天津市静海区第一中学2022-2023学年高二下学期3月学业能力调研物理Word版.docx

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静海一中2022-2023第二学期高二（3月）学生学业能力调研物理试卷第Ⅰ卷：基础题（共77分）一、单项选择题：每小题3分，共18分。1.在匀强磁场中，一个60匝的闭合矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，穿过该线框的磁通量随时间成余弦函数变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A.在t=5×10-3s时，线框处于中性面位置B.在t=1.5×10-2s时，线框中感应电动势为零C.线框中产生的感应电动势有效值为150VD.线框中产生的感应电动势瞬时值的表达式为V2.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u=200sin100πt（V），设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2；理想交流电流表A1、A2的示数分别是、。下列说法正确的是（　　）A.电压表V2的示数U2=20VB.滑片P向b端滑动过程中，U2不变，变大C.滑片P向b端滑动过程中，U1变小，变大D.通过原、副线圈的交变电流频率之比为10∶13.如图为电压互感器的示意图，把低压交流电压表接在副线圈上，可以测量高压输电线路的电压．原、副线圈的匝数分别为n1和n2，下列说法正确的是 A.n1应该用较粗的导线，n2可以用较细的导线B.如果电压表的读数为Uv，则输电线路的电压为C.原线圈电流的频率高于副线圈电流的频率D.如果高压线路为直流输电线路，只要把交流电压表换成直流电压表就同样可以测量线路的电压4.如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（　　）A.7.5VB.2VC.8VD.3V5.如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为m的木块以速度v0从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，到弹簧恢复原长的过程中弹簧对木块冲量I的大小和弹簧对木块做的功W的大小分别是（　　）AI=0，W=mv02B.I=mv0，C.I=2mv0，W=0D.I=2mv0，6.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为（）A10m/sB.5m/sC.6m/sD.12m/s 二、多项选择题：每小题4分，共12分。7.如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab＝cd＝0.4m，ad＝bc＝0.2m，线圈匝数N＝100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以ω＝100πrad/s的角速度匀速转动，外接电阻R＝9Ω，从图示时刻开始计时，则（　　）A.该发电机产生的电动势瞬时值为e＝160πsin（100πt）VB.从图示位置转过30°的过程中，通过电阻R的电荷量为0.08CC.t＝s时线圈中感应电动势最大D.交变电流的有效值是8πA8.有一条河流，河水流量为，落差为。现利用它来发电，水电站的总效率为40%，发电机的输出电压为。水电站到用户之间要进行远距离高压输电，两地间输电线的总电阻为，升压变压器原副线圈匝数比为1∶8，用户所需要电压为，，水的密度，下列说法正确的是（　　）A.发电站的输出功率为B.远距离输电的效率约为90%C.降压变压器原、副线圈匝数比为D.降压变压器原、副线圈匝数比为9.在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1Ω，R1=4Ω，R2=5Ω，C=30。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的（　　） A.闭合S，稳定后电容器上极板带正电B.螺线管中产生的感应电动势为1.2VC.闭合S，稳定后电路中电流D.断开S后，流经R2的电量为1.8×10-5C三、填空题：（1）-（4）每空2分，（5）5分，共13分。10.某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在QR上时恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次。图甲中O是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零刻度与O点对齐。（1）入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA________mB（选填“>”“<”或“＝”）。（2）碰撞后B球水平射程约为________cm。（3）下列选项中，属于本次实验必须测量的是________（填选项前的字母）。A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径 D．测量A球和B球的质量E．测量G点相对于水平槽面的高度（4）若系统动量守恒，则应有关系式：___________。（5）分析该实验产生误差的原因，并提出实验改进方案_________？四、辨析题（每小题2分，共14分）11.关于基本概念，判断是否正确，对的表明√，不对的表明×，不对的改正。（1）运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向。（）（2）物体的动能若不变，则动量一定不变。（）（3）电容器的击穿电压指的是有效值。（）（4）交变电流的有效值一定是峰值的0.707倍。（）（5）交流电压表、交流电流表的测量值都是有效值。（）（6）输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比。（）（7）由可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小。（）五、解答题：（本大题共1小题，共20分）12.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，电阻为r=1，边长为L=10cm的正方形线圈，共100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度=2rad/s匀速转动，磁场的边界和线圈的中线重合。外路电阻R=4。时刻线圈平面与磁场垂直，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值；（2）由图示位置转过角过程中产生的平均感应电动势（3）由图示位置转过角时瞬时感应电动势；（4）交流电压表的示数；（5）转动一周外力做的功（6）周期内通过R的电荷量为多少？（7）通过分析以上问题，总结交变电流的平均值和有效值的使用情况？ 第Ⅱ卷提高题（共23分）13.如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，与水平面夹角=37°，导轨间距L=0.4m，其下端连接一个定值电阻R=3，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。一质量为m=0.04kg，电阻r=1的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）导体棒下滑的最大加速度是多少；（2）根据第（1）的分析，请写出何时加速度最大；（3）导体棒下滑的最大速度是多少；（4）变加速运动的动态分析是高中物理的常见模型，请归纳该类题目中最大速度的临界条件（5）当导体棒稳定下滑时ab两端的电压Uab；14.某高校设计专业学生对手机进行了防摔设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为160g的该种型号手机从距离地面1.25m高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平摔在地面上（不反弹），保护器撞击地面的时间为0.5s，不计空气阻力，g＝10m/s2，试求：（1）手机落地前瞬间的速度大小；（2）手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；（3）手机对地面的平均作用力。