物理卷·2018届天津市宝坻一中、杨村一中、静海一中等六校高二下学期期中联考（2017-04）

物理卷·2018届天津市宝坻一中、杨村一中、静海一中等六校高二下学期期中联考（2017-04）

‎2016-2017学年度第二学期期中六校联考高二物理试卷 命题人: 芦台一中 静海一中 ‎ 一、单项选择题（每题的四个选项中，只有一个正确。每题3分）‎ ‎1．如图所示，弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知(　　)‎ A．t＝1s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零 B．t＝2s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零 C．t＝3s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大 D．t＝4s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大 ‎ ‎2.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势的图象如图乙所示，则(　　)‎ A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311 V D．线框产生的交变电流频率为100 Hz ‎3．在变电站里，经常要用交流电表去监测电上的强电流，所用的器材叫电流互感器．如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是(　　)‎ A． B． C． D．‎ 图乙 t B O F t O F t O F0‎ ‎-F0‎ F t O F0‎ ‎-F0‎ t F O ‎4.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面（纸面）．回路ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中; 回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是(　　)‎ D C B A ‎ ‎ ‎5．一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则(　　)‎ A.此单摆的固有周期约为0.5s ‎ B. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 C.若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 此单摆的摆长约为1m ‎6. 如图所示，足够长的金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上；虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场．ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ，两棒总电阻为R，导轨电阻不计．开始两棒均静止在图示位置，当cd棒无初速释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，沿导轨向上做匀加速运动．则(　　)‎ A．ab棒中的电流方向由b到a B．cd棒先加速运动后匀速运动 C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力 D．力F做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和 ‎7．如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度B＝T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V　60W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是(　　)‎ A．在图示位置线框中产生的感应电动势最大 B．线框中产生电动势的有效值为250V C．变压器原、副线圈匝数之比为25：22‎ D．允许变压器输出的最大功率为1000W ‎8．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈。当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势E，其E－t关系如下图所示。如果只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图可能是(　　)‎ ‎ ‎ ‎1‎ ‎1.2‎ ‎2.2‎ ‎2.4‎ Φ/wb t/s ‎0‎ ‎0.01‎ ‎9.一个匝数为100匝，电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为(　　)‎ A．6A B．5A C．2A D．2A 二、多项选择题（每题都有多个选项正确，全部选对4分。漏选2分，错选或多选0分.共16分.）‎ ‎10．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（　　）‎ A．线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B．电阻R两端的电压随时间均匀增大 C．线圈电阻r消耗的功率为4×10﹣4W D．前4s内通过R的电荷量为8×10﹣2C ‎11. 如图所示为甲、乙两单摆的振动图象，则(　　)‎ A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝2∶1 B．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝4∶1‎ C．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝4∶1 ‎ D．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝1∶4‎ ‎12．CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示，导轨的右端接有一电阻R ‎，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处．已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．电阻R的最大电流为 B．流过电阻R的电荷量为 C．整个电路中产生的焦耳热为mgh D．电阻R中产生的焦耳热为mg(h－μd)‎ ‎13. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v―t图象，图中数据均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）‎ A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向 B．