2015-2016学年度第二学期期中六校联考高二物理试卷
命题人：四十七中 宝坻一中
Ⅰ、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（ ）
A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
C．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
D．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流
2．如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管。下列说法正确的是（ ）
A．电流计中的电流先由a到b，后由b到a
B．a点的电势始终低于b点的电势
C．磁铁减少的机械能等于回路中产生的热量
D．磁铁刚离开螺线管时的加速度大于重力加速度
3．如图是某振子作简谐振动的图象，以下说法中正确的是（ ）
A．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度
B．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向
C．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹
D．由图象可以判断速度、加速度、回复力及动能随时间的变化情况
4．在水平方向上做简谐运动的弹簧振子由平衡位置向右运动，经过0.3s速度减为0.5m/s，再经过0.8s速度又变为0.5m/s，但方向向左。这个简谐运动的周期可能是（ ）BC
A．0.8s B．1.6s C．2.2s D．3.2s
5．有A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f ，如果它们都在频率为2f的驱动力作用下做受迫振动，那么下列结论中正确的是（ ）
A．振子A的振幅较大，振动频率为f
B．振子B的振幅较大，振动频率为2f
C．振子A的振幅较大，振动频率为2f
D．振子B的振幅较大，振动频率为4f
6．如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶3，则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、通过线圈截面的电量q1∶q2之比分别为（ ）
A．F1∶F2＝3∶1，Q1∶Q2＝3∶1，q1∶q2＝3∶1
B．F1∶F2＝1∶3，Q1∶Q2＝1∶3，q1∶q2＝1∶1
C．F1∶F2＝1∶3，Q1∶Q2＝1∶9，q1∶q2＝1∶1
D．F1∶F2＝3∶1，Q1∶Q2＝9∶1，q1∶q2＝1∶1
7．通过一阻值R=50Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为（ ）
A．6V B．7.5V C．4V D．2V
8．单摆做简谐运动时，当铁质摆球到达最高点时，将一块小磁铁轻轻地吸附在摆球上，则该单摆( )
A．振动的能量将增大 B．振幅将增大
C．通过最低点时的速率变大 D．周期将增大
Ⅱ、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分；在每小题给出的四个选项中，至少有2个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻和电源内阻均不可以忽略。下列说法中正确的是（ ）
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，然后变暗，A1后亮，最后A2 比A1亮
B．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
10．一理想变压器原、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50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，变压器的输出功率增加
D．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
11．如图为某小型水电站的电能输送示意图。已知发电机的输出电压为240V,输电线的总电阻R=16Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，电阻R0=11Ω。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u=220sin 100πt V，下列说法正确的是（ ）
A．发电机中的电流变化频率为100 Hz
B．升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为1∶4
C．升压变压器T1的输入功率为4800 W
D．若R0的电阻减小，发电机的输出功率也减小
12．如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统。开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则（ ）
A．初始时刻棒所受的安培力大小为
B．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为
C．整个过程中AB间R上产生的焦耳热为mv02
D．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv02－2Q
Ⅲ、填空题：（每空2分，共16分）
13．质量为m的物块放在直立的弹簧上，弹簧在竖直方向做简谐振动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.2倍，物体对弹簧的最小压力值为________。欲使物块在弹簧振动中不离开弹簧，其振幅不能超过________。
14.如图所示，线圈面积S＝1×10－3m2，匝数n＝100，两端点连接一电容器，其电容C＝30 μF.线圈中磁场的磁感应强度按＝0.1 T/s增加，磁场方向垂直线圈平面向里，那么电容器所带电荷量为 电容器的极板a带 电（填“正”或“负” ）。
15．在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，
（1）如果测定了若干次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是______s。
