河南省驻马店市环际大联考2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-06-16 类型：期中考试

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一、单选题

1. 在自动控制中，传感器发挥着重要作用，它能够将感知到的非电信息转换成对应的电信息。下列通过测量电阻的变化来确定外界非电学量变化的敏感元件是（　　）

A、光敏电阻 B、干簧管 C、霍尔元件 D、话筒动圈元件

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2. 楞次定律犹如电磁领域的“惯性定理”，关于楞次定律的下列说法中正确的是（　　）

A、感应电流的磁场总是要阻止磁通量的变化 B、感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C、感应电流的磁场总是跟原磁场方向相反，阻碍原磁场的变化 D、穿过闭合回路的原磁场减弱时，感应电流将阻碍原磁场减弱

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3. 无线充电技术有可做到设备隐形，设备磨损率低，应用范围广等优点，现在部分手机已经可以无线充电，其中一种无线充电主要通过在充电器面板和手机背面各安装一个线圈来实现，如图所示。关于这种手机无线充电技术，下列说法正确的是（　　）

A、这种无线充电利用的原理主要是自感，类似于变压器 B、若充电器线圈中通恒定电流，则手机线圈中将产生恒定电流 C、若充电器线圈中通正弦交变电流，则手机线圈中将产生交变电流 D、若充电器线圈中电流均匀增加，则手机线圈中电流一定均匀增加

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4. 同样的玻璃瓶从相同的高度自由落下，掉在水泥地面上容易破碎，掉在草地上不容易破碎，这是因为玻璃瓶掉在草地上与草地碰撞的过程中（　　）

A、玻璃瓶的动量较小 B、发生的是弹性碰撞 C、玻璃瓶的动量变化较慢 D、玻璃瓶受到草地的冲量较小

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5. 质量分别为6m和2m的甲、乙两个滑块，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生碰撞后滑块甲静止不动，那么这次碰撞（　　）

A、一定是弹性碰撞 B、一定是非弹性碰撞 C、弹性碰撞和非弹性碰撞都有可能 D、可能是非对心碰撞

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6. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度g取10m/s² ，不计空气阻力下列说法正确的是（）

A、头部对足球的平均作用力为足球重力的10倍 B、足球下落到与头部刚接触时动量大小为3.2kg·m/s C、足球与头部作用过程中动量变化量大小为3.2kg·m/s D、足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量大小为3.2N·s

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7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为8：1，原线圈通以图乙所示的交流电后，理想电流表 $A_{1}$ 示数为0.6A，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、理想电流表 $A_{2}$ 、用电器R以及虚线框内的某电路器件，电路处于正常工作状态。则下列说法中错误的是（　　）

A、原线圈两端电压的瞬时值表达式 $e = 200 \sqrt{2} \sin 50 π t (V)$ B、若原线圈输入电压改为 $500 \sqrt{2} V$ 的恒定电压，则 $A_{2}$ 示数将增大 C、熔断器的熔断电流应该不小于4.8A D、若输入的交流电频率减小，发现 $A_{2}$ 示数增大，则虚线框内可能是电感器

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二、多选题

8. 如图所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面上，导轨上横放着两根电阻均为R的相同导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路．导体棒ab中点与一端固定的轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为k，整个装置置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．导体棒cd在水平向右的外力作用下以大小为v₀的速度向右匀速运动，导轨及接触电阻不计，当导体棒ab稳定时，下列说法正确的是（）

A、回路中有逆时针方向的感应电流 B、回路中的感应电流为 $\frac{B L v_{0}}{R}$ C、外力的功率为 $\frac{B^{2} L^{2} v_{0}^{2}}{R}$ D、弹簧被拉伸的长度为 $\frac{B^{2} L^{2} v_{0}}{2 k R}$

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9. 在水平地面上斜向上方发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成A，B两部分，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则（　　）

A、在炸裂过程中，A，B受到的爆炸力大小相等 B、在炸裂过程中，A，B受到爆炸力的冲量不同 C、炸裂后b的速度方向一定与原速度方向相反 D、从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大

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10. 在图示电路中，电阻R和线圈L的阻值相同，L₁和L₂是两个完全相同的灯泡，线圈电感足够大。下列说法正确的是（　　）

A、闭合开关瞬间，L₁和L₂的亮度相同 B、闭合开关瞬间，L₁比L₂更亮 C、断开开关后，L₁慢慢熄灭，L₂立即熄灭 D、断开开关后，L₁和L₂都慢慢熄灭

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11. 两个有界匀强磁场宽度均为L，磁感应强度大小相等，磁场方向如图所示，有一电阻均匀的、边长为L的等腰直角三角形金属线框在垂直于磁场边界的外力F作用下匀速通过整个磁场区域，线框平面始终与磁场垂直，初始时刻，三角形金属线框的前端恰处在磁场左边界处，规定线框中的逆时针电流方向为正，垂直纸面向里的磁通量方向为正方向，则在穿过磁场的整个过程中，下列线框中的感应电流和穿过线框中的磁通量随位移变化的图像中可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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12. 质量分别为m和2m的A，B两物体在外力作用下静止在质量为 $m_{C}$ 的平板小车C上，A，B之间有一根被压缩的轻质弹簧，如图所示，地面水平且光滑。同时释放两物体，弹簧开始变长，在之后的过程中（物体不会离开小车）（　　）

