精品解析：福建省三明市三明北附高级中学2024-2025学年高二下学期半期模拟预测物理试题

三明北附2024-2025学年半期模拟考试题 高二物理 满分：100分 考试时长：90分钟 _______班 姓名_______ 成绩_______ 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 如图所示，理想变压器接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光，则交流电源的电压与灯泡的额定电压之比为（　　） A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 4∶1 2. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能为（ ） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 3. 如图所示，矩形线圈面积为、匝数为，线圈总电阻为，在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕轴以一定的角速度匀速转动，外电路电阻。下列说法正确的是（ ） A. 图示位置线圈处于中性面，通过线圈的磁通量变化率为0 B. 线圈由图示位置转过角时的位置为中性面，磁通量变化率最大 C. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 D. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 4. 如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输入有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压器，和分别为定值电阻和滑动变阻器；为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；为报警装置（可视为阻值恒定的电阻），其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使在温度更低时报警，下列做法一定可行的是（ ） A. 仅将滑片左移 B. 仅将滑片右移 C. 将滑片左移，同时将滑片下移 D. 将滑片右移，同时将滑片上移 5. 如图所示，、是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为，乙图中原、副线圈匝数比为，则（　　） A. 甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V B. 甲图是电流互感器，输电电流是100A C. 乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V D. 乙图是电流互感器，输电电流是100A 6. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 7. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 如图所示，有一质量为的小球，以速度滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为，则在小球运动过程中（　　） A. 小球和滑块组成的系统动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为 B. 线框从图示位置开始转过 的过程中，产生的平均电动势为 C. 线框从图示位置开始转过 的过程中，电压表的示数先变大后变小 D. 滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表的示数始终为 10. 在无风的条件下，雨滴在空中下落，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度下降，这个速度叫做收尾速度。质量为m（保持不变）的雨滴从静止开始下落，经过时间t，下降了高度h，恰好达到收尾速度。已知空气对下落雨滴的阻力与雨滴速度成正比，即，k为已知常数，重力加速度大小为g。下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 质量为M、右侧曲面光滑的木块静止在光滑的水平地面上，木块右端非常薄，与地面平滑连接。质量为m的小球从静止开始沿木块的曲面下滑，小球起始位置距离地面的高度为h。若。则（　　） A. 小球下滑的过程中，木块一直向左加速运动 B. 小球下滑的过程中，小球减少的机械能为mgh C. 小球滑落至地面时，小球的速度为 D. 小球滑落至地面时，木块的速度为 12. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图（b）所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列选项正确的是（　　） A. B. 第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为 C. 第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为 D. 第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题：本大题共2小题，共6分。 13. 如图所示理想变压器输入的交流电压，有两组副线圈，其中匝，标有“6V 10W”、“12V 12W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，则原线圈的匝数n1=______匝，另一副线圈的匝数______匝，原线圈中电流______A（保留两位有效数字） 14. 高空坠物现在已成为危害极大的社会安全问题。假设一个质量为50g的鸡蛋从离地45m高的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，g取。鸡蛋与地面撞击过程中，鸡蛋的动量改变量大小为________，方向为________，对地面的平均冲击力大小约为________N。 四、实验题：本大题共2小题，共12分。 15. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）实验室中有下列器材： A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） B．条形磁铁 C．开关、导线若干 D．交流电压表 在本实验中，上述器材不用的是______（填器材序号字母），还需用到的器材有______（填直流电源，低压交流电源）。 （2）某学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”“减小”或“不变”）；上述探究过程采用的实验方法是______。 （3）若实验电路图如图（b）所示，实验时n1=800匝，n2=400匝，断开S，接通电源，观察到电压表的读数为6V，若可拆变压器可视为理想变压器，则： ①变压器的输入电压有效值为______。 A．3V B．6V C．12V D．15V ②若灯泡的额定电压为6V，闭合S，灯泡能否正常发光？______（填“能”或“不能”）。 16. 如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的___________点，把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始落下，使它们发生碰撞，碰后小球的落点在图中的___________点。 （2）用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。 ①则动量守恒的表达式可表示为___________（用测量的量表示）； ②若碰撞过程中，机械能守恒，不计空气阻力，则下列表达式中表示机械能守恒的是___________。 A. B. C. D. 五、计算题：本大题共3小题，共34分。 17. 龙岩某个小型水电站发电机的输出功率为P1=100KW，发电机的输出电压为U1=250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为R=2Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。要求输电效率达到95%。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算： （1）输电线上通过的电流是多少？ （2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？ （3）升压变压器和降压变压器的匝数比各应等于多少？ 18. 如图所示，在光滑水平面上，放置着竖直挡板P，距挡板处静止着质量的小物块A，A右侧固定着倾角的斜面与水平面平滑连接，质量的小物块B从距斜面底端处以的初速度沿斜面下滑。已知B与斜面间的动摩擦因数，A与B的碰撞为弹性碰撞，A与挡板碰撞后速度反向且大小为碰前的，所有碰撞时间极短且不计，重力加速度大小，，。求 （1）B与A第1次碰撞前的速度大小； （2）B与A第1次碰撞后二者的速度大小； （3）B与A第1次碰撞后立即撤去斜面，经过多长时间二者再次碰撞？ 19. 如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态． B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧的挡板质量不计。现使A以速度v0=4m/s朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞过程时间极短．此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短。在上述过程中，求： （1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度； （2）整个系统损失的机械能； （3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三明北附2024-2025学年半期模拟考试题 高二物理 满分：100分 考试时长：90分钟 _______班 姓名_______ 成绩_______ 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 如图所示，理想变压器接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光，则交流电源的电压与灯泡的额定电压之比为（　　） A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 4∶1 【答案】C 【解析】 【详解】设灯泡正常发光的电压为UL，电流为IL，原线圈输入电压为U1，根据理想变压器原副线圈功率相等，可得 可得 则交流电源的电压为 交流电源的电压与灯泡的额定电压之比为 故选C。 2. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能为（ ） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】A 【解析】 【详解】 设碰撞后两物块动量均为，初始总动量为，根据动量守恒  可得 碰撞过程动能不增加，，根据动能公式​ 初始动能 碰撞后总动能 联立可得 碰撞后入射物块速度不大于被碰物块速度，碰撞后速度​， 因，可得 综上所述，质量比范围为 故选A。 3. 如图所示，矩形线圈面积为、匝数为，线圈总电阻为，在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕轴以一定的角速度匀速转动，外电路电阻。下列说法正确的是（ ） A. 图示位置线圈处于中性面，通过线圈的磁通量变化率为0 B. 线圈由图示位置转过角时的位置为中性面，磁通量变化率最大 C. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 D. 在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．图示位置线圈平面与磁感线平行，为峰值面，通过线圈的磁通量变化率最大，中性面是指线圈平面转动至垂直于磁感线时的特定位置，当线圈通过中性面时，磁通量最大，磁通量变化率为零，故线圈由图示位置转过角时的位置为中性面，磁通量变化率最小，故AB错误； CD．