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陕西省宝鸡市岐山高级中学2024-2025学年高二下学期期末检测物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图甲所示，理想变压器的原线圈接在一正弦交变电源上，M、N是输入端，原线圈匝数匝，副线圈的匝数匝，变压器副线圈连接三个定值电阻，，。已知中电流随时间t变化的规律如图乙所示，电压表和电流表可视为理想电表，则（ ）
A．通过副线圈的电流有效值为 B．电压表的示数为1000V
C．电流表的示数为1.8A D．变压器的输入功率为1440W
2．用活塞式气筒向一个容积为的容器内打气，每次把体积为、压强为的空气打入容器内。若容器内原有空气的压强为，打气过程中温度不变，则打了次气后容器内气体的压强为（　　）
A． B．
C． D．
3．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（　　）
A．副线圈输出电压的频率为100 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
4．如图甲所示为远距离输电的示意图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻，降压变压器所接用户的用电器可等效为图中的滑动变阻器，用电器增加时相当于滑动触头向下滑动。已知用户的额定电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比，升压变压器原线圈所接电压如图乙所示，用户在正常情况下，消耗的总功率为，下列说法正确的是（　　）
A．发电厂的输出功率为11kW
B．升压变压器原、副线圈的匝数比为
C．用电器增加时，用户得到的电压增大
D．用电器增加时，输电效率升高
5．如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为，则P做简谐运动的表达式为（　　）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
6．如图所示，圆筒C可以沿足够长的水平固定光滑杆左右滑动，圆筒下方用不可伸长的轻绳悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止，子弹A以100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为40m/s，已知子弹A、物体B圆筒C的质量分别为mA=0.1kg，mB=1.0kg，mC=0.5kg，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．子弹A击穿物体B的过程，子弹A对物体B的冲量大小为3N·s
B．物体B能上升的最大高度为0.6m
C．物体C能达到的最大速度为8.0m/s
D．物体B能上升的最大高度为1.8m
7．如图所示是回旋加速器的核心构件，其中D形盒的半径为R，所加竖直向下的匀强磁场的磁感应强度大小为B。在两D形盒之间接上交变电压，交变电压大小恒为U，用于加速质量为m、电荷量为e的质子。质子从D形盒中央由静止开始，经若干次加速后，质子从D形盒边缘被引出。忽略质子的加速时间，不考虑相对论效应和重力作用。下列说法正确的是（　　）
A．每个周期，质子被加速一次 B．交变电压的频率为
C．质子获得的最大动能为 D．质子在回旋加速器中运动的总时间为
8．如图甲所示，一根足够长的空心铜管竖直放置，将一枚横截面直径略小于铜管内径、质量为m0的圆柱形强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，强磁铁在铜管内下落的最大速度为vm，强磁铁与铜管内壁的摩擦和空气阻力可以忽略，重力加速度为g。强磁铁下落过程中，可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，下列分析正确的是（ ）

A．若把空心铜管切开一条竖直狭缝，如图乙所示，还将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁做自由落体运动
B．若把空心铜管切开一条竖直狭缝，如图乙所示，还将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁的下落会慢于自由落体运动
C．图甲中，强磁铁达到最大速度后，铜管的热功率等于m0gvm
D．如果在图甲中强磁铁的上面粘一个质量为m1的绝缘橡胶块，则强磁铁下落的最大速度为
三、实验题
9．某同学用单摆测定重力加速度。
（1）该同学先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l，再用游标卡尺测得摆球的直径为d，则该单摆的摆长为 ；从单摆运动到最低点开始计时，且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，该单摆的周期为
（2）该同学发现他测得的重力加速度的值偏大，其原因可能是 （从下面选项选择）
A．单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为次摆动的时间
C．开始计时，秒表过早按下
D．测摆线长时摆线拉得过紧
（3）若实验中没有游标卡尺，无法测小球的直径d，该同学将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像。则：

