安徽省安庆市塞口中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析） 15页

安徽省安庆市赛口中学2020学年高二下学期第二次月考 ‎ 物理试题 一．选择题 ‎1.关于同一物体的动能和动量，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 动能不变，动量一定不变 B. 动能变了，动量一定变 C. 动量不变，动能可能变 D. 动量变了，动能一定变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 动能不变，说明速度的大小不变，但是方向不一定不变，则动量不一定不变，选项A错误；动能变了，则速度一定变化，则动量一定变，选项B正确；动量不变，则速度的大小和方向均不变，动能一定不变，选项C错误；动量变了，可能是速度的方向变了，则动能可能不变，选项D错误；故选B.‎ ‎2.有一个交流电源，电源电动势随时间变化的规律如图所示，把一个阻值为10Ω的电阻接到该电源上，电源内阻不计，构成闭合回路．以下说法中正确的是（　　）‎ A. 电压的有效值为10V B. 通过电阻的电流有效值为1A C. 电阻每秒种产生的热量为10J D. 电阻消耗电功率为5W ‎【答案】D ‎【解析】‎ 通过图象得出可知交流电压最大值为Um=10V，有效值．故A错误；根据欧姆定律得出通过电阻的电流有效值，故B错误；电阻消耗电功率为P=I2R＝×10=5W，故D正确；电阻每秒种产生的热量为W=Pt=5J，故C错误；故选D.‎ ‎3.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. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设交流电电流的有效值为I，电阻为R．周期为，根据热效应得：，解得：，故选D.‎ ‎【点睛】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．‎ ‎4.一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220sin100πt（V），则（　　）‎ A. 交流电的频率是100πHz B. t=0时线圈垂直于中性面 C. 交流电的周期是0.02s D. t=0.05s时，e有最大值 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A项：由公式可知，交流电的角速度ω=100π=2πf；则可求得交流电的频率f=50Hz；故A错误；‎ B、D项：由公式，此时磁通量最大，所以处于中性面位置，故B、D错误；‎ C项：交流电的频率为50Hz，则周期，故C正确；‎ 点晴：本题考查了交流电的有效值、最大值、周期和频率，从表达式中读出电动势的最大值和角速度，从而求频率和有效值。‎ ‎5.某远距离输电电路的输电电压为U，输电导线的总电阻为R，下列分析正确的是（　　）‎ A. 由公式得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少 B. 由公式得到，输电导线电阻越小，电流越大 C. 由公式P=I2R得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大 D. 由公式P=UI得到，输电导线上功率损失与电流强度成正比 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、由公式和，得到，故输电导线的电阻越大，功率损失越大，故A错误；‎ B、公式不能得出输电线上的电流和电阻间的关系，故B错误；‎ C、由公式知，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大，故C正确 D、公式P=UI不能得出输电线上功率损失与电流成正比，应该由公式得出输电线上的功率损失与电流得平方成正比，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】根据输出功率P=UI和输电电压U得出输出电流I，根据求出损耗的功率。‎ ‎6.水平恒定推力F1和F2分别作用于水平面上原来静止的、质量相等的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，由于惯性．物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的v﹣t图象如图所示，已知图中线段AB∥CD，则（　　）‎ A. a物体受到的摩擦力小于b物体受到的摩擦力 B. a物体受到的摩擦力大于b物体受到的摩擦力 C. F1的冲量大于F2的冲量 D. F1的冲量小于F2的冲量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两物体的质量相等，说明摩擦力大小相等．根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系．‎ ‎【详解】由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等；故AB错误。根据动量定理，对整个过程研究得：F1t1-ftOB=0，F2t2-ftOD=0；由图看出，tOB＜tOD，则有 F1t1＜F2t2，即F1的冲量小于F2的冲量。故C错误，D正确。故选D。‎ ‎【点睛】本题首先考查读图能力，其次考查动量定理应用，关键是能正确选择研究过程，结合图像提供的信息求解．‎ ‎7.如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 B. 小车与木箱组成的系统动量守恒 C. 男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D. 男孩和木箱组成的系统动量守恒 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC：男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合力为零，系统动量守恒；木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等、方向相反，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同。故A项错误，C项正确。‎ B：小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒。故B项错误。