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甘肃省张掖市民乐一中2014-2015学年高二下学期第一次月考物理试卷


甘肃省张掖市民乐一中 2014-2015 学年高二下学期第一次月考物 理试卷
一、选择题(本题包括 14 小题,共 56 分.每小题给出的四个选项中,其余各题只有一个 选项正确,其中 6、8、12 有多个选项正确,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,选错 和不选的得零分) 1. (4 分)一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随 时间变化的图象如图甲所示.则下列说法正确的是()

A.t=0 时刻,线圈平面与中性面垂直 B. t=0.01s 时刻,Φ 的变化率最大 C. t=0.02s 时刻,交流电动势达到最大 D.该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示 2. (4 分)图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列 说法正确的是()

A.图甲表示交变电流,图乙表示直流电 B. 两种电压的有效值都是 220V C. 图甲所示电压的瞬时值表达式为 u=311sin100πt V D.图甲所示电压经原、副线圈匝数比为 10:l 的理想变压器变压后,原、副线圈电功率之 比为 10:l 3. (4 分)如图所示是一交变电流的 i﹣t 图象,则该交变电流的有效值为()

A.4 A

B. 2

A

C. A

D.

4. (4 分)关于电能输送的分析,正确的是()

A.由公式 P= B. 由公式 P=
2

可知,输电电压越高,输电线上损失的功率越大 可知,输电线电阻越大,输电线上功率损失越小

C. 由公式 P=I R 可知,输电的电流越大,在输电线上损失的功率越大 D.由公 P=UI 可知,输电线上的功率损失与输出电压成正比 5. (4 分)如图所示,交流电流表 A1、A2、A3 分别与电容器 C、线圈 L 和电阻 R 串联后接 在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为 u1=Umsinω1t,三个电流表读数相同.现换另一个 电源供电,供电电压瞬时值为 u2=Umsinω2t,ω2=2ω1.改换电源后,三个电流表的读数将()

A.A1 将减小,A2 将增大,A3 将不变 B. A1 将增大,A2 将减小,A3 将不变 C. A1 将不变,A2 将减小,A3 将增大 D.A1 将减小,A2 将减小,A3 将不变 6. (4 分)如图所示,一理想变压器接在电压为 U 的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可 以通过调节滑动触头 P 来改变.副线圈连接交流电流表、定值电阻 R0 和可变电阻 R,则()

A.保持 P 的位置不动,将 R 的阻值减小,电流表的读数变小 B. 保持 P 的位置不动,将 R 的阻值减小,R0 的电功率变大 C. 保持 R 的阻值不变,将 P 向上滑动,电流表的读数变小 D.保持 R 的阻值不变,将 P 向上滑动,R0 的电功率变大 7. (4 分)下列关于传感器的说法中不正确的是() A.传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律转换为电信号 B. 传感器在日常生活中并不常见 C. 光敏电阻是一种利用 光敏元件将光信号转化为电信号的传感器 D.热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器 8. (4 分)如图是温度报警器电路示意图,下列关于对此电路的分析正确的是()

A.当 RT 的温度升高时,RT 减小,A 端电势降低,Y 端电势升高,蜂鸣器会发出报警声 B. 当 RT 的温度升高时,RT 减小,A 端电势升高,Y 端电势降低,蜂鸣器会发出报警声 C. 当增大 R1 时,A 端电势升高,Y 端电势降低,蜂鸣器会发出报警声 D.当增大 R1 时,A 端电势降低,Y 端电势升高,蜂鸣器会发出报警 9. (4 分)跳远时,跳到沙坑里比跳到普通地面上安全,这是因为() A.人跳在沙坑里的动量比跳在地面上小 B. 人跳在沙坑里的动量变化比跳在地面上小 C. 人跳在沙坑里受到的冲力比跳在地面上小 D.人跳在沙坑里受到的冲量比跳在地面上小 10. (4 分)下列情形中,满足动量守恒的是() A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量 B. 子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量 C. 子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量 D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量 11. (4 分)两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向 另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关 系是() A.若甲最先抛球,则一定是 v 甲>v 乙 B. 若乙最后接球,则一定是 v 甲>v 乙 C. 只有甲先抛球,乙最后接球,才有 v 甲>v 乙 D.无论怎样抛球和接球,都是 v 甲>v 乙 12. (4 分)某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头走向船尾,若不计水的阻 力,那么在这段时间内人和船的运动情况是: () A.人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比 B. 人加速行走,船加速后退,而且加速度大小与它们的质量成反比 C. 人走走停停,船退退停停,两者动量总和总是为零 D.当人在船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离 13. (4 分)如图所示,设车厢长为 L,质量为 M,静止在光滑水平面上,车厢内有一质量 为 m 的物体以初速度 v0 向右运动,与车厢壁来回碰撞 n 次后,静止在车厢中,则最终车厢 速度是()