（2）测得摆线长，小球直径D，小球完成n次全振动的时间t，则重力加速度的表达式g＝ 。
（3）两个同学分别利用天津大学和广东中山大学的物理实验室，各自在那里用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示．在天津大学的同学所测实验结果对应的图线是 __________(选填A或B)。
（4）在天津大学做实验的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图像，如图（乙）所示。关于a、b两个摆球的振动图像，下列说法正确的是_________________。
A．b摆的摆长较a长 B．b摆的振幅比a摆小
C．b摆的机械能比a摆大 D．在t=1s时有正向最大加速度的是a摆
Ⅳ、计算题：（共3小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16.（12分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以40rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部15Ω的电阻R相接．求：
(1)从图示位置开始计时电动势瞬时值的表达式；
(2)开关S合上时，电压表和电流表示数；
(3)发电机正常工作时，外力每分钟做多少功？
17．（15分）如图所示，一质量为m=0.16kg、长L=0.4m、宽d=0.2m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h1=0.8m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B；
（2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.2s，求磁场区域的高度h2；
（3）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向；
h1
h2
L
d
（4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？
18．（17分）如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ，导轨间距为 lm ，电阻不计，导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a' b'的质量都是0.3kg ，电阻都是 1Ω ，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒a' b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ，设金属棒a' b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦，导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场，导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B 的大小相同。用外力让a' b'固定不动，将金属棒ab 由静止释放，当 ab 下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为 18W。求：
(1)ab 棒达到的最大速度；
(2)从ab棒开始下落到其下滑速度已经达到稳定，流过ab棒的电量是15C，此过程中ab棒产生的焦耳热 Q ；
(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a' b'固定解除，为确保a' b'始终保持静止，则a' b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件？ ( g =10m / s2，sin370 =0.6 ，cos370 =0.8 )
2015-2016学年度第二学期期中六校联考高二物理
答题纸
Ⅰ、Ⅱ、选择题（共40分）：答案涂在答题卡上
Ⅲ、填空题：（每空2分，共16分）
13． ， 14． ，
15．（1） ，（2） ，（3） ，（4）
Ⅳ、计算题：（共3小题，共44分）
16．
h1
h2
L
d
17．
18．
2015-2016学年度第二学期期中六校联考高二物理答案
Ⅰ、Ⅱ、选择题（3×8+4×4=40分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
C
D
B
C
B
D
A
AD
AC
BC
ACD
Ⅲ、填空题:（每空2分，共16分）
13．0.8mg ，5A 14．3×10－7C ，正
15．（1）100.5（2）（3）B（4）AD
Ⅳ、计算题：（共3小题，44分）
16．解析：(1)感应电动势最大值
Em＝nBsω＝100×0. 5×0.1×0.2×40 V＝40 V（2分）
瞬时值e=40cos40t （1分）
(2)电源电动势有效值E=40V（1分）
当开关S合上时，由全电路欧姆定律
I＝＝2 A （2分）
U＝IR＝2×15 V＝30 V（2分）
(3)W=Q （2分）
Q=I2(R+r)t=22×20×60=4.8×103J（2分）
17．解：（1）设线圈刚进入磁场时的速度为v0，则据机械能守恒定律可得：
（2分）
根据平衡条件可得（2分） ，解得B=1T （1分）
(2)因为线圈的下边进入磁场后先做匀速运动，用时t0=0.1s， （1分）
0.85m
所以线圈做加速运动的时间t1=0.1s， （2分）
(3) 线圈的下边刚离开磁场的瞬间的速度V=v0+gt1=5m/s; （1分）
2.5m/s2
线圈的加速度的大小 ， 方向向上。（3分）
(4)Q=mgL=0.64J （3分）
18．解析：（1）ab下滑速度达到稳定时，加速度为0，速度达到最大，
由电功率定义可知： 解得： （1分）
对ab由平衡条件得： （2分）
解得：
，解得（1分）
，解得（1分）
（或由能量守恒得： 解得：）
（2）根据动能定理得：根据法拉第电磁感应定律 （1分）
闭合电路欧姆定律 （1分）
通过导体横截面积电量 （1分）
得
（2分）
Q （1分）
解得：（1分））
（3）对a' b'棒 垂直于导轨平面方向：（1分）
（1分）
平行于导轨平面方向：（`1分）可得：
对ab棒： 解得（1分）
a' b'固定解除时ab棒的速度满足：6.67m/s≤v≤10m/s（1分）
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