贵州省铜仁市高二（下）开学摸底考试物理试题（word版含答案）

贵州省铜仁市高二（下）开学摸底考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．一小型交流发电机的电枢为正方形线圈，线圈匝数为N，边长为L，以其中一条边为轴在磁壁应强度大小为B的匀强磁场中匀速转动，磁场方向与转轴垂直．发电后通过原副线圈匝数比为的理想变压器给小灯泡供电，小灯泡能正常发光．若小灯泡的额定电流为I、额定功率为P，输电线和线圈电阻均不计，则下列说法正确的是
A．线圈磁通量的最大值为
B．小型发电机的输出电压为
C．线圈在磁场中转动的角速度为
D．线圈平面与磁感应强度方向的夹角为30°时，产生的瞬时感应电动势为
2．如图所示，用粗细均匀、总电阻为的导线围成一个边长为的等边三角形闭合线框，线框以速度匀速穿过一个水平方向宽度为，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为。线框在匀速穿过磁场区域过程中边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（ ）
A．导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为
B．导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为
C．导线框边刚进入和刚离开磁场时两间的电势差相等
D．导线框从边进入磁场的水平距离为时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为
3．一小型发电机通过升压、降压理想变压器把电能输送给某学校，降压变压器的原副线圈的匝数比为50：1，两个变压器间的输电导线的总电阻为50Ω，若用户消耗的总功率为22kW，降压变压器输出电压为220V，则
A．输电线输送电流大小为4A
B．升压变压器副线圈的电压11100V
C．发电机的输出功率为22.2kW
D．输电线损耗的功率占发电机输出功率的8%
4．目前无线电能传输技术已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电能，两个感应线圈可以放置在左右相邻位置，如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电，不计线圈的电阻．下列说法正确的是( )
A．若A线圈中输入恒定电流，B线圈中就会产生感应电动势
B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势
C．在电能传输中，若只增加A、B间的距离，B线圈中感应电动势变大
D．若只增加A线圈中电流的变化率，B线圈中感应电动势变大
二、单选题
5．微观粒子的碰撞过程分弹性碰撞（又称弹性散射）、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞（又称粒子捕获）。设质量为m，速度为的粒子与静止的氢核碰撞，被氢核捕获后，速度变为；当这个质量为m，速度为的粒子与静止的碳核做对心弹性碰撞时，碰撞后碳核速度为，今测出，已知，则此微粒质量m与氢核质量之比为（　　）
A． B． C． D．
6．如图甲所示为面积为S=0.04 m2、匝数为N=100匝的圆形线圈置于绝缘的水平桌面上，空间存在竖直方向的磁场，其磁感应强度按如图乙所示的规律变化，规定沿竖直向下的方向为正．则下列说法正确的是
A．0~2 s的时间内线圈的面积有扩张的趋势
B．1 s末电流方向发生改变
C．0~2 s的时间内穿过线圈的磁通量的变化率大小为0.08 Wb/s
D．3~4 s的时间内线圈中产生的感应电动势大小为0.08 V
7．如图所示，A线圈接一灵敏电流表G，B导轨放在匀强磁场中，B导轨的电阻不计，具有一定电阻的导体棒CD在恒力作用下由静止开始运动，B导轨足够长，则通过电流表中的电流大小和方向是（ ）
A．G中电流向上，强度逐渐增强
B．G中电流向下，强度逐渐增强
C．G中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零
D．G中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零
8．蹦极是一项刺激的极限运动，如图所示运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中质量为60kg的运动员在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m，重力加速度为g=10m/s2，（忽略空气阻力）下列说法正确的是（　　）
A．弹性绳在绷紧后2s内对运动员的平均作用力大小为2000N
B．运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
C．运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相等
D．运动员从开始起跳到下落到最低点的整个运动过程中重力冲量小于弹性绳作用力的冲量
9．某同学利用如图所示电路研究自感现象。电源的电动势为E，内阻不计，电感线圈L的电阻不计。在时刻闭合开关S，电路稳定后，在时刻断开S，发现灯泡L闪亮一下后逐渐熄灭。若取由A到B的电流方向为电流的正方向，则下列图中表示通过灯泡D的电流随时间t变化的图像中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．下面是某同学对一些电学概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据公式可知，电阻率与导体的电阻成正比
B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流做功
