1、2015-2016学年广东省茂名市电白高中高二（下）期中物理试卷（理科）一、单选题1如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1：n2=4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12mA，则电流表的示数为（）A3 mAB0C48 mAD与负载R的值有关2在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示已知变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（）A电压表V的示数为200VB变压器的输出功率为200WC变压器输出端交流电的频率为100HzD电流表A2的示数为0.1A3如图所示，交
2、流发电机线圈的面积为0.05m2，共100匝该线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中，以10 rad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则（）A线圈中的电动势为e=50sin （10t） VB电流表的示数为AC电压表的示数为50 ADR1上消耗的电功率为50 W4如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形光滑金属框上，且整个装置处于竖直向上的匀强磁场中现使ab获得一个向右的初速度v开始运动，下列表述正确的是（）A安培力对ab做正功B杆中感应电流的方向由baC杆中感应电流逐渐减小D杆中感应电流保持不变5如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱
3、内油面高度的装置R是滑动变阻器它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时（）A电路中的电流减小，油箱油面降低B电路中的电流减小，油箱油面升高C电路中的电流增大，油箱油面降低D电路中的电流增大，油箱油面升高6光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程y=x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线y=b（ba）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是（）AmgbBmv2Cmg（ba）
4、Dmg（ba）+mv2二、多选题7当远距离高压输送的一定功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（）A输送电压的平方成正比B输送电压的平方成反比C输电线中电流的平方成正比D导线中电流的平方成反比8如图所示，矩形线圈abcd的边长分别是ab=L，ad=D，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为的匀速转动，下列说法正确的是（从图示位置开始计时）（）At=0时线圈的感应电动势为零B转过90时线圈的感应电动势为零C转过90的过程中线圈中的平均感应电动势为BLDD转过90的过程中线圈中的平均感应电动势为9假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则不可行的办法是（）A步
5、行B挥动双臂C在冰面上滚动D脱去外衣抛向岸的反方向10如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l，金属圆环的直径也是l，圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域，则下列说法正确的是（）A感应电流的大小先增大后减小再增大再减小B感应电流的方向先逆时针后顺时针C金属圆环受到的安培力先向左后向右D进入磁场时感应电动势平均值=Blv三、计算题11如图所示，质量为M，长为L=1.0m，右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑的水平面上，一个质量为m的小木块（视为质点）A，以水平速度v0=4m/s滑上B的左端，而后与右端挡板碰撞，最后恰好滑到木板B的左端
6、，已知M/m=3，并设A与挡板碰撞时无机械能损失，碰撞时间忽略求：（1）A、B的最后速度；（2）木块A与木板B之间的动摩擦因数12如图所示，ABC是光滑轨道，其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆一质量为M的木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为m的子弹瞬间射中，并滞留在木块中若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C，已知木块对C点的压力大小为（M+m）g，求：子弹射入木块前瞬间速度的大小13两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R=4的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1，金属杆与导轨接触良好，导轨足
7、够长且电阻不计金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时，电阻R上的电功率是P=4W（1）求通过电阻R的电流的大小和方向；（2）求金属杆的速度大小；（3）某时刻撤去拉力，当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向2015-2016学年广东省茂名市电白高中高二（下）期中物理试卷（理科）参考答案与试题解析一、单选题1如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1：n2=4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12mA，则电流表的示数为（）A3 mAB0C48 mAD与负载R的值有关【考点】变压器的构造和原理【分析】理想变压器只能改变交流电的电压，不能
8、改变直流电的电压；根据导体切割磁感线的性质可明确所产生电流的性质【解答】解：变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电压和恒定电流的电路导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈中的磁通量变化，在副线圈中无感应电动势出现，所以R中无电流通过故选：B2在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示已知变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（）A电压表V的示数为200VB变压器的输出功率为200WC变压器输出端交流电的频率为100HzD电流表A2的示数为0.1A【考点】变压器的构
