2022-2023学年甘肃省武威市凉州区高二下学期期中考试物理试题 解析版

2022-2023学年度第二学期期中考试试卷

高 二 物 理

总分：100分   时间：90分钟   命题人：

一、单选题（每题4分，共32分）

1．质量为3m，速度为v的小车， 与质量为2m的静止小车碰撞后连在一起运动，则两车碰撞后的总动量是（　　）

 A． mv B．2mv C．3mv D．5mv

2．我国民用交流的电压为220V，频率为50Hz。关于民用交流，下列说法正确的是（　　）

 A．交流电压的峰值是220V B．交流电压的有效值是220V

 C．交流在1s内周期性变化50次 D．交流在1s内周期性变化100次

3．如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重力加速度大小为g，下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是（　　）

 A．拉力F的冲量大小为

 B．拉力F的冲量大小为

 C．摩擦力的冲量大小为

 D．支持力的冲量大小为

4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则由O到D的过程中，下列说法正确的是（　　）

 A．O时刻线圈中感应电动势为零

 B．D时刻线圈中感应电动势为零

 C．D时刻线圈中感应电动势最大

 D．由D至0.01s时间内线圈中平均感应电动势为0.2V

5．将输入电压为220V，输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增绕的匝数为 (    )

 A．120匝 B．150匝 C．180匝 D．220匝

6．如图是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是（　　）

 A．物体振动的周期为2×10-2s

 B．物体振动的频率为25Hz

 C．t=2×10-2s时物体的速度为零

 D．t=3×10-2s时物体的位移最小

7．匀强磁场中有一长方形导线框，分别以大小相等的角速度绕如图a、b、c、d所示的固定转轴转动，用、、、表示四种情况下导线框中电流的有效值则（　　）

 A． B． C． D．

8．某人感冒打喷嚏时气流喷出的速度大小为，假设打一次喷嚏大约喷出体积为的空气，用时约。已知空气的密度为，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为（　　）

 A． B． C． D．

二、多选题（每题4分共16分，错选得0分漏选得2分）

9．下列关于电磁场与电磁波的说法正确的是（　　）

 A．麦克斯韦提出光是电磁波的一种形态 B．赫兹的火花实验证明了电磁波的存在

 C．电磁波是纵波，不能发生偏振现象 D．变化的电场周围可能产生稳定的磁场

10．下列关于交流的几种说法中，正确的是（ ）

 A．交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值 B．交流电流表和交流电压表的值是瞬时值

 C．跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值 D．跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值

11．关于物理知识在生产、生活中的应用，下列说法正确的是（　　）

 A．真空冶炼炉的工作原理是电流的磁效应

 B．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

 C．变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，主要原因是硅钢是铁磁性材料并且具有较大的电阻率

D．在炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴线高速旋转，冷却后形成无缝钢管，这种技术采用的是离心运动的原理

12．如图所示是电子电路中常用到的一种称为“干簧管”的元件。关于干簧管，下列说法正确的是（　　）

A．干簧管接入电路中相当于电阻

 B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的

 C．干簧管接入电路中相当于开关

 D．干簧管是一种能感知磁场的传感器

三、实验题（每空2分共20分）

13．某同学用如图甲所示装置探究A、B两球在碰撞中的不变量．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐。

（1）为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径______B球的直径(选填“大于”、“等于”或“小于”)；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______mB(选填“小于”、“大于”或“等于”)；

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：______ （填选项号）；

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离

C．A球和B球在空中飞行的时间                 

D．测量G点相对于水平槽面的高度

（3）已知mA和mB，如图乙所示，E、F、J是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断，A球没有碰撞B球时的落点是______点，A球与B球碰撞后A球的落点是______点。

14．在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量，右侧滑块质量，挡光片宽度为，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示．开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动挡光片通过光电门的时间分别为．则两滑块的速度分别为_____，_____，烧断细线前______，烧断细线后______，可得到的结论是____________。

四、解答题

15．（10分）如图1所示，单匝矩形导轨的两侧分别接有电阻和，矩形导轨中央虚线区域磁场的有效面积，磁感应强度B随时间t的变化如图2所示。不计其他一切电阻，求：

（1）0~1s内和1~3s内感应电流分别为多少；

（2）回路中电流的有效值是多少（可用根式表示）。

16．（10分）如图所示，某发电机的输出功率为5×104 W，输出电压为250 V，输电线路总电阻R=60 Ω，理想升压变压器的匝数比n1：n2=1：20，为使用户获得220 V电压，求：

（1）输电线路损失的功率为多大？

（2）降压变压器的匝数比是多少？

17．（12分）用细线悬挂一质量为M的木块，木块静止，如图所示．现有一质量为m的子弹自左方水平地射穿此木块，穿透前后子弹的速度分别为v0和v．求木块能摆到的最大高度．（设子弹穿过木块的时间很短，可不计）