由，，可知通过电阻的电荷量 初始位置线圈有效面积为，由图示位置转过角的位置处线圈有效面积为 则在线圈由图示位置转过角的过程中，通过电阻的电荷量 故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输入有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压器，和分别为定值电阻和滑动变阻器；为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；为报警装置（可视为阻值恒定的电阻），其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使在温度更低时报警，下列做法一定可行的是（ ） A. 仅将滑片左移 B. 仅将滑片右移 C. 将滑片左移，同时将滑片下移 D. 将滑片右移，同时将滑片上移 【答案】A 【解析】 【详解】A．为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，欲使在温度更低时报警，则需要温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报，若仅将滑片左移，则滑动变阻器的阻值调小，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流增大，故可以在温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报，故A正确； B．若仅将滑片右移，则滑动变阻器的阻值调大，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流减小，故在温度升高时，报警装置两端电压才能达到设定值，故B错误； C．若将滑片左移，同时将滑片下移，则滑动变阻器的阻值调小，而副线圈电压变小，因此副线圈电流不一定变化，故C错误； D．若将滑片右移，同时将滑片上移，则滑动变阻器的阻值调大，而副线圈电压变大，因此副线圈电流不一定变化，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，、是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为，乙图中原、副线圈匝数比为，则（　　） A. 甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V B. 甲图是电流互感器，输电电流是100A C. 乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V D. 乙图是电流互感器，输电电流是100A 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据变压器的原理则有 解得 A正确； B．题图甲是电压互感器，B错误； C．题图乙是电流互感器，电表是电流表，C错误； D．只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比 解得 D正确。 故选AD。 6. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　） A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。 故选B。 7. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】AB．两球碰撞后A的速度不可能大于B的速度，故A、B均错误； C．两球碰撞过程，系统不受外力，系统总动量守恒，根据能量守恒定律，碰撞后系统总动能应该小于或者等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为22 J，C选项碰后总动能为16.75 J，符合题意，故C正确； D．D选项满足碰撞过程系统总动量守恒，但是碰后总动能为46.75 J，超出原有的总动能，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，有一质量为的小球，以速度滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为，则在小球运动过程中（　　） A. 小球和滑块组成的系统动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在小球运动过程中，小球和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，系统竖直方向动量不守恒，小球和滑块组成的系统动量不守恒，故A错误； B．小球在圆弧轨道上升到最高点时小球与滑块速度相同，系统在水平方向上动量守恒。规定的方向为正方向，水平方向根据动量守恒定律可得 解得，故B错误； C．取水平面为零势能面，根据机械能守恒定律得： 解得：，故C正确； D．小球离开圆弧轨道时，规定的方向为正方向，水平方向根据动量守恒定律可得 根据机械能守恒定律，则有 联立以上两式可得：， 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为，方向向左，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 9. 图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值为 B. 线框从图示位置开始转过 的过程中，产生的平均电动势为 C. 线框从图示位置开始转过 的过程中，电压表的示数先变大后变小 D. 滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表的示数始终为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图示时刻线框平面与磁场方向垂直，线框处于中性面位置。此时穿过线框的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零。从中性面开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值表达式应为正弦规律，即，故A错误； B．