北京大学附属中学河南分校2015_2016学年高二物理3月月考试题

2016年河南省北大附中河南分校高考物理三模训练试卷（20）一．选择题（14-18题为单选，19题、20题、21题为不定项选择题，每题6分，共计48分）1．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．在下面器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A．回旋加速器B．电磁炉C．质谱仪D．示波管2．如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点，．关于此过程，下列说法正确的是（）A．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小B．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小C．物体A受到斜面的支持力一直减小D．物体A受到斜面的支持力一直增大3．如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图．一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点．不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（）A．此粒子和点电荷Q带同种电荷B．此粒子在M点的动能大于在F点的动能C．若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M和从M到N，电场力做功相等D．带电粒子从P运动到N的过程中，电势能逐渐增大4．如图所示，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F1，若烧断O′B绳，当小球运动到最低点C 时，OB绳的拉力大小为F2，则F1：F2等于（）A．1：1 B．1：2C．1：3 D．1：45．欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统（全球卫星导航定位系统）．伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用．卫星的导航高度为2.4×104km，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是（）A．预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度B．工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道，应考虑启动火箭发动机向前喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速D．三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球6．如图，斜面上有一轻弹簧，弹簧下端固定，上端自由，匀强电场沿斜面向下，一带正电的物块从图中位置由静止释放，从物块开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，重力做功W1，电场力做功W2，克服弹簧弹力做功W3，克服摩擦力做功W4，不计空气阻力，物块带电量保持不变，弹簧在弹性限度内，则该过程系统的（）A．动能变化量为W1+W2﹣W3﹣W4B．机械能变化量为W2﹣W3﹣W4C．电势能增加了W2D．弹性势能增加了W37．如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（）A．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大B．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小8．如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E．由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点．下列说法中正确的是（）A．P、Q间加速电压为B．离子在磁场中运动的半径为C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点则这些离子具有相同的比荷二．实验题9．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想．某小组学生依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从离挡板某一距离L处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开固定高度装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门（假设水流出时均匀稳定）；③记录下量筒收集的水量V；④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；⑤测得的数据见表格：次数 1 2 3 4 5 6L（m） 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9V（mL）90 84 62 52 40①该实验利用量筒中收集的水量来表示．（填序号）A．水箱中水的体积 B．水从水箱中流出的速度 C．滑块下滑的时间 D．滑块下滑的位移②小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V= mL．（3）若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的L，水量V将（填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的L，水量V 将．（填“增大”“不变”或“减小”）10．某同学为研究小灯泡（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A．电压表V1（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）B．电压表V2（量程是15V，内阻是30kΩ的伏特表）C．电流表A1（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）D．电流表A2（量程是3A，内阻是0.1Ω的安培表）E．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω），额定电流为3AF．滑动变阻器R2（阻值范围0～100Ω），额定电流为0.6A直流电源（电动势E=3V，内阻不计）、待测小灯泡、开关及导线若干．该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示实验测得的流过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）．I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00①为提高实验结果的准确程度，请在上面的方框中（图1）画出实验电路原理图；（并在电路图上标注清楚所选的器材前）②在图2中描出该小灯泡的伏安特性曲线③据图（a）中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：．