A.v0,水平向右 C. ,水平向右

B. 0 D. ,水平向左

14. (4 分) 两球 A、 B 在光滑水平面上沿同一直线, 同一方向运动, mA=1kg, mB=2kg, vA=6m/s, vB=2m/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/s B. vA′=2 m/s,vB′=4 m/s C. vA′=﹣4 m/s,vB′=7 m/s D.vA′=7 m/s,vB′=1.5 m/s

二、实验题(共 12 分) 15. (4 分)若用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验时,下列哪些操作是正确的() A.相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了改变两车的质量 B. 相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了碰撞后粘在一起 C. 先接通打点计时器电源,再释放拖动纸带的小车 D.先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源 16. (8 分) “探究碰撞中的不变量”的实验中, 入射小球 m1=15g, 原来静止的被碰小球 m2=10g, 由实验测得它们在碰撞前后的 x﹣t 图象如图所示,由图可 知,入射小球碰撞前的 m1v1 是, 入射小球碰撞后的 m1v1 是,被碰小球碰撞后的 m2v2 是,由此得出结论.

三、计算题(共 42 分,按题目要求作答,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. ) 17. (10 分)如图甲所示,用水平向右的力 F 拉放在光滑水平地面上、质量为 500kg 的物体, 作用时间为 20s,使物体获得 0.5m/s 的速度.若力 F 大小的变化为:前 15s 从零开始随时间 均匀增大,后 5s 均匀减小为零,如图乙所示,求: (1)力 F 对物体的冲量; (2)力 F 的平均值.

18. (12 分)如图所示,一不可伸长的轻质细绳,静止地悬挂着质量为 M 的木块,一质量 为 m 的子弹,以水平速度 v0 击中木块,已知 M=9m,不计空气阻力.问: (1)如果子弹击中木块后未穿出(子弹进入木块时间极短) ,在木块上升的最高点比悬点 O 低的情况下,木块能上升的最大高度是多少?(设重力加速度为 g) (2)如果子弹以水平速度 v0 击中木块,在极短时间内又以水平速度 一过程中子弹、木块系统损失的机械能是多少? 穿出木块,则在这

19. (8 分)发电机输出的电功率为 100kW,输出电压为 250V.现欲向远处输电,若输电线 的总电阻为 8Ω,要求输电时输电线上损失的电功率不超过 5%,并向用户输送 220 V 电压, 求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少? 20. (12 分)如图所示,线圈 abcd 的面积是 0.05m ,共 100 匝;线圈电阻为 1Ω,外接电阻 R=9Ω,匀强磁场的磁感强度为 B= T,当线圈以 300rad/min 的转速匀速旋转,若从线圈
2

处于中性面开始计时,求: (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式; (2)电路中电压表和电流表的示数各是多少? (3)经过 s,通过电阻 R 的电荷量为多少?