线框从图示位置开始转过的过程中，穿过线框的磁通量从变为，磁通量变化量的大小为 该过程所用时间为半个周期，即 根据法拉第电磁感应定律，产生的平均电动势为，故B正确； C．交流电压表测量的是交流电的有效值。线框匀速转动产生交流电的电动势最大值为 因为不计线框的内阻，电压表测量的是电动势的有效值，即 在发电机匀速转动的整个过程中，有效值是一个恒定的标量，因此电压表的示数保持不变，故C错误； D．根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比的规律 可知副线圈两端的电压为 理想变压器的输出电压仅由输入电压和匝数比决定，与负载电阻的变化无关。因此，在滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表的示数始终保持不变，故D正确。 故选BD。 10. 在无风的条件下，雨滴在空中下落，由于空气阻力的影响，最终会以恒定的速度下降，这个速度叫做收尾速度。质量为m（保持不变）的雨滴从静止开始下落，经过时间t，下降了高度h，恰好达到收尾速度。已知空气对下落雨滴的阻力与雨滴速度成正比，即，k为已知常数，重力加速度大小为g。下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．雨滴从静止开始下落, 空气对下落雨滴的阻力与雨滴速度成正比，由牛顿第二定律 mgkvma 可知随着速度的增大，加速度逐渐减小，因初速度为零，则雨滴达到收尾速度前做变加速直线运动，当雨滴的加速度等于零时做匀速直线运动，则有 故收尾速度为 故A正确，B错误； CD．雨滴从静止开始下落，经过时间t，下降了高度h，恰好达到收尾速度，根据动量定理 故为 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 11. 质量为M、右侧曲面光滑的木块静止在光滑的水平地面上，木块右端非常薄，与地面平滑连接。质量为m的小球从静止开始沿木块的曲面下滑，小球起始位置距离地面的高度为h。若。则（　　） A. 小球下滑的过程中，木块一直向左加速运动 B. 小球下滑的过程中，小球减少的机械能为mgh C. 小球滑落至地面时，小球的速度为 D. 小球滑落至地面时，木块的速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球下滑过程中，木块受到小球的挤压力，压力有水平向左的分量，直到小球滑落至地面，所以木块一直向左加速运动，故A正确； BCD．小球和木块组成的系统在水平方向上不受外力作用，动量守恒 小球滑落至地面时，根据机械能守恒有 解得 小球下滑的过程中，小球减少的机械能为 故BC错误，D正确。 故选AD。 12. 如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图（b）所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列选项正确的是（　　） A. B. 第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为 C. 第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为 D. 第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当弹簧被压缩最短时，弹簧弹性势能最大，此时A、B速度相等，即时刻，根据动量守恒定律 得 根据能量守恒定律 联立解得 故A错误，B正确； CD．B接触弹簧后，压缩弹簧的过程中，A、B动量守恒 对方程两边同时乘以时间，有 之间，根据位移等于速度在时间上的累积，可得 将代入可得 则第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值 故C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题：本大题共2小题，共6分。 13. 如图所示理想变压器输入的交流电压，有两组副线圈，其中匝，标有“6V 10W”、“12V 12W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，则原线圈的匝数n1=______匝，另一副线圈的匝数______匝，原线圈中电流______A（保留两位有效数字） 【答案】 ①. 1320 ②. 72 ③. 0.1 【解析】 【详解】[1][2]根据电压匝数关系有 ， 解得 ， [3]灯泡均正常发光，则有 解得 14. 高空坠物现在已成为危害极大的社会安全问题。假设一个质量为50g的鸡蛋从离地45m高的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，g取。鸡蛋与地面撞击过程中，鸡蛋的动量改变量大小为________，方向为________，对地面的平均冲击力大小约为________N。 【答案】 ①. 1.5 ②. 竖直向上 ③. 750.5##750 【解析】 【详解】[1][2]设鸡蛋落地前瞬间的速度大小为，根据运动学公式可得 则 则鸡蛋与地面撞击过程中，以向上为正方向，鸡蛋的动量改变量为 可知鸡蛋的动量改变量大小为，方向竖直向上； [3]设地面对鸡蛋的平均冲击力大小为，根据动量定理可得 解得 根据牛顿第三定律可知，鸡蛋对地面的平均冲击力大小为。 四、实验题：本大题共2小题，共12分。 15. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）实验室中有下列器材： A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） B．条形磁铁 C．开关、导线若干 D．交流电压表 在本实验中，上述器材不用的是______（填器材序号字母），还需用到的器材有______（填直流电源，低压交流电源）。 （2）某学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”“减小”或“不变”）；上述探究过程采用的实验方法是______。 （3）若实验电路图如图（b）所示，实验时n1=800匝，n2=400匝，断开S，接通电源，观察到电压表的读数为6V，若可拆变压器可视为理想变压器，则： ①变压器的输入电压有效值为______。 A．3V B．6V C．12V D．