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2016-2017学年福建省三明市高二下学期半期考试物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等

如图所示,让线圈由位置1通过一个匀强磁场区域运动到位置2,下列说法中正确的是(

A. 线圈进入匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且进入进的速度越大,感应电流越大

B. 整个线圈在匀强磁场中匀速运动时,线圈中有感应电流,而且感应电流是恒定的

C. 整个线圈在匀强磁场中加速运动时,线圈中有感应电流,而且感应电流越来越大

D. 线圈穿出匀强磁场区域的过程中,线圈中有感应电流,而且感应电流越来越大

 

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2. 难度:中等

如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(   )

A. 动量守恒、机械能守恒

B. 动量不守恒、机械能不守恒

C. 动量守恒、机械能不守恒

D. 动量不守恒、机械能守恒

 

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3. 难度:中等

一质量为M的航天器,正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m(   )

A.     B.     C.     D.

 

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4. 难度:中等

如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为101,b是原线圈的中心接头,电压表和电流表均为理想电表.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为.下列说法正确的是(    )

A. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为V

B. 当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为220V

C. 单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大

D. 单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小

 

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5. 难度:中等

如图所示,质量为M的小车置于光滑的水平面上,车的上表面粗糙,有一质量为m的木块以初速度v0水平地滑至车的上表面,若车表面足够长,则(    )

A. 由于车表面粗糙,小车和木块所组成的系统动量不守恒

B. 车表面越粗糙,木块减少的动量越多

C. 车表面越粗糙,小车增加的动量越多

D. 木块的最终速度为

 

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6. 难度:中等

如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图.门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出).经实际试验,灯的亮灭确能反映门的开、关状态.门打开时两灯的发光情况及R2两端电压U2与门关闭时相比(   )

A. 红灯亮,UR2变大    B. 红灯亮,UR2变小    C. 绿灯亮,UR2变小    D. 绿灯亮,UR2变大

 

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7. 难度:中等

如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场,磁场的中心与铁芯的轴线重合。当铁芯绕轴线以角速度ω逆时针转动的过程中,线圈中的电流变化图象在以下图中哪一个是正确的?(从图位置开始计时,N、S极间缝隙的宽度不计。以a边的电流进入纸面,b边的电流出纸面为正方向)(   )

A.     B.

C.     D.

 

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8. 难度:中等

质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)(     )

A. 90N    B. 80N    C. 110N    D. 100N

 

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9. 难度:中等

如图(a)所示,半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内,缺口两端引出两根导线,与电阻R构成闭合回路。若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图(b)所示。规定磁场方向垂直纸面向里为正,不计金属圆环的电阻。以下说法正确的是:(     )

A. 0-1s内,流过电阻R的电流方向为ab

B. t=2s时,

C. 2-3s内,穿过金属圆环的磁通量在减小

D. 1-2s内,回路中的电流逐渐减小

 

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10. 难度:中等

如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示,则导轨上的金属棒AB的运动必须是(    )

A. 向左减速移动    B. 向右匀速移动    C. 向右减速移动    D. 向左加速移动

 

二、多选题
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11. 难度:中等

卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是 (     )

A. 解释α粒子散射现象

B. α粒子散射的实验数据估算原子核的大小

C. 卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

D. 卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的

 

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12. 难度:中等

一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,速度大小与碰撞前相同.碰撞过程中墙对小球的冲量I和碰撞过程中墙对小球做的功W分别为(    )

A. I=0    B. I=3.6 N·s    C. W=0    D. W=10.8 J

 

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13. 难度:中等

如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为Bkt(常量k>0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1R0.闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则(   )

A. R2两端的电压为

B. 电容器的a极板带正电

C. 滑动变阻器R的热功率为电阻R25

D. 正方形导线框中的感应电动势为kL2

 

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14. 难度:中等

如图,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L=0.5m,一端通过导线与阻值为R=0.5Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆(如图甲),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动.当改变拉力的大小时,相对应稳定时的速度v也会变化.已知vF的关系如图乙.(取重力加速度g=10m/s2)(    )

A. 金属杆受到的拉力与速度成正比

B. 该磁场磁感应强度为1T

C. 图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小

D. 导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ=0.4

 

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15. 难度:中等

利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示,若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则下述说法正确的是(    )

A. 传送带运动的速度是0.1 m/s

B. 传送带运动的速度是0.2 m/s

C. 该传送带每小时输送3600个工件

D. 该传送带每小时输送7200个工件

 

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16. 难度:中等

如图所示,质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足够长,与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动.当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v,距地面高度为h,则下列关系式中正确的是:(     )

A. mv0=(m+M)v    B. mv0cosθ=(m+M)v

C.     D.

 

三、实验题
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17. 难度:中等

用半径相同的两小球AB的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离分别用OM、OP、ON表示,并知AB两球的质量分别为mAmB,(且mA>mB,)则碰撞前后系统动量守恒满足的表达式为_____________________

 

四、填空题
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18. 难度:中等

AB两物体在光滑水平面上沿同一直线运动,图表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断,AB的质量比为________,AB作用前后总动量 __________(填“守恒”或“不守恒”),AB作用前后总动能___________(填“改变”或“不变”)

 

五、简答题
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19. 难度:中等

如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:

(1)交流电动机产生的电动势的最大值;

(2)电路中交流电压表的示数.

 

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20. 难度:中等

一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某大学,已知发电机的输出功率为为50kW,输出电压为500V,升压变压器原、副线圈匝数比为1:5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω,降压变压器的输出电压为220V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成电压的损失不计,求:

(1)升压变压器副线圈的端电压;

(2)输电线上损耗的电功率;

(3)降压变压器原、副线圈的匝数比

(4)大学全校都是安装了“220V 40W”的电灯,问此时共有多少盏电灯亮?

 

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21. 难度:中等

如图所示,物块A静止在光滑水平面上,木板B和物块C一起以速度向右运动,与A发生弹性正碰,已知=5m/s,CB之间动摩擦因数μ=0.2,木板B足够长,取,求

(1)BA碰撞后AB物块的速度v1v2

(2)BC共同的速度v3

(3)整个过程中系统增加的内能。

 

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22. 难度:中等

如图所示,倾角为、宽度为、长为的光滑倾斜导轨,导轨C1D1C2D2顶端接有定值电阻,倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=5T,C1A1C2A2是长为S=4.5m的粗糙水平轨道,A1B1A2B2是半径为R=0.5m处于竖直平面内的光滑圆环(其中B1B2为弹性挡板),整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN,当开关S闭合时,金属棒从倾斜轨道顶端静止释放,已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度,当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S,(不考虑金属棒MN经过接点C1C2处和棒与B1B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失,整个运动过程中金属棒始终保持水平,水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为µ=0.1,g=10m/s2)。求:

(1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度;

(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中,电阻R0上产生的热量Q

(3)当金属棒第三次经过A1A2时对轨道的压力。

 

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