①实验得到的图像应是如图中的 （选填a、b、c）；
②小球的直径是 cm；
③实验测得当地重力加速度大小是 （取两位小数）
10．某同学用如图甲所示的装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有粘性强的物质。用天平测出图中滑块a和挡光片的总质量为，滑块b的质量为。
(1)实验及分析过程如下：
①打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 时，可认为气垫导轨水平。
②用游标卡尺测得遮朮条宽度d如图乙所示，则 。设挡光片通过光电门的时间为，挡光片的宽度为d，则滑块通过光电门的速度 （用d，表示）。
③将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右侧，然后推动滑块a水平压缩弹簧，撤去外力后，滑块a在弹簧弹力的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞。
④两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2。
⑤实验后，分别记录下滑块a的挡光片通过光电门1的时间和两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间。
⑥实验中若等式 （用、、、和d表示）成立，即可验证动量守恒定律。
(2)若两滑块碰撞后的总动量略小于碰撞前的总动量，其可能的原因是 。（写出一种即可）
四、解答题
11．当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数∶把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，求原线圈的匝数。
12．已知氚核的质量约为质子质量的3倍，带正电荷，电荷量为一个元电荷；α粒子即氦原子核，质量约为质子质量的4倍，带正电荷，电荷量为e的2倍。现在质子、氚核和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。求下列情况中它们运动的半径之比：
（1）它们的速度大小相等；
（2）它们由静止经过相同的加速电场加速后进入磁场。
13．如图所示，一倾角为的固定斜面的底端安装一弹性挡板，P、Q两物块的质量分别为m和4m，Q静止于斜面上A处。某时刻，P以沿斜面向上的速度v0与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦，与挡板之间的碰撞无动能损失。两物块均可以看作质点，斜面足够长，Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞。重力加速度大小为g。
(1)求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小vP1、vQ1；
(2)求第n次碰撞使物块Q上升的高度hn；
(3)求物块Q从A点上升的总高度H；
(4)为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞，求A点与挡板之间的最小距离s。
陕西省宝鸡市岐山高级中学2024-2025学年高二下学期期末检测物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C D B B BC CD BCD
9． BD/DB c 1.2 9.86
10．(1) 相等
(2)若系统在两滑块相互作用后的总动量略小于碰撞前的总动量，其可能的原因是系统受到导轨的摩擦阻力，合外力不为0。
11．1600匝
【详解】由变压器的匝数之比等于电压之比则有
可得
解得
12．（1）1∶3∶2；（2）1∶∶
【详解】（1）由
可知
r质子∶r氚核∶rα粒子=1∶3∶2
（2）由
qU=mv2
得
r=∝
所以
r质子∶r氚核∶rα粒子=1∶∶
13．(1) P的速度大小为，Q的速度大小为；(2)（n=1，2，3……）；(3)；(4)
【详解】(1)P与Q的第一次碰撞，取P的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
①
由机械能守恒定律得
②
联立①②式得
③
④
故第一次碰撞后P的速度大小为，Q的速度大小为
(2)设第一次碰撞后Q上升的高度为h1，对Q由运动学公式得
⑤
联立①②⑤式得
⑥
设P运动至与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为，第一次碰后至第二次碰前，对P由动能定理得
⑦
联立①②⑤⑦式得
⑧P与Q的第二次碰撞，设碰后P与Q的速度分别为、，由动量守恒定律得
⑨
由机械能守恒定律得
⑩
联立①②⑤⑦⑨⑩式得


设第二次碰撞后Q上升的高度为h2，对Q由运动学公式得

联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得

设P运动至与Q刚要发生第三次碰撞前的位置时速度为，第二次碰后至第三次碰前，对P由动能定理得

联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得
P与Q的第三次碰撞，设碰后P与Q的速度分别为、，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得


设第三次碰撞后Q上升的高度为h3，对Q由运动学公式⑩得

联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得

总结可知，第n次碰撞后，物块Q上升的高度为
（n=1，2，3……）
(3)当P、Q达到H时，两物块到此处的速度可视为零，对两物块运动全过程由动能定理得

解得

(4)设Q第一次碰撞至速度减为零需要的时间为t1，由运动学公式得

设P运动到斜面底端时的速度为，需要的时间为t2，由运动学公式得


设P从挡板碰撞返回后从A点到Q第一次碰后速度减为零处匀减速运动的时间为t3

当A点与挡板之间的距离最小时

联立 式，代入数据得

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