甘肃省张掖市民乐一中 2014-2015 学年高二下学期第一 次月考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(本题包括 14 小题,共 56 分.每小题给出的四个选项中,其余各题只有一个 选项正确,其中 6、8、12 有多个选项正确,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,选错 和不选的得零分) 1. (4 分)一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随 时间变化的图象如图甲所示.则下列说法正确的是()

A.t=0 时刻,线圈平面与中性面垂直 B. t=0.01s 时刻,Φ 的变化率最大 C. t=0.02s 时刻,交流电动势达到最大 D.该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示 考点: 正弦式电流的图象和三角函数表达式. 专题: 交流电专题. 分析: 线圈在中性面时磁通量最大,电动势最小,与中性面垂直时,通过的磁通量最小, 变化率最大,电动势为最大. 解答: 解:A、由甲图知 t=0 时刻磁通量最大,线圈平面应在中性面,故 A 错误; B、t=0.01s 时刻,磁通量等于零,但 Φ 的变化率达最大,故 B 正确; C、t=0.02s 时刻,磁通量最大,交流电动势为零,故 C 错误; D、由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象,故 D 错误; 故选:B. 点评: 本题关键是记住两个特殊位置:在中性面时磁通量最大,感应电动势最小,电动势 方向改变;垂直中性面位置磁通量为零,但电动势最大. 2. (4 分)图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列 说法正确的是()

A.图甲表示交变电流,图乙表示直流电 B. 两种电压的有效值都是 220V C. 图甲所示电压的瞬时值表达式为 u=311sin100πt V D.图甲所示电压经原、副线圈匝数比为 10:l 的理想变压器变压后,原、副线圈电功率之 比为 10:l 考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系. 专题: 交流电专题. 分析: 解本题时应该掌握: 交流电和直流电的定义, 直流电是指电流方向不发生变化的电 流; 理解并会求交流电的有效值, ,只适用于正余弦交流电;

根据图象书写交流电的表达;变压器的原理等 解答: 解:A、由于两图中表示的电流方向都 随时间变化,因此都为交流电,故 A 错误;

B、由于对应相同时刻,图甲电压比图乙电压大,根据有效值的定义可知,图 1 有效值要比 图 2 有效值大,图甲是正弦式交流电,所以有效值 ,乙小于 220V,故 B 错误;

C、图甲所示电压的最大值为 311V,周期为 0.02s,故角速度为 100π;因此其电压的瞬时值 表达式为 u=311sin100πt V,故 C 正确; D、理想变压器变压后,频率不发生变化,故 D 错误.[来源:Zxxk.Com] 故选:C 点评: 本题比较全面的涉及了关于交流电的物理知识,重点 是交流电的描述和对于有效 值的理解,难度不大,属于基础题. 3. (4 分)如图所示是一交变电流的 i﹣t 图象,则该交变电流的有效值为()

A.4 A

B. 2

A

C. A

D.

考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系. 专题: 交流电专题. 分析: 根据有效值的定义求解.取一个周期时间,将交流与直流分别通过相同的电阻,若 产生的热量相同,直流的电流值,即为此交流的有效值 解答: 解:设交流电电流的有效值为 I,周期为 T,电阻为 R. 则:I RT=
2

R× +4 R×

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解得:I= 故选:D. 点评: 本题考查求交流电的有效值,要明确其定义根据电流的热效应进行分析求解. 4. (4 分)关于电能输送的分析,正确的是() A.由公式 P= B. 由公式 P=
2

可知,输电电压越高,输电线上损失的功率越大 可知,输电线电阻越大,输电线上功率损失越小

C. 由公式 P=I R 可知,输电的电流越大,在输电线上损失的功率越大 D.由公 P=UI 可知,输电线上的功率损失与输出电压成正比 考点: 远距离输电. 专题: 交流电专题. 分析: 根据输出功率 P=UI 和输电电压 U 得出输出电流 I, 根据 P 损=I R 求出损耗的功率.
2

解答: 解:A、由公式 P=UI 可知,输电电压越高,传输电流越小;根据公式 P=I R 可知, 传输电流越小,输电线上功率损失越小;故 A 错误; B、由公式 P=UI 和 P 损=I R,得到 B 错误; C、根据公式 P=I R,输电导线上的功率损失与电流强度的平方成正比,输电电流越大,输 电导线上的功率损失越大,故 C 正确; D、由公式 P 损=IU 计算损失功率时,U 必须是输电线上的电阻 分担的电压,而不是输入电 压;应该由公式 知,输电导线上电阻 R 的功率损失与输送的电压的平方成反比,
2 2

