2019-2020學年高二物理下學期第三次月考試題 (I).doc

2019-2020學年高二物理下學期第三次月考試題 (I)注意事項：1. 本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題），滿分100分，考試時間90分鐘。2. 答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卷上。3. 請將答案正確填寫在答題卷上，寫在其它地方無效。4. 本次考題主要范圍：選修3-2、選修3-5動量守恒定律等第I卷（選擇題 45分）一、選擇題（本大題共15小題，每小題3分，滿分45分。）1.質(zhì)量為m的物體放在光滑水平地面上，在與水平方向成角的恒定推力F作用下，由靜止開始運動，在時間t內(nèi)推力的沖量和重力的沖量大小分別為（）A. Ft；0 B. Ftcos；0 C. Ft；mgt D. Ftcos；mgt2.如圖所示為兩個同心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈中通有圖示的電流I1 ， 則當I1增大時關于外線圈中的感應電流I2的方向及I2受到的安培力F的方向，下列判斷正確的是（ ）A.I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心B.I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心C.I2沿逆時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心D.I2沿順時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心3.如圖所示，一個菱形的導體線框沿著自己的對角鄰勻速運動，穿過具有一定寬度的勻強磁場區(qū)城，已知對角線AC的長度為磁場寬度的兩位且與磁場邊界垂直下面對于線框中感應電流隨時間交化的圖象（電流以ABCD順序流向為正方向，從C點進人磁場開始計時）正確的是（ ）A. B. C. D.4.如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板間距為d，定值電阻的阻值為R，豎直放置線圈的匝數(shù)為n，繞制線圈導線的電阻為R，其他導線的電阻忽略不計現(xiàn)在豎直向上的磁場B穿過線圈，在兩極板中一個質(zhì)量為m，電量為q，帶正電的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，則磁場B的變化情況是（ ）A. 均勻增大，磁通量變化率的大小為B. 均勻增大，磁通量變化率的大小為C. 均勻減小，磁通量變化率的大小為D. 均勻減小，磁通量變化率的大小為5.如圖甲所示，a、b為兩個并排放置的共軸線圈，a中通有如圖乙所示的交變電流，則下列判斷錯誤的是（ ）A.在t1到t2時間內(nèi)，a、b相吸B.在t2到t3時間內(nèi)，a、b相斥C.t1時刻兩線圈間作用力為零D.t2時刻兩線圈間吸引力最大6.如圖所示，在直線電流附近有一根金屬棒ab，當金屬棒以b端為圓心，以ab為半徑，在過導線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達到圖中的位置時 A. a端聚積電子 B. b端聚積電子C. 金屬棒內(nèi)電場強度等于零 D. a端電勢低于b端電勢7. 如圖甲所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2 圖乙為它們碰撞前后的xt（位移時間）圖象已知m1=0.1kg由此可以判斷（）A.碰前m2和m1都向右運動B.碰后m2和m1都向右運動C.m2=0.3 kgD.碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4 J的機械能8.500千伏超高壓輸電是我國目前正在實施的一項重大工程若輸送功率為3 200萬千瓦，原來采用200千伏輸電，由于輸電線有電阻而損失的電功率為P，則采用500千伏超高壓輸電后，在輸電線上損失的電功率為(設輸電線的電阻未變)()A. 0.4P B. 0.16P C. 2.5P D. 6.25P9. 如圖甲所示，50匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B= T的水平勻強磁場中，線框電阻不計線框勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的正弦交流電壓圖象如圖乙所示把該交流電壓加在圖丙中理想變壓器的P、Q兩端已知變壓器的原線圈I和副線圈的匝數(shù)比為5：1，交流電流表為理想電表，電阻R=1，其他各處電阻不計，以下說法正確的是（ ）A.t=0.1s時，電流表的示數(shù)為0B.副線圈中交流電的頻率為5HzC.線框面積為 m2D.0.05s線圈位于圖甲所示位置10.如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示，長度可以不計，視為O、C兩點），R1=4，R2=8（導軌其他部分電阻不計）導軌OAC的形狀滿足方程y=2sin(0.3x)（單位：m） 磁感應強度B=0.2T的勻強磁場方向垂直于導軌平面一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點，棒與導軌接觸良好且始終保持與OC導軌垂直，不計棒的電阻則 A. 外力F的最大值為3NB. 金屬棒在導軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率為1 WC. 整個過程的產(chǎn)生的焦耳熱為0.5 JD. 在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關系式為A11.