11．在水平面上有一个长度为L=2m、质量为M=1kg的木板P，在木板上正中央放置一个质量为m=2kg的小滑块Q，PQ之间动摩擦因数为μ1=0.2，P与水平面之间动摩擦因数为μ2=0.4，系统静止．（1）若对Q施加一个水平向右的恒力F=16N，欲使Q从P上掉下去，求F对Q至少要做多少功？（2）若对P施加一个水平向右的恒力F=15N，欲使Q从P上掉下去，求F最短作用时间？12．如图所示，两金属杆AB和CD长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m．用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧．在金属杆AB下方有高度为H的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与回路平面垂直，此时，CD处于磁场中．现从静止开始释放金属杆AB，经过一段时间，AB即将进入磁场的上边界时，其加速度为零，此时金属杆CD尚未离开磁场，这一过程中杆AB产生的焦耳热为Q．则（1）AB棒即将进入磁场的上边界时的速度v1多大？（2）此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q分别是多少？2016年河南省北大附中河南分校高考物理三模训练试卷（20）参考答案与试题解析一．选择题（14-18题为单选，19题、20题、21题为不定项选择题，每题6分，共计48分）1．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．在下面器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A．回旋加速器B．电磁炉C．质谱仪D．示波管【考点】电磁感应在生活和生产中的应用．【分析】回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速．电磁炉是利用电磁感应原理．质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转．示波器利用了电场加速和偏转的原理．【解答】解：A、回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速．故A错误．B、电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能．故B正确．C、质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象．故C错误．D、利用了电场加速和电场偏转的原理．故D错误．故选B2．如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点，．关于此过程，下列说法正确的是（）A．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小B．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小C．物体A受到斜面的支持力一直减小D．物体A受到斜面的支持力一直增大【考点】电势差与电场强度的关系；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．【分析】分析地面对斜面C的摩擦力可以以A和C整体为研究对象，运用平衡条件列式分析；再对A分析受力，运用共点力平衡条件进行分析支持力的变化．【解答】解：A、B以A和C整体为研究对象，设P对A的库仑力大小为F，与竖直方向的夹角为θ．根据平衡条件得：f=Fsinθ由于F不变，θ减小，则知地面对斜面C的摩擦力逐渐减小．故A错误，B正确．C、D、对A研究：P对A的库仑力垂直于斜面方向的分力，先逐渐增大后逐渐减小，设该分力为F′，根据平衡条件：斜面对A的支持力N=mgcosα+F′，可知N先增大后减小，故CD错误．故选：B．3．如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图．一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点．不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（）A．此粒子和点电荷Q带同种电荷B．此粒子在M点的动能大于在F点的动能C．若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M和从M到N，电场力做功相等D．带电粒子从P运动到N的过程中，电势能逐渐增大【考点】等势面；电势；电势能．【分析】电荷做曲线运动，受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据功能关系分析动能和电势能的变化情况；根据库仑定律判断静电力的大小，确定加速度的大小．【解答】解：A、根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在M、N间运动过程中，电荷一直受静电引力作用，此粒子和点电荷带不同的电荷．故A错误；B、粒子从M到N，电场力做正功，故电势能减小，故M点的电势能大于N点的电势能；N 点与F点在同一个等势面上，所以粒子在F点的动能等于在N点的动能，所以粒子在M点的动能大于在F点的动能．故B正确；C、M点离场源电荷远，电荷所受的电场力较小，则PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M电场力做的功比从M到N电场力做功多，故C错误；D、粒子从P到N，只受电场力，合力做正功，根据动能定理，动能增加，电势能减小，故D 错误；故选：B．4．如图所示，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F1，若烧断O′B绳，当小球运动到最低点C 时，OB绳的拉力大小为F2，则F1：F2等于（）A．1：1 B．1：2C．1：3 D．1：4【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据平衡条件求F1．烧断水平细线，当小球摆到最低点时，由机械能守恒定律求出速度，再由牛顿牛顿第二定律求F2．【解答】解：烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据几何关系得：F1=mgsin30°=mg；烧断水平细线，设小球摆到最低点时速度为v，绳长为L．小球摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：mgL（1﹣sin30°）=mv2在最低点，有 F2﹣mg=m联立解得 F2=2mg；故F1：F2等于1：4；故选：D．5．欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统（全球卫星导航定位系统）．伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用．卫星的导航高度为2.4×104km，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是（）A．预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度B．工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道，应考虑启动火箭发动机向前喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速D．