2

;故输电导线的电阻越大,功率损失越大,故

故 D 错误; 故选:C. 点评: 解决本题的关键知道输送功率与输出电压和输出电流的关系, 损失电压与电流和电 2 阻的关系,以及掌握输电线上损耗的功率△ P=I R 5. (4 分)如图所示,交流电流表 A1、A2、A3 分别与电容器 C、线圈 L 和电阻 R 串联后接 在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为 u1=Umsinω1t,三个电流表读数相同.现换另一个 电源供电,供电电压瞬时值为 u2=Umsinω2t,ω2=2ω1.改换电源后,三个电流表的读数将()

A.A1 将减小,A2 将增大,A3 将不变 B. A1 将增大,A2 将减小,A3 将不变 C. A1 将不变,A2 将减小,A3 将增大 D.A1 将减小,A2 将减小,A3 将不变 考点: 电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用. 分析: 当交变电流的频率变大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,因此 A 变亮,B 变暗.又因为电阻在直流和交流电路中起相同的作用,故 C 灯亮度不变. 解答: 解:由公式 f= 知,后来交流电的频率变大,线圈的感抗变大,电容器的容抗

变小,对电阻没影响,所以 A1 示数将增大,A2 数将减小,A3 示数不变,所以选项 B 正确, ACD 错误.[来源:学§科§网] 故选:B 点评: 此题考查电容、电感对交变电流的影响,也就是容抗、感抗与交变电流的关系.当 交变电流的频率变大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小. 6. (4 分)如图所示,一理想变压器接在电压为 U 的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可 以通过调节滑动触头 P 来改变.副线圈连接交流电流表、定值电阻 R0 和可变电阻 R,则()

A.保持 P 的位置不动,将 R 的阻值减小,电流表的读数变小 B. 保持 P 的位置不动,将 R 的阻值减小,R0 的电功率变大 C. 保持 R 的阻值不变,将 P 向上滑动,电流表的读数变小 D.保持 R 的阻值不变,将 P 向上滑动,R0 的电功率变大 考点: 变压器的构造和原理. 专题: 交流电专题. 分析: 当保持 R 不变,则由原线圈电压匝数变化,导致副线圈的电压变化,从而根据闭 合电路欧姆定律即可求解;当保持 P 位置不变时,则由电阻变化来确定电流的如何变化,从 而得出电表如何,再由变压器的变压比与变流比关系来判定结果 解答: 解:A、保持 P 的位置不动,原副线圈电压不变,将 R 的阻值减小,电流表读数变 大,A 错误; B、P 位置不动,副线圈电压不变,将 R 的阻值减小,副线圈电流增大,故 R0 的电功率增 大,B 正确; C、将 P 向上滑动,原线圈电压增大,副线圈的电压减小,保持 R 的阻值不变,电流表的读 数变小,C 正确; D、将 P 向上滑动,原线圈电压增大,副线圈的电压减小,保持 R 的阻值不变,电流表的读 数变小,R0 的电功率变小,D 错误. 故选:BC 点评: 电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情 况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法 7. (4 分)下列关于传感器的说法中不正确的是() A.传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律转换为电信号 B. 传感器在日常生活中并不常见 C. 光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器 D.热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器 考点: 传感器在生产、生活中的应用. 分析: 传感器是能感受规定的被测量并 按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置, 通常由敏感元件和转换元件组成. 解答: 解:A、传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号,担负着信息采集的任 务.故 A 正确. B、传感器在生活中有着广泛的应用;故 B 不正确; C、光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器;故 C 正确; D、热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器;故 D 正确; 本题选不正确的;故选:B. 点评: 传感器能满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动 检测和自动控制的首要环节.

