2010-2011学年黑龙江省哈尔滨九中高二（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．牛顿发现了万有引力定律
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．法拉第发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律

2. 难度：中等

绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与直流稳恒电源、电键相连，如图所示，线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起．若保持电键闭合，则（ ）

A．铝环不断升高
B．铝环停留在某一高度
C．铝环跳起到某一高度后将回落
D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变

3. 难度：中等

在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m²，线圈电阻为1Ω．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（2）所示．则以下说法正确的是（ ）
A．在时间0～5s内，I的最大值为0.1A
B．在第4s时刻，I的方向为逆时针
C．前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01C
D．第3s内，线圈的发热功率最大

4. 难度：中等

质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图所示，则（ ）

A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，动量不守恒
B．当两物块相距最近时，物块甲的速率为零
C．当物块甲的速率为1m/s时，物块乙的速率可能为2m/s，也可能为0
D．物块甲的速率可能达到5m/s

5. 难度：中等

如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是：（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

斜向上发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两块，质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向．则（ ）
A．b的速度方向一定与原速度方向相反
B．从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大
C．a，b一定同时到达水平地面
D．在炸裂过程中，a，b受到爆炸力的冲量大小一定相等

7. 难度：中等

如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正三角形（高度为a）导线框ABC从图示位置沿图示所示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

水平推力F₁和F₂分别作用于水平面上静止的a、b两物体上，两物体的质量相等．作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下来．两物体的v-t图象如图所示，图中线段AB∥CD，则（ ）
A．F₁的冲量大于F₂的冲量
B．F₁的冲量小于F₂的冲量
C．两物体受到的摩擦力大小相等
D．两物体受到的摩擦力大小不等

9. 难度：中等

如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑（ ）

A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒
B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动
D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处

10. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下匀速运动，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）

A．ab杆所受拉力F的大小为μmg+
B．cd杆所受摩擦力为零
C．cd杆向下匀速运动的速度为
D．ab杆所受摩擦力为2μmg

11. 难度：中等

如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R₁和R₂的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时（ ）
A．电阻R₁消耗的热功率为
B．电阻R₁消耗的热功率为
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ
D．整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v

12. 难度：中等

如图所示，质量为M，长为L的木排，停在静水中．质量为m₁和m₂的两个人从木排两端由静止开始同时向对方运动，当质量为m₁的人到达木排另一端时，另一人恰到达木排中间．不计水的阻力，则关于此过程中木排的位移s的说法正确的是（ ）

A．若m₁＞，s=，方向向左
B．若m₁＜，s=方向向右
C．若m₁=，s=0
D．若m₁＞，s=，方向向左

13. 难度：中等

甲、乙两球在光滑水平面上同一直线同一方向上运动，它们动量p_甲=5kg•m/s，p_乙=7kg•m/s，已知甲球速度大于乙球速度，当甲球与乙球碰后，乙球动量变为10kg•m/s，则m_甲，m_乙关系可能是（ ）
A．5m_甲=m_乙
B．10m_甲=m_乙
C．m_甲=m_乙
D．2m_甲=m_乙

14. 难度：中等

如图，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场区时，恰好以速度 v₁做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v₂做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的机械能减少量为△E，重力对线框做功的绝对值为W₁，安培力对线框做功的绝对值为W₂，下列说法中正确的有（ ）

A．v₂：v₁=1：2
B．v₂：v₁=1：4
C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，W₂等于△E
D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能变化量为W₁-W₂

二、解答题

15. 难度：中等

信阳高中高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景．它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光．
（1）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到______光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；
（2）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引．则只有质量超过______kg的车辆违规时才会被记录．（重力加速度取10m/s²）

16. 难度：中等

直流电动机的内电阻r=2Ω，与R=8Ω的电阻串连接在线圈上，如图所示．已知线圈面积为m²，共100匝，线圈的电阻为2Ω，线圈在B=T的匀强磁场中绕OO'以转速n=600r/min匀速转动，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V．
求：电动机正常工作时的输出功率？

17. 难度：中等

如图所示，质量m₁=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L=1.5m，现有质量m₂=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v=2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s²，求
（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′不超过多少？

18. 难度：中等

如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C．重物A（视为质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等．现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰．碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力．已知A滑到C的右端而未掉下．试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？

19. 难度：中等

如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面．开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v．在棒的运动速度由v减小至v₁的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定．导体棒一直在磁场中运动．若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率．