三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球【考点】人造卫星的环绕速度．【分析】地球同步卫星的周期为24h，工作卫星的周期小于同步卫星的周期，根据开普勒第三定律=k分析知，工作卫星的高度小于同步卫星的高度，由卫星的速度公式v=分析速度的大小关系．由向心加速度公式a n=分析其大小关系．为了使该预备卫星进入工作卫星的轨道上，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通过加速使卫星从较低轨道进入工作卫星的轨道．三个轨道平面都必须过地心．【解答】解：A、由题，预备卫星在略低于工作卫星的轨道上，由根据开普勒第三定律=k 分析知，预备卫星的周期小于工作卫星的周期，由卫星的速度公式v=分析知，预备卫星的速度大于工作卫星的速度．由向心加速度公式a n==知，预备卫星的向心加速度大于工作卫星的向心加速度．故A错误．B、地球同步卫星的周期为24h，工作卫星的周期小于同步卫星的周期，由卫星的速度公式v=分析知，工作卫星的速度大于同步卫星的速度．由向心加速度公式a n=知，工作卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度．故B正确．C、预备卫星处于低轨道上，为了使该预备卫星进入工作卫星的轨道上，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通过加速，使其做离心运动，使卫星的轨道半径增大，才能从较低轨道进入工作卫星的轨道．故C错误．D、三个轨道平面都必须过地心，否则由于地球引力的作用，卫星不能稳定工作．故D错误．故选：B6．如图，斜面上有一轻弹簧，弹簧下端固定，上端自由，匀强电场沿斜面向下，一带正电的物块从图中位置由静止释放，从物块开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，重力做功W1，电场力做功W2，克服弹簧弹力做功W3，克服摩擦力做功W4，不计空气阻力，物块带电量保持不变，弹簧在弹性限度内，则该过程系统的（）A．动能变化量为W1+W2﹣W3﹣W4B．机械能变化量为W2﹣W3﹣W4C．电势能增加了W2D．弹性势能增加了W3【考点】功能关系；弹性势能；动能和势能的相互转化；电势能．【分析】本题A的关键是根据动能定理可知求出外力对物体做的总功即可；题B的关键是明确“功能原理”是指“除重力和弹簧弹力以外其它力做的总功应等于系统机械能的变化”；题C的关键是明确电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷电势能增加；题D的关键是明确弹力做负功弹簧的弹性势能增加，增加的弹性势能等于克服弹力做的功．【解答】解：A：对物块根据动能定理应有：，所以A正确；B：根据“功能原理”可知，除重力和外其它力做的总功为：，即机械能的变化量应为△E=，所以B错误；C：由于电场力对物块做正功，物块的电势能应减少，所以C错误；D：由于弹力对物块做负功，弹性势能应增加，所以D正确．故选：AD．7．如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（）A．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大B．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小【考点】带电粒子在混合场中的运动；电势能．【分析】小球所受的电场力与重力大小相等，二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于等效的重力，所以bc弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”．关于圆心对称的位置就是“最高点”；在“最低点”时速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可．【解答】解：A、小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如图，故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，故A错误．B、由A的分析可知，小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大，故B正确．C、小球由a到b的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小．故C错误．D、小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小．故D正确．故选：BD．8．如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E．由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点．下列说法中正确的是（）A．P、Q间加速电压为B．离子在磁场中运动的半径为C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点则这些离子具有相同的比荷【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【分析】带电粒子在电场中，在电场力做正功的情况下，被加速运动；后垂直于电场线，在电场力提供向心力作用下，做匀速圆周运动；最后进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动；根据动能定理和牛顿第二定律列式分析即可．【解答】解：直线加速过程，根据动能定理，有：qU=mv2…①电场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：qE=m…②磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律，有：qvB=m…③A、由①②解得：U=，…④，故A正确；B、由上解得：r==…⑤，故B正确；C、由④式，只要满足R=，所有粒子都可以在弧形电场区通过；由⑤式，比荷不同的粒子从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定不同，故C错误；D、由③④解得：r=，打到胶片上同一点的粒子的比荷一定相等；由④式，比荷相同，故粒子的速度相同，故D正确；故选：ABD．二．实验题9．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想．某小组学生依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从离挡板某一距离L处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开固定高度装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门（假设水流出时均匀稳定）；③记录下量筒收集的水量V；④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；⑤测得的数据见表格：次数 1 2 3 4 5 6L（m） 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9V（mL）90 84 62 52 40①该实验利用量筒中收集的水量来表示 C ．（填序号）A．水箱中水的体积 B．水从水箱中流出的速度 C．滑块下滑的时间 D．