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線之間是方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，正方形線圈abcd邊長為L（Ld），質(zhì)量為m、電阻為R，將線圈在磁場上方h高處由靜止釋放，cd邊剛進入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，則線圈穿過磁場的過程中（從cd邊剛進入磁場起一直到ab邊離開磁場為止）：( )A.線圈可能是加速進入磁場的B.感應電流所做的功為2mgdC.可能小于D.線圈的最小速度一定是12.一個矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間變化的關系如圖所示，線圈的電阻為R，線圈共有n匝，則下列說法正確的是（）A.t= 時刻，線圈中的感應電動勢為零B.t= 時刻，磁通量的變化率為 = C.線圈中感應電動勢的瞬間表達式為e= sin tD.將磁通量的變化周期變?yōu)?，則線圈中電流的功率增大為原來的4倍13.一臺理想變壓器，開始時開關S接1，此時原、副線圈的匝數(shù)比是111，原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電一只理想二極管和一個滑動變阻器串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示則下列判斷正確的是()A. 原、副線圈中的功率之比為11B. 若只將S從1撥到2，電流表示數(shù)增大C. 若開關S接1，滑動變阻器接入電路的阻值為10時，則1 min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為1 200 JD. 若只將滑動變阻器的滑片向下滑動，則兩電表示數(shù)均減小14.“蹦極”運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，下列分析正確的是( )A. 繩對人的沖量始終向上，人的動量先增大后減小B. 繩對人的拉力始終做負功，人的動能先增大后減小C. 繩恰好伸直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大D. 人在最低點時，繩對人的拉力等于人所受的重力15.如圖所示，固定的豎直光滑U型金屬導軌，間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導軌上，導軌的電阻忽略不計初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x1= ，此時導體棒具有豎直向上的初速度v0 在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸則下列說法正確的是（）A.初始時刻導體棒受到的安培力大小F= B.初始時刻導體棒加速度的大小a=2g+ C.導體棒往復運動，最終將靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)D.導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q= mv02+ 第II卷（非選擇題 55分）二、實驗題（本大題共2小題，滿分12分。）16. （本小題滿分6分）利用氣墊導軌進行“探究碰撞中的不變量”這一實驗中，實驗要求碰撞動能損失最小則應選圖中的_(填“甲”或“乙”)(甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥) 。實驗時再利用光電計時器測速度，如圖丙所示，質(zhì)量為0.4kg、速度為0.5m/s的滑塊A與質(zhì)量為0.6kg、速度為0.1m/s的滑塊B迎面相撞；碰撞后滑塊B被彈回的速度大小為0.2m/s，此時滑塊A的速度大小為_m/s，方向與它原來速度方向_。（選填“相同”或“相反”）17. （本小題滿分6分）用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律實驗中甲(1)為了盡量減小實驗誤差，在安裝斜槽軌道時，應讓斜槽末端保持水平，這樣做的目的是_A使入射球與被碰小球碰后均能從同一高度飛出B使入射球與被碰小球碰后能同時飛出C使入射球與被碰小球離開斜槽末端時的速度為水平方向D使入射球與被碰小球碰撞時的動能不損失(2)若A球質(zhì)量為m150 g，兩小球發(fā)生正碰前后的位移時間(xt)圖象如圖乙所示，則小球B的質(zhì)量為m2_.乙(3)調(diào)節(jié)A球自由下落高度，讓A球以一定速度v與靜止的B球發(fā)生正碰，碰后兩球動量正好相等，則A、B兩球的質(zhì)量之比應滿足_三、解答題（本大題共3小題，滿分43分。）18. （本小題滿分15分）如圖所示，質(zhì)量為3m的木板靜止在光滑的水平面上，一個質(zhì)量為2m的物塊（可視為質(zhì)點），靜止在木板上的A端，已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈（可視為質(zhì)點）以初速度v0水平向右射入物塊并穿出，已知子彈穿出物塊時的速度為 ，子彈穿過物塊的時間極短，不計空氣阻力，重力加速度為g求：子彈穿出物塊時物塊的速度大小子彈穿出物塊后，為了保證物塊不從木板的B端滑出，木板的長度至少多大？19. （本小題滿分14分）如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導軌，其間距為l，導軌平面與水平面的夾角為。整個裝置處在磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面且向上的勻強磁場中。AC端連有阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為M、垂直于導軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，則棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段?