‎ D：男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒。故D项错误。‎ ‎【点睛】动量守恒条件：①系统不受外力或受外力的矢量和为零。②相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于外力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可忽略不计，可以看作系统的动量守恒。③系统某一方向上不受外力或受外力的矢量和为零；或外力远小于内力，则该方向上动量守恒(分动量守恒)。④在某些实际问题中,一个系统所受外力和不为零，内力也不是远大于外力，但外力在某个方向上的投影为零，那么在该方向上可以说满足动量守恒的条件。‎ ‎8.如图所示，一枚手榴弹开始时在空中竖直向下落，到某位置时爆炸成a、b两块同时落地，其中a落地时飞行的水平距离OA大于b落地时飞行的水平距离OB，下列说法正确的是（　　）‎ A. 爆炸瞬间a、b两块的速度大小相等 B. 爆炸瞬间a、b两块的速度变化量大小相等 C. a、b两块落地时的速度大小相等 D. 爆炸瞬间a、b两块的动量变化大小相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知爆炸后a、b的竖直分速度大小相等，由a的水平位移大小大于b的水平位移大小，可知a获得的水平分速度大小大于b获得的水平分速度大小，故A错误；两物块竖直方向上速度变化量相同，但由于水平方向上速度不相等，所以爆炸瞬间a、b两块的速度变化量大小不相等，故B错误；由于水平方向上速度不相等，所以落地时的速度大小也不相等，故C错误；在爆炸时内力远远大于外力，所以爆炸时动量守恒，则爆炸瞬间a、b两块的动量变化大小相等，故D正确；故选D ‎9.如图所示是质量为M=1.5kg的小球A和质量为m=0.5kg的小球B在光滑水平面上做对心碰撞前后画出的位移x﹣时间t图象，由图可知（　　）‎ A. 两个小球在碰撞前后动量不守恒 B. 碰撞过程中，B损失的动能是3J C. 碰撞前后，A的动能不变 D. 这两个小球的碰撞是弹性的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 根据x－t图像的斜率等于速度，可知：A球的初速度为vA＝0，B球的初速度为，碰撞后A球的速度为，碰撞后B球的速度为vB′＝m/s＝－2 m/s；碰撞前总动量为p＝MvA＋mvB＝2 kg·m/s，碰撞后总动量为p′＝MvA′＋mvB′＝2 kg·m/s，故两个小球在碰撞前后动量守恒．故A错误．碰撞过程中，B球的动能变化量为：ΔEkB＝mvB′2－mvB2＝×0.5×[(－2)2－42] J＝－3 J，即损失3 J，故B正确．碰撞前A的动能为0，碰撞后A的动能大于零，故C错误．A球动能增加量为ΔEkA＝MvA′2－0＝3 J，则知碰撞前后系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞，故D正确．故选BD.‎ 点睛：本题主要考查了动量守恒定律得应用，要知道判断是否为弹性碰撞的方法是看机械能是否守恒，若守恒，则是弹性碰撞，若不守恒，则不是弹性碰撞．‎ ‎10.在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么（　　）‎ A. 输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B. 输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C. 输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D. 输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：A、输电线上的电压损失△U=IR，输电线路上损失的电压与输送电流成正比．故A正确．B、输电电压越高，根据P=UI知，输送的电流越小，则输电线上损失的电压越小．故B错误．C、根据P=UI知，I=，则输电线上损失的功率P损=I2R=（）2R，知输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比．故C正确．D、根据P损=I2R知，输电线上损失的功率与输电线上的电流平方成正比．故D错误．故选：AC．‎ 考点：远距离输电。‎ ‎11.一质量为0.2㎏的弹性小球，在光滑的水平面上以5m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向弹回，反弹后的速度大小与碰撞前的速度大小相等，则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球所做的功W为（　　）‎ A. W=0 B. W=5J C. △v=0 D. △v=10m/s ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：以小球的初速度为正方向，初速度为5m/s，小球与墙壁碰撞后以相同的速度被弹回，此时速度方向相反即-5m/s，所以速度变化量为-10m/s，故选项D正确，因为碰撞前后小球的速度只是方向发生变化，大小并没有变化，所以碰撞前后小球的动能变化量为零，也即墙对小球做功为零，故A项正确，本题正确选项为AD．‎ 考点：速度变化量，判断力是否做功。‎ ‎12.如图，在光滑水平面上放着质量分别为m和2m的A、B两个物块，现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩，此过程中推力做功W，然后撤去外力，则（　　）‎ A. A离开墙面后，A的最大速度为 B. A离开墙面后，弹簧的最大弹性势能为 C. 从开始到A离开墙面的过程中，墙对A的冲量为零 D. 当A离开墙面时，B的动量大小为 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A离开墙壁后，在弹簧作用下做加速运动，当弹性恢复原长时，速度最大根据系统机械能守恒和动量守恒列式，求解A的最大速度当AB速度相同时，弹簧的弹性势能最大，再由动量守恒定律和机械能守恒定律求弹簧的最大弹性势能．‎ 从开始到A离开墙面的过程中，根据冲量的定义判断墙对A的冲量是否为零脱离墙面时，由功能关系求出B的速度，从而求得B的动量．‎ ‎【详解】C、根据冲量的定义得知：从开始到A离开墙面的过程中，墙壁对A有弹力，所以墙对A的冲量不为0，故C错误 AD、设A离开墙面时，B的速度为根据功能关系得： ‎ 得 B的动量大小为．