江苏省南通市通州区海安县2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

传感器已广泛应用于日常生活，下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（  ）

A.

B.

C.

D.

2. 难度：简单

如图甲所示，一水平弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，O点为平衡位置，取水平向右为正方向，其振动图象如图乙所示.由振动图象可知（   ）

A.时刻振子位于O点

B.时刻振子的速度为零

C.时刻振子的运动方向与时刻振子的运动方向相反

D.从时刻到时刻，振子运动的加速度逐渐减小

3. 难度：简单

“跳马”是集技术、力量、勇气于一体的高难度竞技体操项目，运动员完成空中动作落地时，通常要下蹲后再站起。这样做是为了（   ）

A.增大运动员的动量变化量

B.减小运动员的动量变化量

C.减小运动员的动量变化率

D.增大地面对运动员的冲量

4. 难度：简单

如图所示，长为L的通电直导体棒垂直放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平 轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，棒处于静止状态，弹簧被压缩x则(  )

A.导体棒中的电流方向从a流向b

B.导体棒中的电流大小为

C.若只将棒中电流减小一点，x变大

D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变大

5. 难度：简单

如图所示电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，L是自感系数 很大的线圈，其直流电阻忽略不计，R为定值电阻，设灯丝不会烧断。下列判断正确的是（   ）

A.闭合S，a灯亮度保持不变

B.闭合S，b灯立即变亮，然后逐渐变暗

C.断开S，c灯立即熄灭

D.断开S，c灯先变得更亮，然后逐渐熄灭

6. 难度：中等

如图所示，用绝缘细线悬挂一闭合金属圆环，环套在一通电螺线管外，圆环的圆心、轴线与螺线管的中心、轴线分别重合.现增大通电螺线管中的电流（方向不变），下列说法正确的是（   ）

A.穿过圆环的磁通量为零，环中不会产生感应电流

B.从左向右看，圆环中的感应电流沿逆时针方向

C.圆环有扩张的趋势

D.悬挂圆环的细线拉力增大

7. 难度：简单

回旋加速器的广泛应用有力推动了现代科学技术的发展。其工作原理图如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的粒子，质量为m，电荷量为+q，在加速器中被加速.设粒子初速度为零，高频交流电压为U，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。则（  ）

A.增大加速电压U，粒子获得的最大动能增加

B.增大加速电压U，粒子达到最大动能所用时间将减少

C.增大磁感应强度B，要使该粒子仍能正常加速，必须增大交流电的周期

D.增大磁感应强度B，并使粒子能正常加速，粒子获得的最大动能不变

二、多选题

8. 难度：简单

如图，长为的轻绳上端固定在O点，下端系一小球（小球可视为质.点）在O点正下方距O点处的P点固定一小钉子，现将小球拉至A点，使细线与竖直方向间夹角为（很小），然后由静止释放小球，小球运动的最低点为B，点C（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置.A、B、P、O在同一竖直平面内，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的有

A.点C与点A等高 B.点C在点A上方

C.小球摆动的周期为 D.小球摆动的周期为

9. 难度：中等

寒冷的冬季，人们常用电热毯取暖.某电热毯的电路原理图如图所示，温控器为理想二极管（具有单向导电性），电源电压，当开关S闭合时，电热丝的电功率为P₀。则(   )

A.开关闭合，电路中电流的频率为100Hz

B.开关闭合，交流电压表的读数为220V

C.开关断开，电热丝的电功率为0.5P₀

D.开关断开，电热丝的电功率为0.25P_o

10. 难度：简单

如图，PQ为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为O，半径为L，空间存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，OQ间连有定值电阻R，金属杆OA的A端位于PQ上，OA与导轨接触良好，杆OA及导轨电阻均不计。现使OA杆以恒定的角速度绕圆心O顺时针转动，在其转过角度的过程(   )

A.流过电阻R的电流方向为

B.AO两点间电势差为

C.流过OA的电荷量为

D.要维持OA以角速度匀速转动，外力的功率应为

11. 难度：简单

一带电粒子先后以不同的速度经过磁场中的某点，图像记录的是粒子受洛伦兹力的大小F与粒子运动速度大小v的关系。M、N各代表一组F、v的数据，已知N点对应的速度v_N的方向与磁场方向垂直。其中可能正确的有（   ）

A.