8. (4 分)如图是温度报警器电路示意图,下列关于对此电路的分析正确的是()[来源:学 科网 ZXXK]

A.当 RT 的温度升高时,RT 减小,A 端电势降低,Y 端电势升高,蜂鸣器会发出报警声 B. 当 RT 的温度升高时,RT 减小,A 端电势升高,Y 端电势降低,蜂鸣器会发出报警 声 C. 当增大 R1 时,A 端电势升高,Y 端电势降低,蜂鸣器会发出报警声 D.当增大 R1 时,A 端电势降低,Y 端电势升高,蜂鸣器会发出报警 考点: 常见传感器的工作原理;闭合电路的欧姆定律. 分析: 根据电路图知,当 RT 的温度升高时,RT 减小,A 端电势升高,Y 端电势降低,蜂 鸣器会发出报警,当增大 R1 时,A 端电势升高,Y 端电势降低,蜂鸣器会发出报警声. 解答: 解:A、根据电路图知,当 RT 的温度升高时,RT 减小,A 端电势升高,经非门后, Y 端电势降低,蜂鸣器会发出报警,故 A 错误 B、同上可知,B 正确 C、当增大 R1 时,A 端电势升高,经非门后,Y 端电势降低,蜂鸣器会发出报警声, 故 C 正确 D、同上可知,D 错误 故选 BC 点评: 考查了基本数字电路、基本逻辑门的连接电路及功能. 9. (4 分)跳远时,跳到沙坑里比跳到普通地面上安全,这是因为() A.人跳在沙坑里的动量比跳在地面上小 B. 人跳在沙坑里的动量变化比跳在地面上小 C. 人跳在沙坑里受到的冲力比跳在地面上小 D.人跳在沙坑里受到的冲量比跳在地面上小 考点: 动量定理. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 分析人的运动过程, 可知人下落的速度不变, 再由动量定理可得出人受到的冲力的 变化. 解答: 解:人在下落中接触地面的瞬间速度不变,故人在落地时动量不变,则由动量定理 mv=Ft 可知,人受到的冲量也不变,但在沙坑中由于沙的缓冲,使减速时间延长,故人受到 的冲力将小于人在地面上的冲力,故人跳到沙坑里要安全; 故选 C. 点评: 本题为动量定理的定性分析,要注意比较两种情况下的相同问题,动量相同、冲量 相同; 然后再由时间不同,得出人受到的冲力不变. 10. (4 分)下列情形中,满足动量守恒的是()

A.铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块的总动量 B. 子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块的总动量 C. 子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁的总动量 D.棒击垒球的过程中,棒和垒球的总动量 考点: 动量守恒定律. 分析: 根据动量守恒的条件分析答题,系统所受合外力为零,系统动量守恒. 解答: 解:A、铁锤打击放在铁砧上的铁块,打击过程中,铁锤和铁块所受合外力不为零, 它们组成的系统动量不守恒,故 A 错误; B、子弹水平穿过放在光滑水平桌面上的木块过程中,子弹和木块组成的系统所受合外力为 零,系统动量守恒,故 B 正确; C、子弹水平穿过墙壁的过程中,子弹和墙壁所受合外力不为零,系统动量不守恒,故 C 错 误; D、棒击垒球的过程中,棒和垒球组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故 D 错 误; 故选:B. 点评: 本题考查了判断系统是否动量守恒,知道动量守恒的条件即可正确解题. 11. (4 分)两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向 另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后的速率关 系是() A.若甲最先抛球,则一定是 v 甲>v 乙 B. 若乙最后接球,则一定是 v 甲>v 乙 C. 只有甲先抛球,乙最后接球,才有 v 甲>v 乙 D.无论怎样抛球和接球,都是 v 甲> v 乙[来源:学&科&网] 考点: 动量定理. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 根据动量定理守恒进行分析即可 解答: 解析:因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等.谁最后接球谁的质量中包 含了球的质量,即质量大,根据动量守恒: m1v1=m2v2,因此最终谁 接球谁的速度小. 答案:B 点评: 本题属于基础题,注重动量守恒在实际生活中应用分析.[来源:学+科+网 Z+X+X+K] 12. (4 分)某人站在静浮于水面的船上,从某时刻开始人从船头走向船尾,若不计水的阻 力,那么在这段时间内人和船的运动情况是: () A.人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成 反比 B. 人加速行走,船加速后退,而且加速度大小与它们的质量成反比 C. 人走走停停,船退退停停,两者动量总和总是为零 D.当人在船尾停止运动后,船由于惯性还会继续后退一段距离 考点: 动量定理.