磁场的磁感应强度为 C．金属线框在0~t3的时间内所产生的热量为 D．MN和PQ之间的距离为 三、填空题（每空2分，共22分）‎ ‎14. 如图所示的电路，L为自感线圈，A是一个灯泡，E是电源，当S闭合瞬间，通过电灯的电流方向是 ．当S切断瞬间，通过电灯的电流方向是 ．(填“a→b”或“b→a”)‎ ‎15. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动， 则线圈a有 （填“收缩”或“扩张”）的趋势.线圈a对水平桌面的压力F将 (填“变大”或“变小”)‎ ‎16. 如图所示为一水平方向弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：‎ ‎（1）写出该振子简谐运动的表达式 ．‎ ‎（2）在0到4s末这段时间内，弹簧振子的正向加速度最大的时刻为 ，弹性势能最大的时刻为 ‎ ‎（3）该振子在前100s的路程是 ‎ ‎17．（1）在用单摆测定重力加速度时，某同学用同一套实验装置，用同样的步骤进行实验，但所测得的重力加速度总是偏大，其原因可能是 ‎ A．测定周期时，振动次数少数了一次 B．测定周期时，振动次数多数了一次 C．摆球的质量过大 D．计算摆长时，只考虑悬线的长度，没有加上小球的半径 ‎（2）某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长l，通过改变摆线的长度，测得5组l和对应的周期T，画出l－T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示．他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g＝________.请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将________．(填“偏大”“偏小”或“相同”)‎ 四、计算题(18题11分，19题11分，20题13分.共35分)‎ ‎18．一台发电机最大输出功率为4000 kW，电压为4000 V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R＝1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个额定电压为220V正常发光的灯泡．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则变压器T1的原、副线圈匝数比和变压器T2的原、副线圈匝数比分别为多少 ‎ θ a F b B R c d e f ‎19.如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置，底端接一阻值为R的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻为r的金属杆ab，在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下，从底端ce由静止沿导轨向上运动，当ab杆速度达到稳定后，撤去拉力F，最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab 杆向上和向下运动的最大速度相等.求:拉力F和杆ab最后回到ce端的速度v. （重力加速度为g）‎ ‎20.如图所示，两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上，导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域，磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻，导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m，长为L1，阻值为r的金属棒，导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起，金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ‎（1）若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域，求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小；‎ ‎（2）在满足第（1）小题条件时，求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小；‎ ‎（3）现保持恒力F不变，使每个磁场区域的磁感应强度均相同，发现金属棒通过磁场区域时，进入每个磁场时的速度都相同，求金属棒从开始运动到离开第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q.‎ ‎2016-2017学年度第二学期期中六校联考 高二物理参考答案 一、单项选择题 ‎1. B 2.B 3.A 4.C 5.D 6.A 7.C 8.D 9.C ‎ 二、多项选择题 ‎10.CD 11.BD 12.BD 13.BC 三、填空题（每空2分，共22分）‎ ‎14.a→b b→a 15.扩张 变小 16.（1）5sin(0.5πt)(cm) （2）第3s末 ‎ ‎ 第1s末 第3s末 （3）5m 17. B 相同 ‎18. 解析： T1原线圈的电流为I1＝＝A＝1×103 A，（2分）‎ 输电线上损失的功率为P损＝IR＝10%P1，‎ 所以I2＝＝ A＝20 A，（2分）‎ ‎ T1的变压比为＝＝＝；（2分）‎ T1上副线圈的电压为U2＝50U1＝2×105 V，（1分）‎ T2上原线圈的电压为U3＝U2－I2R＝2×105 V－20×103 V＝1.8×105 V，（2分）‎ T2上原、副线圈的变压比为＝＝＝，（2分）‎ ‎ 19.当ab杆沿导轨上滑达到最大速度v时,其受力如图所示：‎ 由平衡条件可知：F−FB−mgsinθ=0    ① （2分）[来源]‎ 又 FB=BIL  ②（1分）‎ 而I=BLv/(R+r)  ③（2分）‎ 联立①②③式得：F−B2L2v/(R+r)−mgsinθ=0   ④‎ 同理可得,ab杆沿导轨下滑达到最大速度时：mgsinθ− B2L2v/(R+r)=0    ⑤（2分）‎ 联立④⑤两式解得：F=2mgsinθ, （2分）‎ ‎ v=mg(R+r)sinθ/(B2L2) （2分）‎ ‎20.（1）金属棒匀加速运动有 （1分）‎ ‎ （1分）‎ 解得： （1分）‎ ‎（2）金属棒匀加速运动的总位移为 ‎ 金属棒进入第n个匀强磁场的速度满足 （1分）‎ 金属棒在第n个磁场中匀速运动有 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 解得： （1分）‎ ‎（3）金属棒进入每个磁场时的速度v和离开每个磁场时的速度均相同，由题意可得 ‎ （1分） （1分）‎ 金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的过程中，有 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分） 解得： （1分）‎