滑块下滑的位移②小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V= 74 mL．（3）若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的L，水量V将不变（填“增大”“不变”或“减小”）；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的L，水量V将减少．（填“增大”“不变”或“减小”）【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）解答的关键是明确该实验的实验原理，初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比，就可验证该运动是否匀变速直线运动．（2）（3）根据初速度为零初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，由此可以求出下滑位移s与水量体积之间的关系，以及水量的变化情况．【解答】解：（1）关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间．故选：C．（2）该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方是成正比，即位移与体积的二次方是成正比，即L=kV2．根据1、3组数据可得：L1=kv12L3=kv32小组同学漏填了第3组数据，实验正常，由此解得水量为：V3≈74mL；（3）若保持倾角θ不变，增大滑块质量，物体的加速度不变，则相同的s，水量V将不变，若保持滑块质量不变，增大倾角θ，加速度将增大，则相同的s，时间减小，水量V将减少．故答案为：（1）C；（2）74；（3）不变，减少10．某同学为研究小灯泡（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A．电压表V1（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）B．电压表V2（量程是15V，内阻是30kΩ的伏特表）C．电流表A1（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）D．电流表A2（量程是3A，内阻是0.1Ω的安培表）E．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω），额定电流为3AF．滑动变阻器R2（阻值范围0～100Ω），额定电流为0.6A直流电源（电动势E=3V，内阻不计）、待测小灯泡、开关及导线若干．该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示实验测得的流过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）．I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00①为提高实验结果的准确程度，请在上面的方框中（图1）画出实验电路原理图；（并在电路图上标注清楚所选的器材前）②在图2中描出该小灯泡的伏安特性曲线③据图（a）中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：随灯泡温度升高而增大．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．。

2015-2016学年北大附中河南分校高二（上）月考物理试卷（12月份）（宏志班）一、选择题（每小题4分）1．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s质点的加速度为零，速度最大D．在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同2．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m，x b=5.5m，则（）A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km4．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）A．C、E 两点都保持静止不动B．图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm5．如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（）A．非正弦交变电流B．正弦交变电流C．外力做功为D．外力做功为6．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小7．某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下．在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放．先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是（）A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电B．导体棒运动的最大速度为C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为QD．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为8．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m 和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处．关于各质点运动情况的判断正确的是（）A．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m9．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知（）A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度一定是34m/sD．a点一定比b点距波源近10．如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻．在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）A．导体棒ab中产生的交变电流的频率为kvB．交流电压表的示数为2B0LvC．交流电流表的示数为D．在t时间内力F做的功为11．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．两列波将同时到达中点MB．两列波的波速之比为l：2C．中点M的振动是加强的D．M点的位移大小在某时刻可能为零12．图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起（）A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向二、实验题：（14分）13．（14分）（2015秋•河南校级月考）任何简谐运动的周期公式都可表示为T=2π，式中T为简谐运动的周期，m为振动物体的质量，k为回复力F与位移x的关系式（即F=﹣kx）中的比例系数．