分析: 以船和人为系统,系统受到的合外力为 0,故系统的动量守恒,系统初始动量为 0, 根据动量守恒定律即可求解. 解答: 解: 人和船组成的系统动量守恒. 设人的质量为 m, 瞬时速度为 v, 船的质量为 M, 瞬时速度为 v'.人走的方向为正方向 0=mv﹣Mv' 解得:mv=Mv',即 反比,故 A 正确; 人和船相互作用力大小相等,方向相反,故船与人的加速度分别为 和 ,加速度与它们质 量成反比,故 B 正确; 人和船组成的系统动量守恒,系统初始动量为 0,所以人走走停停,船退退停停,两者动量 总和总是为零,故 C 正确;[来源:学§科§网 Z§X§X§K] 当人在船尾停止运动后,船的速度也为零,故 D 错误. 故选 ABC 点评: 船组成的系统动量守恒,总动量为 0,所以不管人如何走动,在任意时刻两者的动 量大小相等、方向相反.若人停止运动而船也停止运动,难度不大,属于基础题. 13. (4 分)如图所示,设车厢长为 L,质量为 M,静止在光滑水平面上,车厢内有一质量 为 m 的物体以初速度 v0 向右运动,与车厢壁来回碰撞 n 次后,静止在车厢中,则最终车厢 速度是() ,所以人匀速行走,船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成

A.v0,水平向右 C. ,水平向右

B. 0 D. ,水平向左

考点: 动量守恒定律. 专题: 动量定理应用专题. 分析: 物体与车厢反复碰撞, 最终两者速度相等, 在此过程中, 两者组成的系统动量守恒, 由动量守恒定律可以求出车厢的速度. 解答: 解:以物体与车厢组成的系统为研究对象,以向右为正, 由动量守恒定律可得:mv0=(M+m)v′, 最终车的速度 v′= ,方向与 v0 的速度相同,水平向右,故 C 正确.

故选:C 点评: 在碰撞过程中车与物体动量守恒,由动量守恒定律可以正确解题,难度不大,属于 基础题. 14. (4 分) 两球 A、 B 在光滑水平面上沿同一直线, 同一方向运动, mA=1kg, mB=2kg, vA=6m/s, vB=2m/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/s C. vA′=﹣4 m/s,vB′=7 m/s

B. vA′=2 m/s,vB′=4 m/s D.vA′=7 m/s,vB′=1.5 m/s

考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律. 专题: 动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合. 分析: 两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒;碰撞过程中系统机械 能可能有一部分转化为内能, 根据能量守恒定律, 碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞 前的系统总动能;同时考虑实际情况,碰撞后 A 球速度不大于 B 球的速度. 解答: 解: 考虑实际情况, 碰撞后 A 球速度不大于 B 球的速度, 因而 AD 错误, BC 满足; [来源:学_科_网] 两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒,ABCD 均满足; 根据能量守恒定律, 碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能, 碰撞前总动 能为 22J,B 选项碰撞后总动能为 18J,C 选项 碰撞后总动能为 57J,故 C 错误,B 满足; 故选 B. 点评: 本题碰撞过程中动量守恒,同时要遵循能量守恒定律,不忘联系实际情况,即后面 的球不会比前面的球运动的快! 二、实验题(共 12 分) 15. (4 分)若用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验时,下列哪些操作是正确的() A.相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了改变两车的质量 B. 相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了碰撞后粘在一起 C. 先接通打点计时器电源,再释放拖动纸带的小车 D.先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源 考点: 验证动量守恒定律. 专题: 实验题. 分析: 根据实验原理与实验步骤分析答题,动量是矢量,验证动量是否守恒,需要测出小 车质量与小车的速度. 解答: 解:A、相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了碰撞后粘在 一起,不是为了改变车的质量,故 A 错误,B 正确; C、为了能测出小车从初速度为零开始的运动,应先接通电源再释放纸带;故 C 正确,D 错 误; 故选:BC. 点评: 本题考查了验证动量守恒定律实验, 知道实验原理、 明确所采用实验方法中的理论 依据. 16. (8 分) “探究碰撞中的不变量”的实验中, 入射小球 m1=15g, 原来静止的被碰小球 m2=10g, 由实验测得它们在碰撞前后的 x﹣t 图象如图所示,由图可 知,入射小球碰撞前的 m1v1 是 0.015kg?m/s,入射小球碰撞后的 m1v1 是 0.0075kg?m/s, ,被碰小球碰撞后的 m2v2 是 0.0075kg?m/s,由此得出结论碰撞中 mv 的矢量和是守衡的量.