，F(xiàn)用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處，此時撤去該力，金屬棒EF最后又回到BD端。求：（1）金屬棒下滑過程中的最大速度，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？（金屬棒及導軌的電阻不計）（2）金屬棒棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個過程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?20. （本小題滿分14分）圖為一個小型交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸轉(zhuǎn)動；線圈處于磁感應強度為B的勻強磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動，（不計轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）（1）推導發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應電動勢最大值的表達式；（2）求線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動90時電流表的示數(shù)；（3）求線圈速度轉(zhuǎn)動N周過程中發(fā)電機線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案123456789101112131415CBBADBCBBCBCBDBDACABBC1.C【解析】在時間t內(nèi)推力的沖量，重力的沖量，故C正確，A、B、D錯誤。2.B【解析】如圖內(nèi)線圈的電流方向為順時針方向，由安培定則分析得知，外線圈中磁場方向向里，當I1增大時，穿過外線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷外線圈中的感應電流I2的方向為逆時針，外線圈所在處磁場方向向外，根據(jù)左手定則分析得到：I2受到的安培力F方向是沿半徑背離圓心向外故選：B3.B【解析】線圈在進磁場的過程中，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的方向為ABCD方向，即為正值，在出磁場的過程中，根據(jù)楞次定律知，感應電流的方向為ADCBA，即為負值在線圈進入磁場的前一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應電動勢均勻增大，則感應電流均勻增大，在線圈進入磁場的后一半過程中，切割的有效長度均勻減小，感應電動勢均勻減小，則感應電流均勻減?。辉诰€圈出磁場的前一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應電流均勻增大，在線圈出磁場的后一半的過程中，切割的有效長度均勻減小，感應電流均勻減小故B正確，A、C、D錯誤故選：B4.A【解析】正電荷q處于靜止狀態(tài)，電場力豎直向上，則電容器的上極板帶負電，根據(jù)楞次定律，可得：穿過線圈的磁通量在均勻增大；線框產(chǎn)生的感應電動勢：；通過線框的電流：，電容器板間的電場強度，又U=IR，油滴所受電場力：，對油滴，根據(jù)平衡條件得：F=mg，所以磁通量變化率的大小為，故A正確，B、C、D錯誤。5.D【解析】A、B、t1到t2時間內(nèi)，a中電流減小，a中的磁場穿過b且減小，因此b中產(chǎn)生與a同向的磁場，故a、b相吸，A選項正確，同理B選項正確，則A、B選項不符合題意；C、t1時刻a中電流最大，但變化率為零，b中無感應電流，故兩線圈的作用力為零，故C選項正確，則C選項不符合題意；D、t2時刻a中電流為零，但此時電流的變化率最大，b中的感應電流最大，但相互作用力為零，故D選項錯誤，則D選項符合題意。故答案為：D。6.B【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知，直導線右側磁場為垂直紙面向外；ab在轉(zhuǎn)動中切割磁感線，由右手定則可知，a端電勢高；電子將向 b端聚集，故B正確，ACD錯誤。7. C【解析】AB、xt圖象的斜率等于速度，碰前，m2位移不隨時間變化，m2靜止，m1的速度為正，向右運動碰后m2的速度為正方向，說明向右運動，m1的速度為負方向，說明向左運動，A、B不符合題意C、由圖乙所示圖象可知，碰前m1的速度 v1= = =4 m/s，m2靜止；碰后m1的速度v1=2 m/s，碰后m2的速度v2=2 m/s根據(jù)動量守恒定律：m1v1=m1v1+m2v2得 m2=3m1=0.3 kg，C符合題意D、碰撞過程中系統(tǒng)機械能的變化量為E= m1v12 m1v12 m2v22，代入解得，E=0，機械能守恒，D不符合題意故答案為：C8.B【解析】根據(jù)可知：當輸電電壓由200 kV升高到500 kV時，其線路損耗由P減小到0.16P，故B正確，ACD錯誤。