如图甲所示的实验装置是用来测量弹簧劲度系数和滑块质量所用的弹簧振子，M为待测滑块（滑块上可增加砝码），与滑块相连的两轻质弹簧A、B完全相同．整个装置置于水平气垫导轨上，气垫导轨可使滑块在运动过程中不受摩擦力，A弹簧的左端和B弹簧的右端固定在气垫导轨上．为了测出滑块未加砝码时的质量及弹簧A的劲度系数，某同学用秒表分别测出了加上不同质量的砝码时滑块做简谐运动的周期，实验数据记录如下表所（1）为了减小实验误差，可用秒表测出滑块运动50个周期的总时间t，再得到周期T=，测量时以滑块开始计时有利于减小计时误差．A．开始运动时 B．到达最大位移处时 C．通过平衡位置时（2）如图乙为某次测量 50 个周期时秒表的示数，则该振动的周期为s（结果保留3位有效数字）．（3）根据表格记录的实验数据，在如图丙所示的坐标纸上，以m（为滑块上所加砝码的质量）为横坐标，T2为纵坐标，作出T2﹣m图象．图中已描出4个点，请根据表中数据描出另外两点，并完成T2﹣m 图象．（4）根据T2﹣m图象可得出未加砝码时滑块的质量为kg，弹簧A的劲度系数为N/m．（取π2=10，最后结果保留2位有效数字）．三、计算题：（14题题10分，15题题8分，16题题10分，17题题10分）14．（10分）（2015春•忻州校级期中）一质量为2.5kg的物体受到劲度系数为k=250N/m的弹簧的作用而做简谐运动，设开始计时时系统所具有的动能E k=0.2J，势能E P=0.6J．（1）振动的振幅为多少？（2）振动的周期T，角速度ω，频率f为多少？（3）T=0时，位移的大小应为多少？（4）如果已知初相位φ0在第一象限，求出φ0．（5）写出振动方程．15．如图所示，两木块的质量为m、M，中间弹簧的劲度系数为k，弹簧下端与M连接，m与弹簧不连接，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有离开弹簧，试求：（1）m振动的振幅的最大值；（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力．16．（10分）（2015秋•河南校级月考）如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2s时的波形图象．求：（1）可能的波速（2）若波速是35m/s，求波的传播方向（3）若0.2s小于一个周期时，传播的距离、周期（频率）、波速．17．（10分）（2012•德阳校级模拟）如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知．在0～t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动．求：（1）0～t1时间内通过电阻R的电流大小；（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量．2015-2016学年北大附中河南分校（宇华教育集团）高二（上）月考物理试卷（12月份）（宏志班）参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分）1．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s质点的加速度为零，速度最大D．在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由图读出周期，求出频率．质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，根据时间与周期的关系，求出质点在10s内经过的路程．根据质点的位置，分析速度和加速度．在t=1s 和t=3s两时刻质点位移大小相等．【解答】解：A、由图读出周期为T=4s，则频率为f==0.25Hz．故A错误．B、质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4个振幅，t=10s=2.5T，则在10s内质点经过的路程是S=2.5×4A=10×2cm=20cm．故B正确．C、在第4s末，质点位于平衡位置处，速度最大，加速度为零．故C正确．D、由图看出，在t=1s和t=3s两时刻质点位移大小相等、方向相反．故D错误．故选：BC【点评】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，难度不大，属于基础题．2．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m，x b=5.5m，则（）A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由波动图象，分析质点的振动情况，判断质点a、b的速度方向，分析两位移的关系．【解答】解：A、由图λ=4m，x b﹣x a=3m=λ，则a质点处在波峰时，b质点在平衡位置．故A错误．B、简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时，a质点正在向y轴正方向运动，t=时，a质点正在向y轴正方向运动．故B错误．C、t=0时刻，b点振动方向向y轴负方向，当t=T时，b质点正在向y轴负方向运动．故C正确．D、由于λ＜x b﹣x a＜λ，位移相同时，速度大小相等，方向相反，两者不可能同时相同．故D错误．故选：C．【点评】本题考查识别、理解波动图象的能力，根据波动图象，分析质点的振动过程是应具备的能力．3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km【考点】横波和纵波．【专题】压轴题．【分析】纵波的速度快，纵波先到．根据求出震源距地震仪的距离．【解答】解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，x=36km．故A正确，B、C、D错误．故选A．【点评】解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到．属于容易题．4．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）A．C、E 两点都保持静止不动B．图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm【考点】波的叠加；波长、频率和波速的关系．【专题】定性思想；推理法；波的多解性．【分析】频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，据此分析即可．【解答】解：AB、如图所示，频率相同的两列水波相叠加的现象．实线表波峰，虚线表波谷，则A、E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，C是平衡位置相遇处，它们均属于振动加强区；由于振幅是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm．而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm，所以A、B相差20cm．故A错误，B也错误．C、由图可知，下一波峰将从E位置传播到C位置，则图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动，故C正确；D、波的周期T==s=0.5s，从图示时刻起经0.25s，B质点通过的路程为2A=20cm．故D错误．故选：C．【点评】注意此题是波动与振动的结合，注意二者之间的区别与联系，运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差．5．