15V ②若灯泡的额定电压为6V，闭合S，灯泡能否正常发光？______（填“能”或“不能”）。 【答案】 ①. B ②. 低压交流电源 ③. 增大 ④. 减小 ⑤. 控制变量法 ⑥. C ⑦. 能 【解析】 【详解】（1）[1]“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，题述器材在实验中不用的是条形磁铁。 故选B。 [2]题中还需用到的器材是低压交流电源。 （2）[3]某学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，因原、副线圈电压和匝数成正比，即 则会观察到副线圈两端的电压增大； [4]然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，可知将观察到副线圈两端的电压减小； [5]上述探究过程采用的实验方法是控制变量法。 （3）[6]根据变压器原理可得 故选C。 [7]灯泡的额定电压也为6V，实验时变压器为理想变压器，次级电压等于于6V，灯泡能正常发光。 16. 如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的___________点，把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始落下，使它们发生碰撞，碰后小球的落点在图中的___________点。 （2）用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。 ①则动量守恒的表达式可表示为___________（用测量的量表示）； ②若碰撞过程中，机械能守恒，不计空气阻力，则下列表达式中表示机械能守恒的是___________。 A. B. C. D. 【答案】 ①. P ②. M ③. ④. C 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得 联立解得 要使碰后两球都向前运动，应满足，可确定 在不放小球时，小球从斜槽某处由静止开始滚下，的落点在图中的P点，把小球放在斜槽末端边缘处，小球从斜槽相同位置处由静止开始落下，使它们发生碰撞，碰后小球的落点在图中的M点，小球的落点在图中的N点。 (2)[3][4]小球从斜槽末端飞出后做平抛运动，由 可知，小球运动时间相等，初速度与水平位移成正比，故动量守恒的表达式由 变形为 若碰撞过程中，机械能守恒，则表达式由 变形为 联立解得 C正确。 故选C。 五、计算题：本大题共3小题，共34分。 17. 龙岩某个小型水电站发电机的输出功率为P1=100KW，发电机的输出电压为U1=250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为R=2Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。要求输电效率达到95%。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算： （1）输电线上通过的电流是多少？ （2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？ （3）升压变压器和降压变压器的匝数比各应等于多少？ 【答案】（1）50A；（2）100V；（3）1：8，95：11 【解析】 【详解】（1）损失功率为发电机输出功率的5%。则 P损＝5%P总＝5%×100000W＝5000W 设输电线上的电流为I，则 P损＝I2R＝I2×2 解得 I=50A （2）输电过程损失的电压=IR代入数据解得 =100V （3）设升压变压器输入功率为P1，输出功率为P2。输出电压为U2，则 P1=P2=IU2＝100000W 解得 U2=2000V 根据＝解得 降压变压器的输入电压为U3，则 根据解得 18. 如图所示，在光滑水平面上，放置着竖直挡板P，距挡板处静止着质量的小物块A，A右侧固定着倾角的斜面与水平面平滑连接，质量的小物块B从距斜面底端处以的初速度沿斜面下滑。已知B与斜面间的动摩擦因数，A与B的碰撞为弹性碰撞，A与挡板碰撞后速度反向且大小为碰前的，所有碰撞时间极短且不计，重力加速度大小，，。求 （1）B与A第1次碰撞前的速度大小； （2）B与A第1次碰撞后二者的速度大小； （3）B与A第1次碰撞后立即撤去斜面，经过多长时间二者再次碰撞？ 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 B沿斜面下滑，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 取向左为正方向，B与A第1次碰撞后，速度分别为、 根据动量守恒定律和能量守恒定律有， 解得, 故B与A第1次碰撞后A的速度大小为6m/s，B的速度大小为3m/s。 【小问3详解】 经过时间t1， A与挡板碰撞，有 又经过时间， A与B第2次碰撞，有 又 解得 19. 如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m=1kg的物块A、B、C处于静止状态． B的左侧固定一轻弹簧，弹簧左侧的挡板质量不计。现使A以速度v0=4m/s朝B运动，压缩弹簧；当A、 B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，且B和C碰撞过程时间极短．此后A继续压缩弹簧，直至弹簧被压缩到最短。在上述过程中，求： （1）B与C相碰后的瞬间，B与C粘接在一起时的速度； （2）整个系统损失的机械能； （3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 【答案】（1）1m/s；（2）1J；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，由动量守恒定律 设碰撞后瞬间B与C的速度为v2，由动量守恒定律 解得 (2)设B与C碰撞损失的机械能为，由能量守恒定律 整个系统损失的机械能为 (3)由于 A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设此时速度为v3，弹簧缩至最短，其弹性势能为E，由动量守恒和能量守恒定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $