2015-2016学年陕西省高二下期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于机械波和机械振动的关系，下列说法中正确的是（  ）

A．有机械振动必有机械波

B．有机械波就必有机械振动

C．离波源近的质点振动快，离波源远的质点振动慢  

D．如果波源停止振动，在介质中的波也立即停止

2. 难度：中等

环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内，若磁感应强度随时间变化关系如图，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是（      ）

A．感应电流大小恒定，顺时针方向    

B．感应电流大小恒定，逆时针方向

C．感应电流逐渐增大，逆时针方向   

D．感应电流逐渐减小，顺时针方向

3. 难度：中等

如图所示，轻弹簧上端固定在O点，下端连接一个小球，小球静止在N位置，P位置是弹簧原长处．现用力将物块竖直向下拉至Q处释放，物块能上升的最高处在P位置上方。设弹簧的形变始终未超过弹性限度，不计空气阻力，在物块上升过程，下列判断正确的是（      ）

A．在Q处，小球的加速度小于g

B．从Q到N的过程，小球的加速度不断增大

C．在N处，小球的速度最大

D．从N到P的过程，小球机械能守恒

4. 难度：简单

如图所示，a、b两质点是两列相向传播的简谐横波的振源，它们的间距为6m，若a、b振动频率均为5Hz，位移大小方向始终相同，两列波的波速均为10m/s，则（   ）

A．ab连线中点是振幅最弱

B．ab连线上离a点1．5m处振动最强

C．ab连线上振动最弱位置共三处

D．ab连线上（不包括ab）振动最强位置共五处

5. 难度：简单

如图所示，有界匀强磁场区域的半径为r，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为r,沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域，在此过程中．关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系，下列图象中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（    ）

6. 难度：中等

如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0．3s时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电量为；第二次用时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电量为，则（    ）

A．    

B．

C． 

D．

7. 难度：中等

两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电，两种交流电的最大值相等，且周期相等．在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q₁，其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q₂之比Q₁∶Q₂等于（      ）

A．1∶1         B．2∶1       C．1∶2         D．4∶3

8. 难度：中等

如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证U_H随B的变化情况．以下说法中错误的是 （    ）

A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面对， U_H将变大

B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平

C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平

D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U_H将发生变化

9. 难度：中等

如图所示，在平面xOy内有一沿轴x正方向传播的简谐横波，波速为3．0m/s，频率为2．5Hz，A、B两点位于x轴上，相距0．90m。分别以A、B为平衡位置的两个质元在振动过程中，取A点的质元位于波峰时为t=0，对于B点的质元来说（  ）

A. t=0时，加速度最大

B. t=0．1s时，速度为零

C. t=0．2s时，速度方向沿y轴负方向

D. t=0．3s时，位于波谷

10. 难度：简单

如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场。下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离（   ）

11. 难度：简单

下列说法正确的是（   ）

A．磁感应强度越大，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大

B．穿过线圈的磁通量为零，表明该处的磁感应强度为零

C．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零，磁通量很大时，磁感应强度不一定大

D．磁通量的变化可能是由磁感应强度的变化引起的，也可能是由于线圈面积的变化引起的

12. 难度：中等

一弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，则（    ）

A．图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向

B．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向

C．在0~4s内振子做了1．75次全振动

D．在0~4s内振子通过的路程为0．35cm，位移为0

13. 难度：中等

如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知质点F此时刻运动方向向下，则（ ）

A. 该波向左传播

B. 质点B和质点D的运动方向相同

C. 质点C比质点B先回到平衡位置

D. 此时质点F与质点H的加速度相同

14. 难度：中等

如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S₁，接通S₂，A、B两灯都能同样发光。如果最初S₁是接通的， S₂是断开的。那么，可能出现的情况是（    ）

A、刚一接通S₂，A灯就立即亮，而B灯则迟延一段时间才亮；

B、接通S₂以后，线圈L中的电流逐渐变大；

C、接通S₂以后，A灯变亮，B灯由亮熄灭；

D、断开S₂时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭。

15. 难度：中等

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，开始时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系图象可能正确的是（    ）

二、填空题

16. 难度：中等

如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E₁____E₂；通过线圈截面电量的大小关系是q_l____q₂。

三、实验题

17. 难度：中等

某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：

①用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为______cm．把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L．

②用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T=______s（结果保留三位有效数字）．

③测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T²-L图象如图丙，此图线斜率的物理意义是______

A．g B．1/g C．4π²/g D．g/4π²

④与重力加速度的真实值比较，发现测量结果偏大，分析原因可能是______

A．振幅偏小

B．在单摆未悬挂之前先测定其摆长

C．将摆线长当成了摆长

D．开始计时误记为n=1

⑤该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度．他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T₁，然后把摆线缩短适当的长度△L，再测出其振动周期T₂．用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=______．

四、计算题

18. 难度：中等

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T，匝数为n=50的矩性线圈，绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=25cm，宽为d=20cm，线圈每分钟转动3000转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时，求：

（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；

（2）若每匝线圈本身电阻r=0．02Ω，外接一只阻值为R=9Ω的电热器，使线圈和外电路构成闭合电路，写出交流感应电流I的瞬时值表达式；

（3）将一交流电压表接在R两端，电压表示数为多少？

19. 难度：中等

如图所示实线是一列简谐横波在t₁＝0时刻的波形，虚线是这列波在t₂＝0．5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T<t₂－t₁<4T，问：

（1）若波速向右，波速多大？

（2）若波速向左，波速多大？

（3）若波速大小为74 m/s，波速方向如何？

20. 难度：中等

如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为n₁︰n₂=1︰4，降压变压器的匝数比为n₃︰n₄=4︰1，输电线总电阻为R_线=4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V  40W”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求:

（1）输电线上损耗的电功率P_损多大?  

（2）发电机的电动势E多大?

五、简答题

21. 难度：困难

如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端连接着阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量m=0．2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数μ=0．25。（取g="10" m/s²，sin 37°=0．6，cos 37°=0．8）．求：

（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；

（3）在（2）问中，若R=2Ω，金属棒中的电流由a到b，求磁感应强度的大小和方向。