山西省太原五中2020-2021学年高二下学期阶段性检测物理试卷-Word版含答案.docx

太原五中2022-2021学年度其次学期阶段性检测
高 二 物 理（理）
命题人：李 波 校对人： 侯福庚 （2021.4）
（考生留意：考试时间90分钟，满分100分，答案写到答题纸上，只交答题纸）
一、选择题（每小题4分，共48分。1-8题只有一个选项正确，9-12有二个或二个以上选项正确，全选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错的或不答的得 0 分，请将下列各题符合题意的选项的字母填入答题卡。）
1．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置。由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值的变化，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用下列说法不正确的是(　　)
A．甲图的传感器可以用来测量角度
B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度
C．丙图的传感器可以用来测量压力
D．丁图的传感器可以用来测量速度
2．随着社会经济的进展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要。某发电厂接受升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2。在满足用户正常用电的状况下，下列说法正确的是( )
A．输电线上损耗的功率为
B．输电线上损耗的功率为
C．若要削减输电线上损耗的功率可以接受更高的电压输电
D．接受更高的电压输电会降低输电的效率
3．如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有沟通低频成分和沟通高频成分.若通过该电路只把沟通的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中不正确的有( )
A．L在此的功能为通直流，阻沟通
B．L在此的功能为通低频、阻高频
C．C1在此的功能为通沟通，隔直流
D．C2在此的功能为通高频、阻低频
4．如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从A端快速滑向B端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1；P从B端快速滑向A端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0，则（ ）
A．I1=I2=I0 B．I1>I0>I2
C．I1=I2> I0 D．I1图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的毁灭而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处毁灭断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将(　　)
A．I变大，U变小 B．I变小，U变小
C．I变大，U变大 D．I变小，U变大
a b c
6．如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开头自由下滑，同时b、c从同一高度分别开头自由下落和平抛。下列说法正确的有( )
A．它们同时到达同一水平面
B．它们动量变化的大小相同
C．它们的末动能相同
D．重力对它们的冲量相同
a
b
c
d
M
N

7．如图所示，粗细均匀的金属丝制成长方形导线框abcd（ad>ab），处于匀强磁场中。同种材料同样规格的金属丝MN可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动。当MN在外力作用下从导线框左端向右匀速运动移动到右端的过程中，导线框消耗的电功率的变化状况是( )
A．始终增大 B．先增大后减小
C．先减小后增大 D．增大减小，再增大再减小
8．如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成—个完整的正弦曲线外形，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是L／2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t=0 时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F所做功为( )
A． B． C． D．
9．如下图所示的四种随时间变化的电流图象，其中属于交变电流的是( )

10.如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开头时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开头计时，ab杆的速度v与时间t的关系图象可能正确的是( )

11．陶瓷气敏传感器可以用于分析气体中酒精蒸气的含量，常用于检查酒后驾驶人员，假如司机饮酒，血液中的酒精成分会集中到呼出的气体中，呼出的气体喷吹传感器，传感器的电阻将随着酒精蒸气浓度发生相应变化，从而可以检测血液中的酒精含量，某种陶瓷气敏传感器的电导(电阻的倒数)与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图甲所示。小明同学针对图乙所示的检测电路(电流表内阻不计)提出了以下看法，其中正确的有(　　)
A．此陶瓷气敏传感器的电阻与气体中酒精蒸气的浓度成正比
B．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电流表指针偏转的角度越大
C．气体中酒精蒸气的浓度越大，则电池的路端电压越小，电阻R0两端电压也越小
D．电池用的时间长了，电动势减小、内阻增大，导致测得的酒精浓度偏低
12.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面对上，区域II的磁场方向垂直斜面对下，磁场的宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开头沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A．当ab边刚越过JP时，导线框具有加速度大小为a=gsinθ
B．导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4：1
  C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的削减
  D．从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能

二、试验题.（本题共1小题,每空2分共12分.请将答案填在答题纸中的横线上或按要求答题）

13．如图甲所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即争辩两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不简洁的，但是，可以通过仅测量________（填选项前的符 号），间接地解决这个问题。
A．小球开头释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H 
C．小球做平抛运动的射程 
（2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。试验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______（填选项前的符号） 
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2 
B．测量小球m1开头释放高度h 
C．测量抛出点距地面的高度H 
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N 
E．测量平抛射程OM，ON 
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______________________________（用（2）中测量的量表示）。
（4）经测定，m1=45.0 g，m2=7.5 g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。碰撞前、后m1的动量分别为P1与P1'，则P1：P1'=__________：11；若碰撞结束时m2的动量为P2'，则P1'：P2'=11：__________。试验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为_______。

三、论述、计算题(本题共5小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最终答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)
14.(6分)如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，求经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为多少.

15.(6分)如图甲所示，一个匝数n=100的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面对外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，求在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热.

16.(8分)如图甲所示，一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开头，物体在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平间的动摩擦因数μ=0.2（g取10m/s2），求：
（1）AB间的距离；
（2）水平力F在5s时间内对物块的冲量。

17.(9分)如下图甲所示，抱负变压器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个电容器。已知R1=R3=20Ω，R2=40Ω，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P=35W，已知通过R1的正弦沟通电如下图乙所示。求：
(1)原线圈输入电压；
(2)电阻R2的电功率；
(3)电容器C流过的电流。

18.(11分)如图所示，竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨足够长。已知导体棒下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处时的速度大小为v2。
（1）求导体棒ab从A处下落r/2时的加速度大小；
（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II这间的距离h和R2上的电功率P2；
（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab进入磁场II时的速度大小为v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式。

1.D 2.C 3.B 4.D 5.A 6.B 7.D 8.C 9.CD 10.ACD 11.BD 12.BD

13.（1）C （2）ADE （3）m1·OM+m2·ON=m1·OP （4）14，2.9，1～1.01

14.1:3

15.18J

16.(1)4m (2)2N·S 水平向左

17. （1）U=200V （2）P2=10W （3）I3=0.25A

18. （1）以导体棒为争辩对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿其次定律，得

式中 由各式可得到
（2）当导体棒ab通过磁场II时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即
式中
解得
导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动，有得
此时导体棒重力的功率为
依据能量守恒定律，此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率，即
所以，
（3）设导体棒ab进入磁场II后经过时间t的速度大小为，此时安培力大小为
由于导体棒ab做匀加速直线运动，有 依据牛顿其次定律，有
即　　
由以上各式解得