‎ 当弹簧再次恢复原长时，A的速度最大，这一过程系统动量和机械能均守恒，取向右为正方向，有：‎ 动量守恒：‎ 机械能守恒：‎ 解得：A的最大速度为 ，故A正确，D错误．‎ B、B撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．‎ 设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为根据动量守恒和机械能守恒得 ‎，‎ 联立得弹簧的弹性势能最大值为故B正确 故选：AB ‎【点睛】正确认识动量守恒条件和机械能守恒条件是解决本题的关键如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做；系统只有重力或弹力做功为机械能守恒条件．‎ 二．填空题 ‎13.如图所示，某变压器有两个线圈，如果把它当作降压变压器，则线圈____接电源，原副线圈两端电压之比是__；把它当作升压变压器，则线圈__接电源，原、副线圈两端电压之比是__．‎ ‎【答案】 (1). L1 (2). 5：1 (3). L2 (4). 1：5‎ ‎【解析】‎ 如果把它当作降压器，则原线圈的匝数应比副线圈匝数多，所以接电源，原副线圈两端电压之比是5500：1100=5：1；把它当作升压变压器，则原线圈的匝数应比副线圈匝数少，所以接电源，原副线圈两端电压之比1100：5500=1：5．‎ ‎14.某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图（a）所示，在小车A后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．‎ ‎（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图b上）．A为运动的起点，则应选_____段来计算A碰前的速度，应选_____段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．‎ ‎（2）已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为_____kg•m/s，碰后两小车的总动量为____kg•m/s．‎ ‎（3）第（2）问中两结果不完全相等的原因是_____________________．‎ ‎【答案】 (1). （1）BC； (2). DE； (3). （2）0.420； (4). 0.417； (5). （3）纸带与打点计时器之间存在摩擦力 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因为碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后.推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,所以BC是正确的计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度.‎ ‎(2)碰前系统的动量即A的动量,则有: 碰后的总动量为:‎ ‎(3)因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,从而使两结果并不完全相等;‎ 三．计算题 ‎15.如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1=1100匝、副线圈匝数n2=30匝，原线圈与电流表A1串联后接在电压u1=220 sin100t（V）的交流电源上，电阻R=12Ω，电流表A1、A2和电压表V2均为理想的交流电表，‎ 求：（1）三只电表A1、A2和V2的读数分别是多少？‎ ‎（2）电阻R在t=30s时间内产生的热量是多少？‎ ‎【答案】（1）三只电表、和的读数分别是、、 （2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由 得 电阻R两端的电压: -‎ 通过的电流: ‎ 由 得 :‎ 通过电流:‎ 即 三只电表、和的读数分别是、、‎ ‎（2）电阻在时间内产生的热量：‎ ‎16.如图所示，质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放．当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2kg的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的 ‎．已知木块与地面的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）小球与木块碰前瞬时速度的大小；‎ ‎（2）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；‎ ‎（3）木块在水平地面上滑行的距离．‎ ‎【答案】（1）3 m/s（2）20 N（3）1 m ‎【解析】‎ ‎（1）设小球摆至最低点时的速度为v，由动能定理，有，得 ‎（2）设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有；‎ 代入数据，解得；‎ ‎（3）设小球与木块碰撞后,小球的速度为v1，木块的速度为v2，设水平向右为 正方向，依动量守恒定律有：‎ 依题意知 设木块在水平地面上滑行的距离为x，依动能定理有：‎ 联立并代入数据，解得 ‎17.如图所示．质量M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上，车的一端静止着质量为的物体A（可视为质点）。一个质量为 的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度变为100m/s，最后物体A静止在车上。若物体A与小车间的动摩擦因数（g取。）‎ ‎①平板车最后的速度是多大?‎ ‎②全过程损失的机械能为多少?‎ ‎③A在平板车上滑行的距离为多少?‎ ‎【答案】（1），（2）2392J，（3）0.4s.‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①研究子弹、物体打击过程．动量守恒有 代八数据得 同理分析M和系统自子弹穿m后直至相对静止有：‎ 代人数据得平板车最后速度为：（3分）‎ 也可全过程研究三者组成系统．根据动量守恒求平板车最后的速度。‎ ‎②根据能量转化和守恒得：系统损失的动能即为全程损失的机械能 所以（3分）‎ ‎③同理．经分析可知．物体和平板车损失的机械能全转化为系统发热．假设A在平板 车上滑行距离为s 则有； 所以代人数据得（3分）‎ 考点：动量守恒