考点: 验证动量守恒定律. 专题: 实验题. 分析: 由速度图象求出小球的位移与对应的时间, 由速度公式求出小球的速度, 然后根据 动量的计算公式求出小球的动量,最后分析实验数据得出实验结论. 解答: 解:由图象可知,碰前入射小球的速度: v1= = =1m/s,

碰后入射球的速度: v1′= = =0.5m/s,

被碰球碰后的速度: v2= = =0.75m/s,

入射球碰前的动量:p=m1v1=0.015kg?m/s, 入射小球碰撞后的 m1v1′=0.0075kg/s, 被碰小球碰撞后的:m2v2=0.0075kg?m/s, 碰后系统的总动量:p′=m1v1′+m2v2′=0.015kg?m/s. 通过计算发现:两小球碰撞前后的动量相等,即:碰撞中 mv 的矢量和是守衡的量. 故答案为:0.015kg?m/s;0.0075kg?m/s;0.0075kg?m/s;碰撞中 mv 的矢量和是守衡的量. 点评: 本题考查了实验数据分析, 由图象求出小球的位移与对应的时间, 应用速度公式与 动量的计算公式即可正确解题. 三、计算题(共 42 分,按题目要求作答,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. ) 17. (10 分)如图甲所示,用水平向右的力 F 拉放在光滑水平地面上、质量为 500kg 的物体, 作用时间为 20s,使物体获得 0.5m/s 的速度.若力 F 大小的变化为:前 15s 从零开始随时间 均匀增大,后 5s 均匀减小为零,如图乙所示,求: (1)力 F 对物体的冲量; (2)力 F 的平均值.

考点: 动量定理. 专题: 动量定理应用专题. 分析: (1)根据动量定理求解拉力的冲量; (2)F﹣t 图象与时间轴包围的面积表示拉力的冲量. 解答: 解: (1)拉力对物体的冲量等于物体的动量增加,有: IF=mv=500×0.5N?s=250N?s (2)由于拉力均匀变化,设拉力的平均值为 F,则拉力的冲量大小为图乙中图线与时间轴 线所围成的面积,则: IF=F?t 得:F=12.5N. 答: (1)力 F 对物体的冲量为 250N?s; (2)力 F 的最大值为 12.5N 点评: 本题关键是根据动量定理列式求解,注意 F﹣t 图象中图线与 t 轴 包围的面积表示 拉力 F 的冲量大小,不难. 18. (12 分)如图所示,一不可伸长的轻质细绳,静止地悬挂着质量为 M 的木块,一质量 为 m 的子弹,以水平速度 v0 击中木块,已知 M=9m,不计空气阻力.问: (1)如果子弹击中木块后未穿出(子弹进入木块时间极短) ,在木块上升的最高点比悬点 O 低的情况下,木块能上升的最大高度是多少?(设重力加速度为 g) (2)如果子弹以水平速度 v0 击中木块,在极短时间内又以水平速度 一过程中子弹、木块系统损失的机械能是多少? 穿出木块,则在这

考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律. 专题: 动量定理应用专题. 分析: (1)子弹射穿木块过程系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出木块的速度,然 后对木块应用机械能守恒定律求出上升的最大高度; (2)由能量守恒定律可以求出系统损失的机械能; 解答: 解: (1)因为子弹与木块作用时间极短,子弹与木块间的相互作用力远大于它们的 重力,所以子弹与木块组成的系统水平方向动量守恒, 设子弹与木块开始上升时的速度为 v1,设向右为正方向, 则 mv0=(m+M)v1 因不计空气阻力,所以系统上升过程中机械能守恒,设木块上升的最大高度为 h,