C．根据公式可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电量成正比
D．根据公式可知，电源电动势的大小由非静电力做功多少来决定
11．如图所示是动圈式话筒的内部结构示意图，当声波传至振膜，振膜便振动起来，与振膜相连的音圈也振动起来，由于音圈处在磁场中，音圈内就产生了“随声音变化”的电流信号。为了减少电流信号沿导线传输过程中的电能损失，话筒内接有变压器。话筒输出的电流信号经扩音机放大后能推动喇叭发出声音。以下说法正确的是（　　）
A．动圈式话筒的音圈在磁场中因受安培力而运动
B．动圈式话筒的振膜遇到声波时所做的运动是简谐运动
C．动圈式话筒将声音信号转变为电流信号的原理是电流磁效应
D．动圈式话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小
12．如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度的水平匀强磁场中，线框面积，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（ ）
A．在图示位置线框中产生的感应电动势最大
B．线框中产生交变电压的有效值为
C．变压器原、副线圈匝数之比为25：22
D．允许变压器输出的最大功率为1000W
三、实验题
13．某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球静置在斜槽轨道末端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：
(1)在安装实验装置时斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是____________；用实验中所给器材如何检验槽末端是否水平：_______________________ ．
(2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma ____mb，两球的半径应满足ra ___ rb（选填“＞”、“＜”或“=”）．
(3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如上图所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的___ 点和____ 点．
(4)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？ ( )
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球在空间飞行的时间
(5)在本实验中结合图，验证动量守恒的验证式是下列选项中的______ ．
A． B． C．
四、解答题
14．用图中所示的电路测定未知电阻Rx的值，图中电源的电动势E未知，电源内阻r与电流表的内阻RA均可忽略不计，R为电阻箱。
（1）要测得Rx的值，R至少需要取几个不同的数值？请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式；
（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测Rx时，R至少需要取几个不同的数值？请用所测得的物理量推导出计算Rx的表达式；
（3）若电源内阻r不可忽略，能否应用此电路测量Rx。
15．质量M的小车右端放有质量m的铁块，二者以共同速度沿光滑水平面向竖直墙运动，车与墙碰撞的时间极短，且发生的是弹性碰撞。车厢表面与铁块之间的动摩擦因数为，车足够长。若，求：
（1）小车与墙第一次碰撞后、第二次碰撞前铁块与车厢间因摩擦产生的热量；
（2）小车与墙第n次碰撞过程中墙对小车的冲量大小；
（3）铁块与车厢间因摩擦而产生的总热量。
16．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧某一位置有一竖直放置的、左上角有一开口的光滑圆弧轨道MNP，其半径为R=0.5m，，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=0.8m.如用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后物块恰停止在桌面边缘D点.现换用同种材料制成的质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后物块能飞离桌面并恰好由P点沿切线滑入光滑圆轨道MNP (g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6).
(1)求物体m2运动到M点时受到轨道的压力；
(2)求弹簧的弹性势能Ep；
(3)若圆弧轨道的位置以及可任意调节，使从C点释放又从D点滑出的质量为m=km1物块都能由P点沿切线滑入圆弧轨道，并且还能通过最高点M，求k的取值范围.
17．如图所示，光滑平行金属导轨、倾斜固定放置，导轨所在平面与水平面夹角，导轨底端连接有阻值为的电阻，导轨间距为.方向垂直于导轨平面向下的有界匀强磁场的边界垂直于导轨，磁场的磁感应强度大小为，边界间距为.将一长度为、质量为、阻值也为的金属棒垂直放置在导轨上，金属棒开始的位置离的距离为，现将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨向下做加速运动，到达位置时金属棒的加速度刚好为零，金属棒运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好，不计导轨及其他电阻，重力加速度为，求：
（1）金属棒从释放到到达位置的过程中，通过电阻的电荷量；
（2）金属棒从运动到的时间.
