1、云南省保山市智源中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）注意事项：1.本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场、座位号填写在答题卡上。2.回答第卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。写在本试卷上无效。3.答第卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。第卷(选择题，共48分)一、选择题：(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有
2、选错的得0分）。1. 下列说法正确的是（）A. 闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生B. 方向不变、大小随时间变化的电流是交变电流C. 我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流方向改变100次D. 理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的频率之比等于原、副线圈的匝数之比【答案】C【解析】【详解】A闭合电路内只要有磁通量，如果磁通量不发生变化，则无感应电流产生，故A错误；B方向随时间变化的电流是交变电流，故B错误；C交流电的周期为0.02s，则1s内有50个周期；在一个周期内交流电的方向改变两次，故1s内电流的方向改变100次，故C正确；D变压器改变的是电压的大小，不改变电流的频率，故
3、D错误。故选C。2. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A. 增加了司机单位面积的受力大小B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积【答案】D【解析】【详解】A因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；B有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；C因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成
4、汽车的动能，故C错误；D因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。故选D。3. 如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦式交变电流的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为()A. UmB. C. D. 【答案】D【解析】设电灯的阻值为R，正弦式交变电压的有效值与峰值的关系是，由于一个周期内半个周期有交变电压，一个周期内交变电流产生的热量为，设交变电压的有效值为U，由电流热效应得，所以该交变电压的有效值，D正确4. 空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图
5、(a)中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t0时磁感应强度的方向如图所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示。则在t0到tt1的时间间隔内圆环中的感应电流大小为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据法拉第电磁感应定律得根据电阻定律可得根据欧姆定律可得故选C。5. 高空坠物极易对行人造成伤害若一个50g的鸡蛋从高空下落撞在地面上,与地面碰撞时间为2ms,同时对地面产生的冲击力为103N,鸡蛋落地时速度约为A. 0.4m/sB. 4m/sC. 40m/sD. 400m/s【答案】B【解析】【详解】设向
6、上为正方向，则鸡蛋与地面碰撞的过程，由动量定理：，解得，故选B.【点睛】本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，能够根据研究过程列出表达式求解，注意正方向的选取6. 如图为某正弦式交变电流的图像，则该电流的瞬时值表达式为（）A. i10sin(100t)AB. i10sin(10t)AC. i20sin(50t)AD. i20sin(100t)A【答案】D【解析】【详解】由图可知交流电的周期T=0.02s，故角速度为由图可知，电流为正弦电流，故i=Imsint=Imsin100t（A）当t=0.0025s时，i=14.14A，故14.14=Imsin
7、1000.0025解得Im=20A故交流电的瞬时表达式为i=20sin100t（A）故选D。7. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg、vA=6m/s、vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）A. vA=5m/s，vB=2.5m/sB. vA=2m/s，vB=4m/sC. vA=4m/s，vB=7m/sD. vA=7m/s，vB=1.5m/s【答案】B【解析】【详解】题中四个选项均满足动量守恒定律AD虽然均满足动量守恒定律，但碰后A的速度vA大于B的速度vB，必然要发生第二次碰撞，不符合实际，故AD错误；B符合实际情况，且动能
8、没有增加，不违背能量守恒定律，故B正确；C两球碰后的总动能碰前的总动能由于，违背了能量守恒定律，故C错误。故选B8. 如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6）A. 2.5m/s，1WB. 5m/s，1W
9、C. 7.5m/s，9WD. 15m/s，9W【答案】B【解析】【详解】导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：，解得；导体棒产生的感应电动势，电路电流，灯泡消耗的功率，解得，故选项B正确【点睛】当导体棒所受合力为零时，导体棒做匀速直线运动，由平衡条件可以求出导体棒的速度；由求出导体棒产生的感应电动势，然后由闭合电路欧姆定律及电功率公式求出灯泡消耗的功率9. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则乙的质量和碰撞过程两物块损失的机械能分别为（）A. 6kgB. 4kgC. 3JD.
10、 6J【答案】AC【解析】【详解】由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为、；碰后甲、乙的速度分别为，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒定律得 解得m乙=6kg损失的机械能为解得，故选AC10. 如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且，则在先后两种情况下（ ）A. 线圈中的感应电动势之比为E1：E2=2：1B. 线圈中的感应电流之比为I1：I2=1：2C. 线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=1：4D. 通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：1【答案】AD【解析】【分析】根据，求出线圈中的感应电动势之比，再求出感应电流之比；根据，求出线圈中产生的焦耳热之比；根据，求
11、出通过线圈某截面的电荷量之比；【详解】AB.由于，根据，知感应电动势之比，感应电流，则感应电流之比为，故A正确，B错误；C.由，知时间比为，根据，知焦耳热之比为，故C错误；D.根据法拉第电磁感应定律结合电流表达式可以得到电量为：，知通过某截面的电荷量之比为，故D正确【点睛】解决本题的关键掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势，欧姆定律，知道电磁感应中电荷量公式11. 如图所示，光滑平行金属导轨放置在同一水平面内，之间接一定值电阻，金属棒垂直导轨放置，导轨和金属棒电阻不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中.时对金属棒施加水平向右的外力，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动.下列关于通过金属棒的电流、
12、通过导轨横截面的电荷量、拉力和科力的功率随时间变化的图像，正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】AC【解析】由题知，金属棒由静止开始做匀加速直线运动，则有：，根据法拉第电磁感应定律得：，则感应电流，故A正确；根据、和，得，而，故，故B错误；根据牛顿第二定律有：，解得：，故C正确；根据P=Fv，得，故D错误；故选AC.12. 如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为201，图中电表均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图所示的正弦交流电压U，下列说法正确的是（）A. 若L1的灯丝烧断后，电压表的示数会变小B. 电压表的示数
13、为11VC. 当照射R的光强增大时，电流表的示数变大D. 交流电压的频率为50Hz【答案】BCD【解析】【详解】A当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故A错误。B原线圈接入电压的最大值是220V，所以原线圈接入电压的有效值是U220V，理想变压器原、副线圈匝数比为201，所以副线圈两端电压有效值是11V，故电压表的示数为11V，选项B正确；CR阻值随光强增大而减小，根据知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，可知原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以电流表的示数变大，故C正确；D由题图乙可知交流电压周期T0.02s，所
14、以频率为f50Hz，故D正确；故选BCD。第卷(非选择题，共52分)二、实验题(本题共2小题，共14分)13. 某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：探究I：如图甲所示，先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路。然后进行如下操作：ab与磁场保持相对静止；让导轨与ab一起平行于磁感线运动；让ab做切割磁感线运动。探究II：如图乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路。然后进行如下操作：把条形磁铁放在螺线管内不动；把条形磁铁插入螺线管过程中；把条形磁铁拔出螺线管过程中。探究III如图丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成
15、一个闭合回路。然后进行如下操作：闭合和断开开关瞬间；闭合开关，A中电流稳定后；闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值。可以观察到：（请在（1）（2）（3）中填写探究中的序号）（1）在探究I中，_闭合回路会产生感应电流；（2）在探究III中，_闭合回路会产生感应电流；（3）在探究中，_闭合回路会产生感应电流；（4）从以上探究中可以得到的结论是：当闭合回路中_时，闭合回路中就会产生感应电流。【答案】 (1). (2). (3). (4). 磁通量发生改【解析】【详解】(1)1在探究中，ab与磁场保持相对静止，导体棒不切割磁感线，磁通量不变，不产生感应电流；让导轨与ab一起平行于磁感线运动
16、，导体棒不切割磁感线，磁通量不变，不产生感应电流；让ab做切割磁感线运动，穿过回路的磁通量发生变化，产生感应电流；故选；(2)2在探究中，把条形磁铁放在螺线管内不动，穿过闭合回路的磁通量不变，不产生感应电流；把条形磁铁插入螺线管过程中，穿过回路的磁通量发生变化，产生感应电流；把条形磁铁拔出螺线管过程中，磁通量发生变化，产生感应电流；故选；(3)3在探究中，闭合和断开开关瞬间，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流；闭合开关，A中电流稳定后，磁通量不变，不产生感应电流；闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流故选；(4)4从以上探究中可以得到的结论是：当闭