则 (m+M)v1 =(m+M)gh

2

得:h= (2)子弹射穿木块前后,子弹与木块组成的系统水平方向动量守恒,设子弹穿出时木块速 度为 v2,设向右为正方向: mv0=m( )+Mv2[来源:学科网]

在这一过程中子弹、木块系统损失的机械能为 △ E= mv0 ﹣ m(
2

) ﹣ Mv2 =

2

2

mv0

2

答: (1)如果子弹击中木块后未穿出(子弹进入木块时间极短) ,在木块上升的最高点比悬 点 O 低的情况下,木块能上升的最大高度是 (2)如果子弹以水平速度 v0 击中木块,在极短时间内又以水平速度 一过程中子弹、木块系统损失的机械能是 mv0 .
2

穿出木块,则在这

点评: 本题涉及两个运动过程,分析清楚物体运动过程、应用合适的规律即可正确解题. 19. (8 分)发电机输出的电功率为 100kW,输出电压为 250V.现欲向远处输电,若输电线 的总电阻为 8Ω,要求输电时输电线上损失的电功率不超过 5%,并向用户输送 220V 电压, 求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少? 考点: 远距离输 电. 专题: 交流电专题. 分析: 根据输电线上的功率损失,结合 P 损=I 线 R 求出输电线上的电流,从而结合 P=UI 求出升压变压器的输出电压, 结合电压比等于匝数之比求出升压变压器的原副线圈的匝数之 比; 根据输电线上的电压损失求出降压变压器的输入电压, 通过用户需要的电压求出降压变 压器原副线圈的匝数之比 解答: 解:由 P 损=I 线 R 得: I 线=25A 由 P=U2I 线 得升压变压器的输出电压: U2= = V=4000V
2 2

所以升压变压器的原副线圈的匝数之比: = = =

输电线上的电压为: U 线=RI 线=8×25=200V

所以降压变压器的输入电压为: U3=U2﹣U 线=4000﹣200=3800V 降压变压器的原副线圈的匝数之比: 答:所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为 1:16,190:11[来 源:Zxxk.Com] 点评: 解决本题的关键知道:1、原副线圈电压之 比、电流之比与匝数之比的关系;2、 升压变压器输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系 20. (12 分)如图所示,线圈 abcd 的面积是 0.05m ,共 100 匝;线圈电阻为 1Ω,外接电阻 R=9Ω,匀强磁场的磁感强度为 B= T,当线圈以 300rad/min 的转速匀速旋转,若从线 圈
2

处于中性面开始计时,求: (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式; (2)电路中电压表和电流表的示数各是多少? (3)经过 s,通过电阻 R 的电荷量为多少?

考点: 交流的峰值、有效值以及它们的关系. 专题: 交流电专题.[来源:学_科_网 Z_X_X_K] 分析: (1) 从图示位置开始计时, 写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式 e=NBSωsinωt, 由转速求出角速度 ω 代入解出; (2)电路中电压表、电流表的示数显示交流的有效值,由欧姆 定律求出 R 电压和电流的有 效值; (3)根据 q=N 求解电量.

解答: 解: (1)转速为:n=300rad/min=5r/s; 线圈的角速度:ω=2πn=2π×5=10πrad/s 电动势的最大值为:Em=NBsω=100× ×0.05×10π=50V; ×0.05×10πsin

从中性面开始计时瞬时值表达式为:e=Emsin(ωt)=NBSωsin(ωt)=100× (10πt)=50sin(10πt)V (2)电动势的有效值为:E= = V

电流表示数:I=

=

=

电压表示数:U=IR= (3)线圈的周期 T= =0.2s; 经过 s,即线圈转过了 60°; ;

磁通量变化△ Φ=BS﹣BScos60°=

则电量 q=It=N

=N

=

=0.08C;

答: (1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式为 e=50sin(10πt)V (2)电路中电压表和电流表的示数分别为 (3)经过 s,通过电阻 R 的电荷量为 0.08C. V和 A;

点评: 本题考查对交流发电机原理的理解能力.对于交流电表,显示的是交流电的有效 值.瞬时值表达式要注意计时起点,不同的计时起点表达式的初相位不同.


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