如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（）A．非正弦交变电流B．正弦交变电流C．外力做功为D．外力做功为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】金属导线向右一共移动了3L，把全过程分为三个阶段，因导线切割磁力线的有效长度是随正弦规律变化的，所以产生的电流也是按正弦规律变化的正弦交流电，分别求出在这三段中的有效电动势，结合运动时间可求出每段运动过程上产生的内能，外力F所做的功全部转化为了内能．【解答】解：金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为：e=Bvy，y为导线切割磁力线的有效长度．在导线运动的过程中，y随时间的变化为：y=dsinπ=dsin=dsinωt， =ω，则导线从开始向右运动到L的过程中（如图）有：e1=Bvy=Bvdsinπ=Bvdsinωt则此过程中电动势的最大值为：E1max=Bvd，此过程中电动势的有效值为：E1==，导线从L向右运动到2L的过程中（如图）有：e2=2Bvy=2Bvdsinπ=2Bvdsinωt，即：E2max=2Bvd，所以：E2=2E1=，导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同（如图），则在这三段中运动的时间各为t，t=，在整个过程中产生的内能为：Q=++，解得：Q=因导线在拉力F的作用下匀速运动，所以拉力F所做的功全部转化为内能，即：W=Q=，由以上分析可知，电流不按正弦规律变化，不是正弦式电流，故AC正确，BD错误；故选：AC．【点评】该题是以另外一种形式考察了交变电流的做功问题，解决此题的关键是把整个过程进行合理分段，分别求出各段的电动势的有效值，即可求出全过程的电功了．难度较大．6．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【专题】交流电专题．【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等．同时由变压器电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．【解答】解：A、发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=0.02s，故f=，故A错误；B、由图象可知交流的最大值为U m=500V，因此其有效值为U=V，故B错误；C、输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C 错误；D、当用户用电器的总电阻增大时，用户的功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入的功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确；故选：D．【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式．7．某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下．在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放．先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是（）A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电B．导体棒运动的最大速度为C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为QD．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；安培力．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】导体棒向右运动，说明安培力向右，可判定电流方向，进而可知电容器极板电性；导体棒运动时将形成与原电流相反的感应电动势，同时电容器两端电压降低，导体棒两端电压升高，当二者相等时，导体棒匀速运动，由此可解答BCD．【解答】解：A、导体棒向右运动，安培力向右，由左手定则可知电流方向向下，则a带正电，故A错误．B、当导体棒两端的电压与电容两端的电压相等时，导体棒做匀速运动，此时有BLv=，根据动量定理得：B=mv=Bq′L，其中：q′=Q﹣q，联立三式解得：，故B正确．C、导体棒运动过程中，极板电荷不会全部放完，故流过导体棒横截面的电量小于Q，故C 错误．D、导体棒运动的最大速度为，故导体棒运动过程中感应电动势的最大值为：E=，故D错误．故选：B．【点评】该题的关键是判定最大速度，要明确其条件是感应电动势等于电容器两端的电压，结合动量定理可解结果．8．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处．关于各质点运动情况的判断正确的是（）A．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由图读出波长，从而由波速公式算出波的周期．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．根据所给的时间与周期的关系，分析质点M的位置，确定其位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向．【解答】解：A、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向运动，故A错误；B、C、由图知波长λ=0.4m，由v=得，该波的周期为 T=s=1.0s，两质点传到M的时间为T=0.75s，当t=1s=1T时刻，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以位移为﹣4cm．故B正确，C错误；D、简谐波传播的过程中质点不向前迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故D错误；故选：B【点评】本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变．理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．9．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知（）A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度一定是34m/sD．a点一定比b点距波源近【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】根据两个质点在同一时刻的状态，结合波形波，分析a、b间的距离与波长的关系，求出波速的通项和频率的通项，再确定波速的特殊值．根据a、b两点振动先后判断离振源的远近．【解答】解：A、由图读出周期为T=0.1s，则此波的频率为f==10Hz，故A正确；BC、若波从a传到b，则所用时间为 t=（0.1n+0.03）s，波速为v=m/s，（n=0，1，2…），当n=1时，波速为34m/s，波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m．若波从b传到a，则所用时间为 t=（0.1n+0.07）s，波速 v=m/s，（n=0，1，2…），波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m．