9、造和原理【分析】根据图乙得到输入电压的最大值和频率，求解出有效值，即为电压表的读数；根据P=U1I1求解输入功率；根据I1：I2=n2：n1求解电流表A2的读数【解答】解：A、C、根据图乙得到输入电压的最大值为200V，频率周期为0.02s，故电压的有效值为200V，频率为50Hz，电压表读数为有效值，故A错误，C错误；B、变压器的输入功率为：P1=U1I1=200V1A=200W；理想变压器输入功率等于输出功率，故输出功率为200W，故B正确；D、根据I1：I2=n2：n1，输出电流为：I2=10I1=10A，电流表读数为有效值，故D错误；故选B3如图所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2
10、，共100匝该线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中，以10 rad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则（）A线圈中的电动势为e=50sin （10t） VB电流表的示数为AC电压表的示数为50 ADR1上消耗的电功率为50 W【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；功率、平均功率和瞬时功率；正弦式电流的图象和三角函数表达式【分析】（1）先求出最大电动势，写出电压的瞬时表达式，再根据闭合电路欧姆定律求出电流的瞬时表达式；（2）电流表和电压表测量的是有效值；（3）根据功率公式P=I2R即可求解【解答】解：A、线圈中产生的感应电动势的最大值
11、表达式为Em=nBS=1000.0510V=50V，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值为：e=50cos10t，故A错误；B、电压的有效值为=25V，R1和R2的并联电阻为25，I=A，所以电流表示数为A，电压表示数为25V，故B正确，C错误；D、R1上消耗的电功率为P=I2R=50=25W，故D错误；故选：B4如图所示，金属杆ab静止放在水平固定的“U”形光滑金属框上，且整个装置处于竖直向上的匀强磁场中现使ab获得一个向右的初速度v开始运动，下列表述正确的是（）A安培力对ab做正功B杆中感应电流的方向由baC杆中感应电流逐渐减小D杆中感应电流保持不变【考点】右手定则；安培力【分析】ab棒
12、突然获得一初速度，切割磁感线，产生感应电动势，产生感应电流，受到向左的安培力，做变减速运动；根据E=BLv和I=判断感应电流的变化，并根据楞次定律判定感应电流的方向【解答】解：A、ab棒突然获得一初速度，切割磁感线，产生感应电动势，形成感应电流，根据楞次定律，来拒去留，受向左的安培力，故安培力做负功，故A错误；B、根据楞次定律可知，感应电流方向由ab，故B错误；C、D、由于安培力做负功，故棒做减速运动；根据E=BLv和I=，有：I=；由于速度减小，故感应电流逐渐减小，故C正确，D错误；故选：C5如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置R是滑动变阻器它的金属滑片是杠杆的一端，从油量
13、表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时（）A电路中的电流减小，油箱油面降低B电路中的电流减小，油箱油面升高C电路中的电流增大，油箱油面降低D电路中的电流增大，油箱油面升高【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】根据油箱油面升高或降低，分析R有效电阻的变化，由欧姆定律判定电路中电流的变化【解答】解：当油箱油面升高时，由于浮力作用使金属滑片向下移动，R接入电路的有效电阻减小，则回路的总电阻减小，由欧姆定律知，电路中的电流增大，故ABC错误，D正确故选：D6光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程y=x2，其下半部处在一个水平方向
14、的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线y=b（ba）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是（）AmgbBmv2Cmg（ba）Dmg（ba）+mv2【考点】电磁感应中的能量转化；导体切割磁感线时的感应电动势【分析】圆环在进入磁场和出磁场的过程中产生感应电流，有热量产生，最终在直线y=a以下抛物线来回摆动，根据能量守恒求出金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量【解答】解：圆环最终在直线y=a以下来回摆动，以y=b（ba）处为初位置，y=a处为末位置，则知末位置的速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，
15、减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得： Q=mg（ba）+故D正确，A、B、C错误故选：D二、多选题7当远距离高压输送的一定功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（）A输送电压的平方成正比B输送电压的平方成反比C输电线中电流的平方成正比D导线中电流的平方成反比【考点】远距离输电【分析】在输送电功率不变的情况下，根据公式P=UI可知，电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗；根据公式P=I2R可知，当电阻不变的情况下，电流越大，消耗的功率就越大【解答】解：C、D、根据P=I2R，输电线上损耗的功率与输电线中电流的平方成正比，故C正确，D错误；A、B、由于P=
16、UI，P=I2R，故，输电线上损耗的功率与输送电压的平方成反比，故A错误，B正确；故选：BC8如图所示，矩形线圈abcd的边长分别是ab=L，ad=D，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为的匀速转动，下列说法正确的是（从图示位置开始计时）（）At=0时线圈的感应电动势为零B转过90时线圈的感应电动势为零C转过90的过程中线圈中的平均感应电动势为BLDD转过90的过程中线圈中的平均感应电动势为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势【分析】根据Em=NBS求解感应电动势的最大值，根据=N求解感应电动势的平均值【解答】解：A、t=0时线圈的磁通量为零，cd边垂直切割磁感线，感