A、若A，B所受的摩擦力大小相等，A，B组成的系统动量可能不守恒 B、若A，B所受的摩擦力大小相等，A，B，C组成系统的动量一定守恒 C、若A，B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，当 $m_{C}$ 为某一较小值时A，B组成的系统动量可能守恒 D、若A，B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A，B、C组成的系统动量一定守恒

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三、实验题

13. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。

(1)、请将图中所缺的导线补接完整。

(2)、如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将。

②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针将。

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14. 如图1所示，用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O．

接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．

(1)、上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有．（写出物理量及相应符号）

(2)、实验中造成误差的可能情况有______．

A、用直尺测量的线段OM、OP、ON长度值 B、轨道不光滑 C、轨道末端不水平 D、轨道末端到地面的高度未测量

(3)、若测得各落点痕迹到O点的距离：OM＝2.68cm，OP＝8.62cm，ON＝11.50cm，并知小球1、2的质量比为2︰1，则系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P的百分误差 $\frac{| P - P^{'} |}{P} =$ %（结果保留一位有效数字）．

(4)、完成上述实验后，实验小组成员小红对上述装置进行了改造，小红改造后的装置如图2所示．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在以斜槽末端为圆心的 $\frac{1}{4}$ 圆弧上，平均落点M′、P′、N′．测量轨道末端到M′、P′、N′三点的连线与水平方向的夹角分别为 $α_{1} 、 α_{2} 、 α_{3}$ ，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 (用所测物理量的符号表示)．

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四、解答题

15. 在一次乒乓球击球训练中，运动员接球前瞬间乒乓球沿水平方向运动，速度为16m/s，运动员将乒乓球以30m/s的速度沿相反方向击回。已知乒乓球的质量为25g，与球拍的接触时间为0.1s，忽略空气阻力，求：

(1)、乒乓球动量的变化；

(2)、球拍对乒乓球的平均作用力。

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16. 如图所示，边长为10cm的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以 $n = \frac{10}{π} r / s$ 的转速匀速转动，磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈的匝数N=100匝，电阻r=1Ω。线圈两端分别接在两个固定于OO′轴上且彼此绝缘的金属滑环上，外电路接有R=9Ω的电阻，并接有一只理想交流电压表。

(1)、求电压表的读数；

(2)、若从线圈通过中性面开始计时，求转过90°过程中通过电阻R的电荷量；

(3)、在1min内，作用在线圈上的外力所做的功是多少？

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17. 如图所示，两根光滑固定导轨相距0.4 m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01 kg，长为0.2 m，处于磁感应强度为B₀＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里．相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．在t＝0时刻，质量为0.02 kg、阻值为0.3 Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2 m高度处，由静止开始释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好，结果棒ab在t₁时刻从上边界MN进入磁场，并在磁场中做匀速运动，在t₂时刻从下边界JK离开磁场，g取10 m/s².求：

(1)、在0～t₁时间内，电路中感应电动势的大小；

(2)、在t₁～t₂时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；

(3)、棒cd在0～t₂时间内产生的焦耳热．

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18. 如图所示，固定在竖直平面内、半径 $R = 0.4 m$ 的光滑四分之一圆弧轨道 $a$ 端与一水平直轨道相切，直轨道上的 $b 、 c$ 两点相距 $L = 2.5 m$ ， $c$ 点右侧有一水平放置且右端固定的轻弹簧。一滑块 $A$ 由空中某处静止释放，从圆弧轨道最高点进入轨道。另一质量 $m_{B} = 1.2 kg$ 的滑块 $B$ 压缩弹簧后由静止释放，离开弹簧后通过 $c b$ 段并恰好在 $b$ 点与 $A$ 发生正碰，碰后两滑块均反向弹回，且 $A$ 沿圆弧上升的最大高度 $h = 0.2 m$ 。已知碰前瞬间 $B$ 的速度大小 $v_{B} = 5 m / s$ ， $A$ 第一次和第二次经过 $a$ 点时对轨道的压力大小之比 $F_{N 1} ： F_{N 2} = 5 ： 2$ ，两滑块与 $b c$ 段的动摩擦因数均为 $μ = 0.2$ ，其余摩擦及空气阻力不计， $A$ 、 $B$ 均可视为质点，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求 $B$ 释放时弹簧的弹性势能 $E_{p}$ ；

(2)、求 $A$ 从空中释放时距水平直轨道的高度 $H$ ；

(3)、若两滑块恰好不发生第二次相碰，求 $A$ 的质量 $m_{A}$ 。

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