故B、C错误．D、由图不能断定波的传播方向，也就无法确定哪一点距波源近一些，故D错误．故选：A．【点评】本题考查对振动图象和质点的振动与波动的关系的理解．关键要抓住波的周期性，列出时间的通项．10．如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻．在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）A．导体棒ab中产生的交变电流的频率为kvB．交流电压表的示数为2B0LvC．交流电流表的示数为D．在t时间内力F做的功为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；变压器的构造和原理．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】根据切割产生的感应电动势公式，得到感应电动势的表达式，即可得到频率．求出原线圈电压的有效值，由变压器的规律求解交流电压表的示数．结合闭合电路欧姆定律求出感应电流的有效值，即可得到交流电流表的示数．电路中产生的感应电流为交变电流，根据有效值求出R产生的热量，从而得到F做的功．【解答】解：A、在t时刻ab棒的坐标为 x=vt感应电动势 e=BLv=B0Lvsin2kπv t则交变电流的角频率为ω=2kπv交变电流的频率为 f==πv，故A正确．B、原线圈两端的电压 U1=由==，得副线圈两端的电压为 U2==B0Lv，故交流电压表的示数为B0Lv，故B错误．C、副线圈中电流有效值为 I2==由==，得原线圈中电流有效值为 I1=，所以交流电流表的示数为，故C错误．D、在t时间内力F做的功等于R产生的热量，为 W=t=．故D正确．故选：AD．【点评】解决本题的关键知道金属棒产生的感应电流为交变电流，求解其热量时应该用电压的有效值，而不是最大值．11．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．两列波将同时到达中点MB．两列波的波速之比为l：2C．中点M的振动是加强的D．M点的位移大小在某时刻可能为零【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【专题】应用题．。

2015-2016学年北大附中河南分校高二（上）月考物理试卷（12月份）（宏志班）一、选择题（每小题4分）1．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s质点的加速度为零，速度最大D．在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同2．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m，x b=5.5m，则（）A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km4．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）A．C、E 两点都保持静止不动B．图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm5．如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（）A．非正弦交变电流B．正弦交变电流C．外力做功为D．外力做功为6．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小7．某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下．在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放．先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是（）A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电B．导体棒运动的最大速度为C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为QD．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为8．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m 和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处．关于各质点运动情况的判断正确的是（）A．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m9．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知（）A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度一定是34m/sD．a点一定比b点距波源近10．如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻．在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）A．导体棒ab中产生的交变电流的频率为kvB．交流电压表的示数为2B0LvC．交流电流表的示数为D．在t时间内力F做的功为11．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．两列波将同时到达中点MB．两列波的波速之比为l：2C．中点M的振动是加强的D．M点的位移大小在某时刻可能为零12．图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．从该时刻起（）A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15s，波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向二、实验题：（14分）13．（14分）（2015秋•河南校级月考）任何简谐运动的周期公式都可表示为T=2π，式中T为简谐运动的周期，m为振动物体的质量，k为回复力F与位移x的关系式（即F=﹣kx）中的比例系数．如图甲所示的实验装置是用来测量弹簧劲度系数和滑块质量所用的弹簧振子，M为待测滑块（滑块上可增加砝码），与滑块相连的两轻质弹簧A、B完全相同．整个装置置于水平气垫导轨上，气垫导轨可使滑块在运动过程中不受摩擦力，A弹簧的左端和B弹簧的右端固定在气垫导轨上．为了测出滑块未加砝码时的质量及弹簧A的劲度系数，某同学用秒表分别测出了加上不同质量的砝码时滑块做简谐运动的周期，实验数据记录如下表所示．实验次数所加砝码质量（kg） 50个周期的时间t（s）振动周期T（s）T2的值（s2）1 0.100 38.7 0.774 0.5992 0.200 42.4 0.848 0.7193 0.300 45.8 0.916 0.8394 0.400 49.0 0.980 0.9605 0.500 51.9 1.04 1.086 0.600 54.9 1.10 1.21（1）为了减小实验误差，可用秒表测出滑块运动50个周期的总时间t，再得到周期T=，测量时以滑块开始计时有利于减小计时误差．A．开始运动时 B．到达最大位移处时 C．通过平衡位置时（2）如图乙为某次测量 50 个周期时秒表的示数，则该振动的周期为s（结果保留3位有效数字）．