17、合回路中的磁通量变化时，闭合回路中就会产生感应电流.14. 某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，其操作步骤如下：A将操作台调为水平B用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使滑块A、B间的弹簧处于压缩状态C剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录滑块A、B的落地点M、ND用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2E用刻度尺测出操作台台面距地面的高度h（1）上述步骤中，多余的步骤是_；缺少的步骤是_（2）如果动量守恒，须满足的关系是_（用测量量表示）【答案】 (1). E (2). 用天平测出滑块A、B的质量mA、mB (3). mAx1mBx2【解析】【分析】
18、烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度将需要验证的关系速度用水平位移替代.【详解】取小球A的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为mA、mA，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t需要验证的方程：0mAv1mBv2又v1，v2 代入得到：mAx1mBx2故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h所以多余的步骤是E；但需要用天平测出滑块A、B的质量mA、mB.【点睛】本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方
19、程变成容易验证，同时注意两物体动量守恒的表达式的书写三、计算题(本题共4小题，共38分。解答时写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位)15. 一台柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是400m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5104，安置区家用电器的总功率为44kW，当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时，(已知：该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，)求：(1)输电线路中的电流；(2)输出电压最大值；(3)在输电线路上损失的电功率。型号AED650
20、0S输出电压范围220300V最大输出功率60kW【答案】(1)200A；(2)368V；(3)8kW【解析】【详解】（1）当这些额定电压为220V的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为（2）导线电阻为则发电机的实际输出电压为其输出电压的最大值是（3）在输电线路上损失的电功率为16. 如图所示，光滑曲面与粗糙平面平滑连接，质量为m2的滑块B静止在光滑曲面的底端，质量为m12kg的滑块A由曲面上高度为H=1.25m处无初速度释放，滑到底端和滑块B发生弹性正碰，碰后滑块B在平面上滑行的距离为L2m，已知两滑块与平面间的动摩擦因数均为0.4，重力加速度g10m/s2.求：(1)滑块B在碰撞后瞬间
21、的速度大小；(2)滑块B的质量m2。【答案】(1)4m/s；(2)3kg【解析】【详解】(1)碰后滑块B减速滑行，由动能定理得滑块B碰后瞬间的速度：v24m/s(2)滑块A下滑过程，由动能定理得两滑块碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律得m1v0m1v1m2v2由以上各式解得：m2=3kg17. 如图所示，相距为L的两条平行金属导轨与水平地面的夹角为，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，将质量为m的导体棒从距水平地面高h（未知）处由静止释放，导体棒能沿倾斜的导轨下滑，已知导体棒下滑到地面时的速度为v，通过电阻R的电荷量为q，且下滑过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导体
22、棒与导轨间的动摩擦因数为，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，求：(1)棒释放瞬间加速度大小？(2)棒释放的位置到地面的高度h；(3)棒从开始运动直至地面的过程中，电阻R上产生的焦耳热。【答案】(1)gsingcos；(2)；(3)【解析】【详解】(1)棒释放瞬间由受力分析及牛顿第二定律得mgsinmgcosma解得agsingcos(2)根据法拉第电磁感应定律根据闭合电路欧姆定律定律电荷量磁通量的变化量联立求得(3)已知到达斜面底端速度为v，由动能定理得：则电阻R上产生的焦耳热18. 如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动
23、，此时adeb构成一个边长为l的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0。(1)若从t0时刻起，磁感应强度均匀增大，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流并判断感应电流的方向；(2)在上述(1)情况中，始终保持静止，当tt1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多少？(3)若从t0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化？(写出B与t的关系式)【答案】(1)，电流为逆时针方向；(2)(B0kt1)；(3)【解析】【详解】(1)据题意k在磁场均匀变化时，根据法拉第电磁感应定律，回路中产生的电动势为ESkl2由闭合电路欧姆定律知，感应电流为I由楞次定律，可判定感应电流逆时针方向。(2)tt1s末棒静止，水平方向受拉力F外和安培力F安F外F安BIl又BB0kt1故F外(B0kt1)(3)因为不产生感应电流，由法拉第电磁感应定律E知0也就是回路内总磁通量不变，即B0l2Bl(lvt)解得B