2021-2022学年新疆柯坪县柯坪湖州国庆中学高二（下）期中物理试题含解析

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2021-2022学年新疆柯坪县柯坪湖州国庆中学高二（下）期中物理试题第I卷（选择题）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）1. 如图所示，属于交流电的是(    )A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】交流电是指电流大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C．2. 人从高处跳到地面，为了安全，一般都是让脚尖先着地，接着让整个脚底着地，并让人下蹲，这样做是为了（　　）A. 减小人受到的冲量B. 增大人受到的冲量C. 延长与地面的作用时间，从而减小人受到的作用力D. 延长与地面的作用时间，从而减小人动量的变化【答案】C【解析】【详解】AB．因为人的动量变化量相同，所以，人受到的冲量相同，故AB错误；CD．设人落地时速度为v，人受到地面的作用力为F，作用时间为t，人的质量为m，以向上为正方向，根据动量定理得延长作用时间t，可以减小作用力F，故C正确，D错误。故选C。3. 下列关于动量、动量变化量的说法中，正确的是（　　）A. 物体的动量越大，其惯性也越大B. 做匀速圆周运动物体，其动量不变C. 物体的速度大小不变时，动量的变化量一定为零D. 做匀加速直线运动的物体，动量的变化量方向与运动方向相同【答案】D【解析】【详解】A．惯性只由质量决定，故A错误；B．动量为矢量，匀速圆周运动的方向变化，则动量变化，故B错误；C．速度方向发生改变，动量变化量不为零，故C错误；D．动量与速度具有同向性，故D正确。故选D。4. 质量相等的五个物体在光滑的水平面上，间隔一定的距离排成一直线，如图所示，具有初动能为的物块1向其他4个静止物块运动，依次发生碰撞，每次碰后不在分开，最后5个物体粘成一个整体，这个整体的动能是　　
 A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】对整个系统研究，整个过程运用动量守恒定律得解得因为则整体的动能故选A。5. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝2 m/s，当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（    ）A. vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/sB. vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/sC. vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/sD. vA′＝7 m/s，vB′＝1.5 m/s【答案】B【解析】【详解】AD．碰前的动量为碰后A项的总动量为D项的总动量为则两种情况都满足动量守恒；但碰后A的速度vA′大于B的速度vB′，必然要发生第二次碰撞，不符合实际，AD错误；B．碰后总动量为则满足动量守恒，碰后A的速度小于B的速度，不会发生第二次碰撞，碰前的总动能两球碰后的总动能 不违背能量守恒定律，B正确；C．碰后的总动量为则满足动量守恒，两球碰后的总动能大于碰前的总动能违背了能量守恒定律，C错误。故选B。6. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=11Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）A. 电压表的读数约为156V B. 电流表的读数为5.0AC. 原线圈的输入功率为1100W D. 副线圈输出交流电的周期为0.01s【答案】BC【解析】【详解】A．原线圈电压有效值为则副线圈电压有效值为则电压表读数为110V，A错误；B．副线圈电流为根据可得则电流表读数为5.0A，B正确；C．原线圈的输入功率为C正确；D．变压器不会改变交流电的周期和频率，则副线圈输出交流电的周期为D错误故选BC。7. 如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰，两小球的质量分别为m1和m2．图乙为它们碰撞前后的位移一时间图像（x—t图像）．已知m1=0.1kg，由此可判断A. 碰前小球2保持静止B. 碰后小球1和小球2都向右运动C. 两球的碰撞为弹性碰撞D. 小球2的质量m2=0.2kg【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．由x-t图像可知，碰前小球2的位移不随时间变化，处于静止状态，A正确；B．碰后小球2的速度为正方向，说明向右运动，小球1的速度为负方向，说明向左运动，B错误；CD．由图读出，碰前小球1速度为v1=4 m/s，碰后小球2和小球1的速度分别为v′2 =2m/s，v′1=-2m/s，根据动量守恒定律得m1v1= m1v′1+m2v′2解得m2=0.3kg由于碰撞前后满足m1v12=m1v′12+m2v′22故为弹性碰撞，D错误， C正确。故选AC。8. 马钦阳老师想用气垫导轨模拟“人船模型”。他来到实验室，将一质量为M、长为L的滑块置于水平气垫导轨上（不计摩擦）并接通电源。他又找来一个质量为m的蜗牛置于滑块的一端，在食物的诱惑下，蜗牛从该端移动到另一端。下面说法正确的是（　　）A. 滑块与蜗牛运动的距离之和为L B. 