五、填空题
18．如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接通a端时，电压表示数为10V，电流表示数为0．2A；当开关S接通b端时，电压表示数为12V，电流表示数为0．15A，可以推断S接________端时的测量值更准确；电阻Rx的真实值是_________ Ω．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．CD
【解析】
【详解】
A：线圈磁通量的最大值，故A项错误．
B：小灯泡的额定电流为I、额定功率为P，则副线圈两端电压；据可得，小型发电机的输出电压．故B项错误．
C：小型发电机产生感应电动势的最大值，且，可得：．故C项正确．
D：线圈平面与磁感应强度方向的夹角为30°时，产生的瞬时感应电动势．故D项正确．
2．BD
【解析】
【详解】
A.根据法拉第电磁感应定律，线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势：
，
而：
，
，
解得
，
故A错误；
B.导线框完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流，不受安培力作用的时间为：
，
故B正确；
C.线框BC边刚进入磁场时两端的电势差为：
，
线框边刚离开时，两端的电势差为：
，
故C错误；
D.导线框边进入磁场的水平距离为时线框已经完全进入磁场，由：
，
故D正确。
故选：BD。
3．BC
【解析】
【详解】
A.用户得到的电流，根据变流比可知，输电线输送电流，A项错误；
B.降压变压器初级电压，则升压变压器副线圈的端电压，B项正确；
C.发电机的输送功率，C项正确；
D.输电线损耗功率占总功率的比率为，D项错误．
4．BD
【解析】
【详解】
AB、根据法拉第电磁感应定律可知，只有穿过B线圈的磁通量发生改变，才能产生感应电动势，所以A线圈中应输入变化的电流，B正确A错误
C、在A线圈上选取非常短的一段，则此时可看成直线电流，无限长直线电流在空间中所产生的磁场磁感应强度，，又由于B线圈中的感应电动势，分析可知只增加A、B间的距离，B线圈中的感应电动势变小，C错误
D、根据法拉第电磁感应定律可知，B的感应电动势，可知影响B线圈感应电动势大小的是空间中磁感应强度的变化率，只增加A线圈中电流的变化率时，空间中磁感应强度的变化率增大，所以B线圈中感应电动势变大，D正确
5．B
【解析】
【详解】
根据题意有
即有
又由动量守恒有
由机械能守恒有是
解得
则
考虑到
可得
故B正确，ACD错误。
6．C
【解析】
【详解】
AB.由题图2可知0~1 s的时间内穿过线圈的磁通量向下逐渐减小，则该时间内线圈有扩张的趋势，由楞次定律可知从上向下看，线圈中的感应电流方向为顺时针；1~2 s的时间内穿过线圈的磁通量向上逐渐增加，则该时间内线圈有收缩的趋势，由楞次定律可知从上向下看，线圈中的感应电流方向为顺时针，AB错误；
C.磁感应强度的变化率为
则0~2 s的时间内穿过线圈的磁通量的变化率等于
C正确；
D.由法拉第电磁感应定律可知，3~4 s的时间内线圈中产生的感应电动势大小为
D错误．
7．D
【解析】
【详解】
体棒CD在恒力F作用下从静止开始先做加速运动，CD产生的感应电动势：E=BLv，电流：，CD受到的安培力：，由于速度v增大，安培力不断增大，CD受到的合力：F-F安培减小，CD的加速度减小，CD做加速度减小的加速运动，当F=F安培时，CD棒做匀速直线运动，感应电流I先不断增加，增加的越来越慢，最后保持不变，则穿过A线框的磁通量增大由快变慢最后保持不变，由法拉第电磁感应定律可知，G中产生的感应电动势由大变小，最后没有感应电动势产生，则G是电流逐渐减弱，最后电流为零；根据右手定则判断可知，CD棒中产生的感应电流方向D→C，由安培定则判断得，穿过A线框中磁场的方向向里，磁通量增大，则由楞次定律判断得到G中电流向下，故 D正确，ABC错误。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由机械能守恒得
知绳在刚绷紧时人的速度为
在绷紧的过程中根据动量定理有
代入数据解得
故A错误；
B．根据动量定理可知，运动员在弹性绳绷紧后，动量的改变量等于弹性绳作用力的冲量与重力冲量的和，故B错误；
CD．运动员整个过程中动量的变化量为零，即重力冲量与弹性绳作用力的冲量等大反向，故C正确，D错误。
故选C。
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
开关闭合时，在0~t1时间内，流过线圈以及灯泡D的电流均为由上向下的稳定电流，为正方向电流；断开开关后，线圈L、电阻R和电灯D构成一闭合回路，发生自感现象，线圈的电流要保持由上向下的电流方向，流进灯泡D由下向上形成回路，线圈相当于电源，因为小灯泡会发生闪亮现象，可知流过灯泡的电流大于流过灯泡以前的电流，然后逐渐减小到零，故A正确，BCD错误；
故选A。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电阻率是由导体本身的性质决定，其大小与电阻无关，故A错误；
B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流做功，故B正确；
C．电流采用的是比值定义法，其大小是由单位时间内通过导体横截面的电量决定的，与电量无关，故C错误；
D．电源电动势的大小由电源中非静电力的特性有关，与非静电力做功多少无关，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．动圈式话筒的音圈是由振膜振动时带动的，不是因受安培力而运动的。故A错误；
