能为
二、实验题(本题共2小题,12题每空2分,13题每问2分,共计16分)
12.气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使 带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和 B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB 。
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平。
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量是_____________________。
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是___________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因可能是______       (至少写出两点)
(3)利用上述实验数据是否可以测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?         (填“可以”或“不可 以”)


13.如图所示是三个成功的演示实验,回答下列问题。
 

(1)在三个实验中,造成回路中产生电流的共同原因是_____                      。
(2)电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成____            ____关系。
(3)第一个成功实验(如图a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置,快速插入和慢速插入有什么量是相同的?____   ___,什么量是不同的?                  。
 (4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是:_________________________      
________________________________________________________________       。

三、计算题(本题共3小题,14题10分、15题12分、16题16分,共38分)
14. (10分)有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少? (g=10m/s2)


15.(12分)如图所示,两端带有固定薄挡板的长木板C的长度为L,总质量为 ,与地面间的动摩擦因数为μ,其光滑上表面静置两质量分别为m、 的物体A、B,其中两端带有轻质弹簧的A位于C的中点。现使B以水平速度2v0向右运动,与挡板碰撞并瞬间粘连而不再分开,A、B可看作质点,弹簧的长度与C的长度相比可以忽略,所有碰撞时间极短,重力加速度为g,求:
(1)B、C碰撞后瞬间的速度大小;
(2)A、C第一次碰撞时弹簧具有的最大弹性势能。


16.(18分)如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h.竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h.现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动.求:
(1)在DC边进入磁场前,线框做匀速运动时的速度与AB边刚进入磁场时的速度比是多少?
(2)DC边刚进入磁场时,线框加速度的大小为多少?
(3)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框的机械能损失和重力做功之比?
 
2016---2017学年度上学期期末考试
高二物理试卷答案

一、选择题:(本题共有12个小题,每题所给出的四个选项中至少有一个是正确的,全选对得4分,选对但选不全得2分,选错或不选得0分,满分48分。)
1. B   2.  C  3. BC   4.BCD   5.A   6.C   7. C  8.B   9.BC    10.B 
11.AD 
二、填空题:(本题有2个小题,每空4分,共12分,请把正确答案填在横线上。)

12. (1)B的右端至D板的距离L2
(2)     
测量时间、距离、质量等存在误差,由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。(学生只要答对其中两点即可)
(3)可以   

13. (1)穿过线圈的磁通量发生变化
(2)正比
(3)磁通量的变化量 磁通量的变化率
(4)只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。
三、计算题:(本题共3小题,14题10分,15题12分,16题18分,共40分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
14.(10分)设ρ为水的密度,ρ=1.0×103kg/m3.
电源端:P输出=Qρgh×50%=5×104w------------------1分
输出电压U0=240V
线路损耗ΔP损=I送2R------------------------------------------1分
I送= --------------2分
送电电压U送= -------------------1分
升压变压比:n1∶n2=U0∶U送=6∶125--------------------1分
输电线损失电压ΔU=I送R=10×30V=300V-------------2分
U1=U送-ΔU=4700V-------------------1分
U2=220V
升压变压比:n3∶n4= U1∶ U2=235∶11--------------1分
15.(12分)
【答案】(i)  ;(ii) 
【命题立意】本试题旨在考查动量守恒定律、弹性势能。
【解析】(1)B、C碰撞过程系统动量守恒 ,以向右为正方向,
由动量守恒定律得: ---------------------2分
解得: -----------------------------------------------------------2分
(2)对BC,由牛顿第二定律得:
设A、C第一次碰撞前瞬间C的速度为v2
有:                ② --------------2分
当A与B和C第一次碰撞具有共同速度v3时,弹簧的弹性势能最大,
系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv2=2mv3                                          ③ --------------2分
由能量守恒定律得:       ④ -----2分
由①~④式解得:
 ----------------------------------------------2分
答:(1)B、C碰撞后瞬间的速度大小为
(2)A、C第一次碰撞 时弹簧具有的最大弹性势能为 。
17.(18分)
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、功的计算、安培力。
【解析】(1)设AB边刚进入磁场时速度为 ,线框质量为 、电阻为 , ,则
则: 
 刚进入磁场时有: ---------------------1分
解得: ---------------------1分
设DC边刚进入磁场前
匀速运动时速度为 ,线框切割磁感应线的有效长度为 ,
 ---------------------1分
线框匀速运动时有: ---------------------1分
解得: --------------------------------------1分
所以: ----- ----------------1分
(2)CD刚进入磁场瞬间,线框切割磁感应线的有效长度为 ,
 ---------------------2分
 ---------------------2分
有牛顿第二定律: ----------------- ----1分
解得: ---------------------1分
(3)从线框开始下落到CD边进入磁场前瞬间,根据能量守恒定律得:
 --------------------2分
机械能损失: --------------------2分[
重力做功: --------------------1分
所以,线框的机械能损失和重力做功之比 --------------------1分
答:(1)在DC边进入磁场前,线框做匀速运动时的速度与AB边刚进入磁场时的速度比是 ;
(2)DC边刚进入磁场时,线框加速度的大小为 ;
(3)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框的机械能损失和重力做功之比为 。

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