只有蜗牛运动，滑块一直保持静止C. 蜗牛运动的距离是滑块的倍 D. 滑块运动的距离是【答案】AD【解析】【详解】B．蜗牛从滑块的一端移动到另一端的过程中，蜗牛和滑块组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，系统原来静止状态，总动量为零，根据动量守恒定律可知，蜗牛运动后，系统的总动量仍为零，所以蜗牛运动时，滑块会向相反的方向运动，而不会静止不动，选项B错误；ACD．取滑块的运动方向为正，蜗牛从滑块的一端移动到另一端时，滑块与蜗牛运动的位移之和为L．设滑块运动的位移大小为x1，蜗牛运动的位移大小为x2。根据动量守恒定律得可得即蜗牛运动的位移是滑块的倍。又由得故C错误，AD正确。故选AD。第II卷（非选择题）二、实验题（共2题，每空2分，共16分）9. 如图所示，为探究变压器线圈两端电压与匝数关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题：（1）线圈应连到学生电源的______（选填“直流”、“交流”）输出端上；（2）将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将______（选填“变亮”、“变暗”），这说明灯泡两端的电压______（选填“变大”、“变小”）；（3）在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为180匝和90匝，原线圈电压为12V，由此可以计算出副线圈电压为______，可实际测出副线圈电压为5.5V，可能的原因是_______ 。（写出一条即可）【答案】    ①. 交流    ②. 变暗    ③. 变小    ④. 6V    ⑤. 漏磁、铁芯发热、导线发热【解析】【详解】（1）[1]变压器利用交流电工作，所以线圈应连到学生电源的交流输出端上。（2）[2][3]副线圈匝数减少，则副线圈电压降低，灯泡会变暗。（3）[4]根据有[5]变压器是不理想的，可能由于漏磁、铁芯发热、导线发热导致副线圈电压减小。10. 如图1所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。
 （1）为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足m1___________m2（选填“>”或“<”）。（2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是___________。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端必须水平C．B球每次的落点一定是重合的D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动（3）已知A、B两个小球的质量m1、m2，三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。【答案】    ①. >    ②. B    ③. 【解析】【分析】【详解】（1）[1]由碰撞原理可知，由于要保证碰撞后A球沿原方向运动，则A球的质量应大于B球，即m1>m2。（2）[2]研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，轨道是否光滑无影响，落点不一定重合，复写纸和白纸可移动，故B正确，ACD错误。故选B。（3）[3]小球下落高度相同，则运动时间相同，由动量守恒定律可知，若两球碰撞前后的总动量守恒，则化简可得三、解答题（共3题，共36分）11. 一台发电机，输出功率为1100kW，所用输电导线的电阻为，当发电机接到输电线路的电压为11kV时，请计算：输电导线上的电流；输电导线上损失的热功率。【答案】(1)100A(2)1000W【解析】【分析】【详解】(1)由可知，导线上的电流强度为(2)由可知在导线上损失的热功率为12. 蹦床是一项运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳。翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，运动员可看做质点，g取，求：（1）触网时运动员动量的大小；（2）运动员与网接触过程中，运动员动量变化量的大小；（3）网对运动员的作用力的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）根据运动学公式，得解得触网时运动员动量的大小为方向竖直向下（2）着网弹回过程，有解得弹回离网时，运动员动量大小为方向竖直向上，取向上为正方向，则运动员动量变化量的大小为方向竖直向上（3）根据动量定理，有解得方向竖直向上13. 如图所示，小物块A、B的质量均为m = 0.10 kg，B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h = 0.45 m，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = 0.30 m，取重力加速度g = 10 m/s2。求：（1）两物块在空中运动的时间t；（2）两物块碰前A的速度v0的大小；（3）两物块碰撞过程中损失的机械能。
 【答案】（1）0.30 s；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）竖直方向为自由落体运动，由得 t = 0.30 s（2）设A、B碰后速度为，水平方向为匀速运动，由得根据动量守恒定律，由得（3）两物体碰撞过程中损失的机械能得