B．动圈式话筒的振膜所做的运动是受迫振动，因为由声波提供的驱动力不满足简谐运动条件。故B错误；
C．话筒产生电流信号的原理是音圈在磁场中切割磁感线运动而产生感应电流，是电磁感应，不是电流磁效应。故C错误；
D．由
可知，为了减信号沿导线传输过程中的电能损失，应减小电流；再由
知，增大电压可减小电流，故话筒内的变压器是升压变压器，升压后传输电流减小，故D正确。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
A、由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，感应电动势为0，故A错误；
B、矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为，由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为250V，故B错误；
C、由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C正确；
D、由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=250×10=2500W，故D错误。
故选C。
13． 保证小球做平抛运动 把小球轻轻的放在斜槽末端，若小球能保持静止，则说明斜槽末端水平 > = A C AB B
【解析】
【详解】
(1)[1][2] 小球离开轨道后做平抛运动，在安装实验器材时斜槽的末端应保持水平，才能保证小球做平抛运动；检查水平的方法：把小球轻轻的放在斜槽末端，若小球能保持静止，则说明斜槽末端水平．
(2)[3][4] 为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量ma大于mb，即ma＞mb．为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径要相等；
(3)[5][6] 由图所示装置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B点，碰撞后a、b的落点点分别为A、C点．
(4)[7] 小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则
mav0=mavA+mbvB
两边同时乘以时间t得：
mav0t=mavAt+mbvBt
则
maOB=maOA+mbOC
因此实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故AB正确C错误．
(5)[8]根据以上分析可知，要验证的是
故B正确AC错误．
14．（1）2个， ；（2）2个，；（3）不能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）因电源内阻r与电流表的内阻RA均可忽略不计，R取2个值为R1和R2，则有
，
联立有
故R至少需要取2个不同的数值，Rx表达式为。
（2）根据题意，电流为
根据（1）所得到的表达式，有
故R至少需要取2个不同的数值，Rx的表达式为。
（3）根据题意，有
，
整理得
故测不出Rx的阻值，测出的是的总阻值。
15．（1）或；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设向左为正方向，小车第一次与墙发生弹性碰撞后速度为，物块速度为，第一次碰后有
解得
或
（2）第二次碰后有
第次碰后
故第次碰撞过程中墙对小车的冲量大小
即
（3）经无限次碰撞后，小车和物块速度减小为0，全程能量守恒可得
16．（1）1.6N；（2）1.8J；（3）；
【解析】
【详解】
(1)设物块由D点以初速vD做平抛，落到P点时其竖直速度为
因为，计算得出vD=3m/s
若物块到达P点速度为vP，物块到达M点速度为vM，有
P到M过程，机械能守恒
计算得出:vM=3m/s
轨道对物块的压力为FN，则FN+m2g=
计算得出FN=1.6N
(2)设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，
释放m1时，EP=μm1gSCD
释放m2时，EP-μm2gSCD=
联立计算得出:EP= =1.8J
(3)设质量为km1的物块，到M点的最小速度为v，
计算得出
由机械能守恒定律，得到
能通过最高点
机械能守恒
计算得出
即
17．）（1） （2） ；
【解析】
【详解】
(1)通过金属棒截面的电量
解得
(2)设金属棒刚进磁场时的速度为v1，根据机械能守恒有
金属棒运动到cd位置时，
解得
由牛顿第二定律可知，
即
[或由动量定理可得
即]
得
解得：
点睛：本题思路是常规题，求解电量要有推导过程，求金属棒运动时间时关键导体棒正确受力分析、应用牛顿第二定律列式是正确解题的关键，金属棒做的是变加速运动，常用微元法求解．
18． b 70
【解析】
【详解】
试题分析：先看电压表示数的变化，Rx的电压是10V，Rx与电流表的总电压为12V，则电流表的两端电压是Rx两端电压的1/5，故Rx=5RA；再看电流表的变化，Rx的电流是0．15A，Rx与电压表的总电流为0．2A，则电压表中的电流为0．05A，故电压表的电流是Rx电流的1/3，故电阻是它的3倍，即RV=3Rx，所以考点：电阻的测量．
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