高二物理参考答案：

1．C

【详解】两车碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得

则两车碰撞后的总动量

故选C。

2．C

【详解】AB．我国民用交流电压的有效值为220V，峰值为，故AB错误；

CD．我国民用交流在1s内周期性变化50次，故C正确，D错误。

故选C。

3．A

【详解】AB．根据冲量的定义可知拉力F的冲量大小为，故A正确，B错误；

CD．根据平衡条件可知物体所受摩擦力大小为

物体所受支持力大小为

所以摩擦力的冲量大小为

支持力的冲量大小为

故CD错误。

故选A。

4．B

【详解】A．在图像切线斜率表示感应电动势大小，O时刻斜率不为零，说明线圈中感应电动势不为零，故A错误；

BC．D时刻斜率为零，说明此时线圈中感应电动势为零，故B正确，C错误；

D．设由D至0.01s时间内线圈中平均感应电动势为

故D错误。

故选B。

5．A

【详解】改绕前

因为匝，所以匝

改绕后

所以匝

则副线圈应增加的匝数为

150匝-30匝=120匝

故选A。

6．B

【详解】A．由振动图像可知，物体振动的周期为T=4×10-2s，选项A错误；

B．物体振动的频率为

选项B正确；

C．t=2×10-2s时物体在平衡位置，此时物体的速度最大，选项C错误；

D．t=3×10-2s时物体的位移在负向最大，选项D错误。

故选B。

7．A

【详解】当导线框在磁场中旋转时，产生的最大感应电动势，可知与转轴位置无关，因此四种情况下导线框中产生的感应电动势的有效值相等，电流的有效值也相等，

则

A正确，BCD错误。

故选A。

8．A

【详解】打一次喷嚏大约喷出气体的质量

由动量定理

解得

根据牛顿第三定律可知，打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为。

故选A。

9．ABD

【详解】A．麦克斯韦提出电磁场理论，并提出光是电磁波的一种形态，A正确；

B．赫兹的火花实验证明了电磁波的存在，B正确；

C．电磁波为横波，可以发生偏振现象，C错误；

D．如果是均匀变化的电场，其周围可产生稳定的磁场，D正确。

故选ABD。

10．CD

【详解】A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的有效值，故A错误；

B．用电表测量的电流、电压均为交流电的有效值，故B错误；

C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值，故C正确；

D．有效值是在热效应基础上建立的，即跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值，故D正确．

故选CD

【点评】正确理解交流电的“四值”含义，尤其是“有效值”的理解与应用，同时注意加强这方面的练习

11．BCD

【详解】A．真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，故A错误；

B．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，故B正确；

C．变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，主要原因是硅钢是铁磁性材料并且具有较大的电阻率，从而为了减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率，故C正确；

D．在炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴线高速旋转，冷却后形成无缝钢管，这种技术采用的是离心运动的原理，故D正确。

故选C。

12．CD

【详解】将两个磁性材料制成的簧片密封于玻璃管中，簧片端面互叠，但留有空隙，当干簧管处在磁场中时，两个簧片被磁化而接通，以实现自动控制，所以干簧管接入电路中相当于开关，可见干簧管是一种能够感知磁场的传感器，所以AB错误；CD正确；

故选CD。

13．     等于     大于     AB     F     E

【详解】(1)[1][2]为了保证能够发生一维碰撞，则两球球心应该在同一条水平线上，故需要使两球的直径相等；为了使碰撞后入射球不反弹，必须使mA>mB；

(2)[3]由于A、B球都从平台上做平抛运动，运动时间相同，水平方向上做匀速直线运动，则可以用位移的大小代替速度的大小，故需要测量的有：未放B球时，A球落点位置到O点的距离；A球与B球碰撞后，A球与B球落点位置到O点的距离。所以选项A、B正确；

(3)[4][5]AB两个球碰撞，如果没有能量损失，则有

，

解得

，

因此可知速度关系为， A球没有碰撞B球时的落点是F，A球与B球碰撞后A球落点是E点。

14．     0.1     0.125     0     0     碰撞前后两滑块各自质量与其速度的乘积之和相等

【详解】[1][2]由平均速度公式可得

[3]设向右为正方向，因烧断细线之前，两滑块均静止，故烧断细线前有

[4]烧断后有

[5]说明碰撞前后两滑块各自质量与其速度的乘积之和相等。

15．（1），；（2）

【详解】（1）由图可得，0~1s内，电路的感应电动势为

则感应电流为

同理可得，1~3s内，电路的感应电动势为

则感应电流为

（2）设感应电流的有效值为I，由电流的热效应得

解得

16．△P =6×103 W；

【详解】（1）根据变压器电压关系: = 得，U2=5×103 V，变压器功率关系：P2=P1 ，输电线上的电流I2= =10 A ，输电线上的功率损失：△P=I22R=6×103 W

（2）降压变压器的输入电压：U3=U2﹣I2R=4400 V 根据降压变压器电压关系： = =

17．

【详解】由子弹和木块组成的系统在水平方向上不受外力，满足动量守恒，即mv0=mv+Mv′

v′=（v0-v）

木块以速度v′摆起过程中，只有重力做功，机械能守恒，即Mv′2=Mghm

hm=

所以hm=