9. BC【解析】A、原線圈中電壓的有效值 V=10V，根據(jù) ，解得U2=2V，故副線圈中的電流 ，電流表的電流為I1，則 ，解得I1=0.4A，故A錯誤；B、交流電的周期T=0.2s，故交流電的頻率f= ，故B正確；C、根據(jù)Em=nBS可知 ，故C正確D、0.05s時線圈產(chǎn)生的感應電動勢最大，線圈平面與中性面垂直，故D錯誤故答案為：BC10.BC【解析】金屬棒在導軌上從O點滑動到C點，切割磁感線產(chǎn)生電動勢，有效切割長度y按正弦規(guī)律變化，當y最大時，感應電流最大，安培力最大，外力F最大感應電流最大時，電阻絲R1上消耗的功率最大由E=BLv求出感應電動勢，由歐姆定律等規(guī)律求出電流求出感應電動勢的有效值，然后求出電阻產(chǎn)生的熱量當金屬棒滑至A位置時，有效的切割長度最大，為2m，產(chǎn)生的最大感應電動勢： ，電路總電阻，最大感應電流，最大安培力，由平衡條件可知，最大拉力，A錯誤；感應電動勢最大時，電阻絲上消耗功率最大，最大功率，B正確；當y=0時，根據(jù)可得，即金屬棒沿x方向運動的位移為3m，所以過程中運動的時間為，金屬棒運動過程產(chǎn)生正弦式交變電流， ，電動勢的有效值： ，產(chǎn)生的熱量： ，C正確；通過金屬棒的電流I與時間t的關系： ，D錯誤11.BD【解析】因為cd邊剛進入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，則線框進入磁場過程先做減速運動，在完全進入磁場后做勻加速運動，若線圈沒有完全進入磁場之前已經(jīng)做勻速運動，則有最小速度滿足：，則最小速度為：故AC錯誤；根據(jù)能量守恒研究從cd邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程：動能變化為0，重力勢能轉(zhuǎn)化為線框產(chǎn)生的熱量，Q=mgdcd邊剛進入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，所以從cd邊剛穿出磁場到ab邊離開磁場的過程，線框產(chǎn)生的熱量與從cd邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程產(chǎn)生的熱量相等，所以線圈從cd邊進入磁場到ab邊離開磁場的過程，產(chǎn)生的熱量Q=2mgd，感應電流做的功為2mgd故B正確；因為進磁場時要減速，即此時的安培力大于重力，速度減小，安培力也減小，當安培力減到等于重力時，線圈做勻速運動，全部進入磁場將做加速運動，設線圈的最小速度為v，可知全部進入磁場的瞬間速度最小由動能定理，從cd邊剛進入磁場到線框完全進入時，則有，綜上所述，線圈的最小速度為：又進入磁場前有：；解得最小速為：故D正確12.BD【解析】A、t= 時刻，線圈中磁通量的變化率最大，線圈中的感應電動勢最大，A不符合題意；B、由題目結合圖象可知，t= 時刻，線圈中感應電流的最大值Em=nBS=n0 = =n ，解得： = ；B符合題意；C、線圈中感應電動勢的瞬時表達式e=Emcos = cos C不符合題意；D、將磁通量的變化周期待變?yōu)?，則電動勢的最大值、有效值均變?yōu)樵瓉淼?倍，由線圈中電流的功率P= 可知，電流的功率增大為原來的4倍，D符合題意故答案為：BD13.AC【解析】原、副線圈的輸入功率等于輸出功率，故A正確；若只將S從1撥到2，副線圈的電壓減小，副線圈電流減小，原線圈電流即電流表示數(shù)減小，故B錯誤；原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，所以副線圈兩端電壓為20 V，由于副線圈接著二極管，它具有單向?qū)щ娦?，根?jù)電流的熱效應知，解得U10V，若滑動變阻器接入電路的阻值為10，則1 min內(nèi)滑動變阻器產(chǎn)生的熱量為Q601200 J，故C正確；將滑動變阻器滑片向下滑動，接入電路中的阻值變大，電流表的讀數(shù)變小，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的示數(shù)不變，故D錯誤故選AC.14.AB【解析】A、由于繩對人的作用力一直向上，故繩對人的沖量始終向上，由于人在下降中速度先增大后減小；故動量先增大后減小；故A正確；B、在該過程中，拉力與運動方向始終相反，繩子的力一直做負功；但由分析可知，人的動能先增大后減小；故正確；C、繩子恰好伸直時，繩子的形變量為零，彈性勢能為零；此時人有向下的加速度，速度會繼續(xù)增大，所以此時人的動能不是最大，故C錯誤；D、人在最低點時，速度為零，但有向上的加速度，所以繩子對人的拉力一定大于人受到的重力；故D錯誤綜上所述本題答案是：AB15.BC【解析】A、導體棒的初速度為v0，初始時刻產(chǎn)生的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律得：E=BLv0設初始時刻回路中產(chǎn)生的電流為I，由閉合電路的歐姆定律得：I= 設初始時刻導體棒受到的安培力為F，由安培力公式得：F=BIL聯(lián)立上式得，F(xiàn)= A不符合題意；B、初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，棒受到重力、向下的安培力和彈簧的彈力，所以：ma=mg+kx+F得：a=2g+ B符合題意；C、從初始時刻到最終導體棒靜止的過程中，導體棒減少的機械能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，另一部分通過克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能；當導體棒靜止時，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，所以彈力的方向向上，此時導體棒的位置比初始時刻降低了，C符合題意；D、導體棒直到最終靜止時，棒受到重力和彈簧的彈力，受力平衡，則：mg=kx2，得：x2= 由于x1=x2，所以彈簧的彈性勢能不變，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：mg（x1+x2）+Ek=Q解得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量：Q= mv02+ 可知R上產(chǎn)生的熱量要小于系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量D不符合題意故答案為：BC16. 甲 0.05 相同【解析】碰撞分為彈性碰撞和非彈性碰撞，彈性碰撞時能量損失很?。欢菑椥耘鲎矔r損失最大在兩滑塊碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出碰