17、应电动势最大，为：Em=NBS=BLD，故A错误；B、转过90时，cd边速度方向与磁感线平行，故线圈的感应电动势为零，故B正确；C、D、转过90的过程中线圈中的平均感应电动势为：=N=1=，故C错误，D正确；故选：BD9假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则不可行的办法是（）A步行B挥动双臂C在冰面上滚动D脱去外衣抛向岸的反方向【考点】动量守恒定律【分析】人要到达岸边，人应获得一定的速度，应用动量守恒定律分析答题【解答】解：A、由于冰面光滑，人在冰面上受到的合外力为零，加速度为零，不能步行到达岸边，故A错误；B、人挥动双臂时，人受到的合外力为零，加速度为零，不能到达岸边，故
18、B错误；C、由与冰面光滑，人在冰面上滚动时摩擦力为零，加速度为零，不可能滚动，不能到达岸边，故C错误；D、人与衣服组成的系统动量守恒，人脱去外衣抛向岸的反方，人获得朝向岸边的速度，人可以到达岸边，故D正确；本题选不可行的办法，故选：ABC10如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为l，金属圆环的直径也是l，圆环从左边界进入磁场，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域，则下列说法正确的是（）A感应电流的大小先增大后减小再增大再减小B感应电流的方向先逆时针后顺时针C金属圆环受到的安培力先向左后向右D进入磁场时感应电动势平均值=Blv【考点】导体切割磁感线时的感
19、应电动势；楞次定律【分析】应用E=BLv判断电动势如何变化，然后根据欧姆定律判断电流大小如何变化；由楞次定律可以判断出感应电流方向；应用左手定则判断出安培力方向；由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值【解答】解：A、感应电流：I=，在金属圆环穿过磁场过程中，L先增大后减小再增大，因此感应电流：先增大后减小再增大，故A正确；B、在整个过程中磁感应强度方向不变，穿过环的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，故B正确；C、由左手定则可知，在整个过程中，圆环所受安培力始终向左，故C错误；D、由法拉第电磁感应定律可知，进入磁场过程中，平均感应电动势：E=Blv，故
20、D错误；故选：AB三、计算题11如图所示，质量为M，长为L=1.0m，右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑的水平面上，一个质量为m的小木块（视为质点）A，以水平速度v0=4m/s滑上B的左端，而后与右端挡板碰撞，最后恰好滑到木板B的左端，已知M/m=3，并设A与挡板碰撞时无机械能损失，碰撞时间忽略求：（1）A、B的最后速度；（2）木块A与木板B之间的动摩擦因数【考点】动量守恒定律【分析】（1）木板与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出最后的速度（2）由能量守恒定律可以求出木块A与木板B之间的动摩擦因数【解答】解：（1）取A、B所组成的系统在作用过程中动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒
21、定律得： mv0=（M+m）v所以A与B的最后速度，v=1 m/s（2）A与B相对滑动过程中，由于克服摩擦力，所以系统的动能不断转化为内能，由能量守恒可得mv02=（M+m）v2+2mgL代入数据得 =0.3答：（1）A、B的最后速度是1m/s；（2）木块A与木板B之间的动摩擦因数是0.312如图所示，ABC是光滑轨道，其中BC部分是半径为R的竖直放置的半圆一质量为M的木块放在轨道水平部分，木块被水平飞来的质量为m的子弹瞬间射中，并滞留在木块中若被击中的木块沿轨道能滑到最高点C，已知木块对C点的压力大小为（M+m）g，求：子弹射入木块前瞬间速度的大小【考点】动量守恒定律；动能定理【分析】木块和
22、子弹到达C点时，由重力和轨道的弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可求出最高点的速度然后子弹射入木块过程，系统的动量守恒共同体从B到C的过程，只有重力做功，机械能守恒根据动量守恒定律和机械能守恒定律列方程求解射入木块前子弹的速度大小【解答】解：木块到达C点时，由重力和轨道的弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：（M+m）g+N=（M+m）解得：vc=子弹射入木块的过程，根据动量守恒定律得：mv0=（M+m）v共同体从B到C过程，由机械能守恒定律得：（M+m）v2=（M+m）g2R+（m+M）又 vc=联立解得：v0=答：射入木块前，子弹的速度为13两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN
23、和PQ，一端接有阻值为R=4的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时，电阻R上的电功率是P=4W（1）求通过电阻R的电流的大小和方向；（2）求金属杆的速度大小；（3）某时刻撤去拉力，当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率【分析】（1）根据右手定则判断出电流的方向，根据电功率的公式计算出电流的大小；（2）当到达稳定时，拉力的功率等于电流的电功率，写出表达式，即可求得结果；（
24、3）某时刻撤去拉力，当电阻R上的电功率为时，回路中感应电流产生的安培力提供杆的加速度，写出安培力的表达式与牛顿第二定律的表达式即可【解答】解：（1）根据电功率的公式，得：P=I2R 所以：I=A由右手定则可得，电流的方向从M到P （2）当到达稳定时，拉力的功率等于电流的电功率，即：Fv=I2（R+r）代入数据得：v=m/s （3）当电阻R上的电功率为时，得：此时：由牛顿第二定律得：FA=ma所以：a=0.5m/s2方向向左答：（1）通过电阻R的电流的大小是1A，方向从M到P；（2）金属杆的速度大小是10m/s；（3）当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小是0.5m/s2，方向向左2016年6月6日