B.

C.

D.

三、实验题

12. 难度：简单

学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气垫导、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下：

① 调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；

②在滑块1上装上挡光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量挡光片宽度L 用天平测出滑块1和滑块2的质量m₁=0.32kg、m₂=0.18kg；

③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度 与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间t₁=0.015s和碰后挡光 片的遮光时间t₂=0.024s。

(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L=________mm

(2)滑块1碰前的动量p₁=_____：两滑块碰撞后的总动量p₂=______（计算结果保留两位有效数字）；

(3)p₁与p₂的大小有差异，其原因是_________。

13. 难度：中等

小明准备测绘标有“5V、0.5A”小灯泡的伏安特性曲线，所用实验器材如下：

A.电源E(（6V，内阻不计）

B.电压表V（(5V，内阻约）

C.电流表A（0.6A，内阻约0.3）

D.滑动变阻器R（）)

E.开关及导线若干

（1）如图甲是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线完成图甲电路的连线______；

（2）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于___端（选填 “A”或“B”）

（3）实验中测出8组对应的数据，并在图乙坐标中描出相应的点，请在图乙中做出小灯泡的伏安特性曲线____；

（4）根据实验曲线可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而___填（“增大”、“不变”或“减小”）；若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上，灯泡的电功率约为___W。

四、解答题

14. 难度：中等

如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“，”的电动机恰能正常工作.发电机线圈电阻r不可忽略。求：

(1)交流发电机产生电动势的最大值；

(2)输电线路上损耗的电功率；

(3)若升压变压器原、副线圈匝数比为，升压变压器原线圈两端的电压

15. 难度：中等

如图，某人用手抓住一个箱子静止在足够长的光滑水平面上，已知人的质量为4m，箱子质量为m.某时刻人以相对地面v₀的速度向右推出箱子，箱子与右侧墙壁碰 撞后以的速度弹回，当人接到箱子后再以相对地面v₀的速度向右推出箱子，如此反复，求：

(1)第一次推出箱子后人的速度大小v₁；

(2)若每次箱子与右侧墙壁碰撞过程所用时间为t，箱子所受墙壁的平均冲力的大小F；

(3)试通过计算推断人第二次推出箱子后，能否再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子。

16. 难度：中等

如图所示，平行长直光滑金属导轨水平放置，间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻，质量为m、电阻也为R的导体棒MN垂直放在导轨上且接触良好。导轨间边长为L的正方形abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按，的规律随时间变化，从t=0时刻开始，MN在水平向右的恒力F作用下由静止开 始运动，t₀时刻MN刚好进入磁场左边界，此时撤去拉力F，之后abed内的磁场保持与t₀时刻的磁场相同，导体棒经过磁场历时，到达磁场右边界速度恰好为零.导轨的电阻不计。求：

(1)t₀时刻前电阻R中的电流大小I和方向；

(2)导体棒在磁场中运动时产生电动势的平均值；

(3)导体棒运动全过程中电阻R上产生的焦耳热Q。

17. 难度：困难

如图所示，两平行边界线MN与PQ之间存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T；磁场左边界MN上有一个粒子源A，能够在磁场中沿纸面向任意方向射出比荷为的带正电的粒子,粒子速度大小均为。已知沿方向射出的粒子恰不会从磁场右边界PQ飞出，不计粒子重力。求：

(1)磁场宽度d；

(2)磁场中有粒子经过的区域的面积S；

(3)若磁感应强度随时间按图所示规律变化(以垂直纸面向里为正方向)，粒子在磁 感应强度为的磁场中做匀速圆周运动的周期为T (T未知)，要使t=0时刻从M 点沿AN方向射入磁场的粒子能从右边界上与QP成角斜向上飞出磁场，求磁感应强度应满足的条件。