（3）根据表格记录的实验数据，在如图丙所示的坐标纸上，以m（为滑块上所加砝码的质量）为横坐标，T2为纵坐标，作出T2﹣m图象．图中已描出4个点，请根据表中数据描出另外两点，并完成T2﹣m 图象．（4）根据T2﹣m图象可得出未加砝码时滑块的质量为kg，弹簧A的劲度系数为N/m．（取π2=10，最后结果保留2位有效数字）．三、计算题：（14题题10分，15题题8分，16题题10分，17题题10分）14．（10分）（2015春•忻州校级期中）一质量为2.5kg的物体受到劲度系数为k=250N/m的弹簧的作用而做简谐运动，设开始计时时系统所具有的动能E k=0.2J，势能E P=0.6J．（1）振动的振幅为多少？（2）振动的周期T，角速度ω，频率f为多少？（3）T=0时，位移的大小应为多少？（4）如果已知初相位φ0在第一象限，求出φ0．（5）写出振动方程．15．如图所示，两木块的质量为m、M，中间弹簧的劲度系数为k，弹簧下端与M连接，m与弹簧不连接，现将m下压一段距离释放，它就上下做简谐运动，振动过程中，m始终没有离开弹簧，试求：（1）m振动的振幅的最大值；（2）m以最大振幅振动时，M对地面的最大压力．16．（10分）（2015秋•河南校级月考）如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2s时的波形图象．求：（1）可能的波速（2）若波速是35m/s，求波的传播方向（3）若0.2s小于一个周期时，传播的距离、周期（频率）、波速．17．（10分）（2012•德阳校级模拟）如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知．在0～t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动．求：（1）0～t1时间内通过电阻R的电流大小；（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量．2015-2016学年北大附中河南分校（宇华教育集团）高二（上）月考物理试卷（12月份）（宏志班）参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分）1．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点的振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s质点的加速度为零，速度最大D．在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由图读出周期，求出频率．质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，根据时间与周期的关系，求出质点在10s内经过的路程．根据质点的位置，分析速度和加速度．在t=1s 和t=3s两时刻质点位移大小相等．【解答】解：A、由图读出周期为T=4s，则频率为f==0.25Hz．故A错误．B、质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4个振幅，t=10s=2.5T，则在10s内质点经过的路程是S=2.5×4A=10×2cm=20cm．故B正确．C、在第4s末，质点位于平衡位置处，速度最大，加速度为零．故C正确．D、由图看出，在t=1s和t=3s两时刻质点位移大小相等、方向相反．故D错误．故选：BC【点评】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况，是比较常见的读图题，难度不大，属于基础题．2．一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示．此时平衡位置位于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m，x b=5.5m，则（）A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由波动图象，分析质点的振动情况，判断质点a、b的速度方向，分析两位移的关系．【解答】解：A、由图λ=4m，x b﹣x a=3m=λ，则a质点处在波峰时，b质点在平衡位置．故A错误．B、简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时，a质点正在向y轴正方向运动，t=时，a质点正在向y轴正方向运动．故B错误．C、t=0时刻，b点振动方向向y轴负方向，当t=T时，b质点正在向y轴负方向运动．故C正确．D、由于λ＜x b﹣x a＜λ，位移相同时，速度大小相等，方向相反，两者不可能同时相同．故D错误．故选：C．【点评】本题考查识别、理解波动图象的能力，根据波动图象，分析质点的振动过程是应具备的能力．3．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s．一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（如图）．在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则（）A．P先开始振动，震源距地震仪约36kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25km【考点】横波和纵波．【专题】压轴题．【分析】纵波的速度快，纵波先到．根据求出震源距地震仪的距离．【解答】解：纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据，x=36km．故A正确，B、C、D错误．故选A．【点评】解决本题的关键运用运动学公式判断哪个波先到．属于容易题．4．如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为 5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m．C 点是BE 连线的中点，下列说法中正确的是（）A．C、E 两点都保持静止不动B．图示时刻 A、B两点的竖直高度差为10cmC．图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D．从图示的时刻起经 0.25s，B点通过的路程为10cm【考点】波的叠加；波长、频率和波速的关系．【专题】定性思想；推理法；波的多解性．【分析】频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的，据此分析即可．【解答】解：AB、如图所示，频率相同的两列水波相叠加的现象．实线表波峰，虚线表波谷，则A、E是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，C是平衡位置相遇处，它们均属于振动加强区；由于振幅是5cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm．而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低10cm，所以A、B相差20cm．故A错误，B也错误．C、由图可知，下一波峰将从E位置传播到C位置，则图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动，故C正确；D、波的周期T==s=0.5s，从图示时刻起经0.25s，B质点通过的路程为2A=20cm．故D错误．故选：C．【点评】注意此题是波动与振动的结合，注意二者之间的区别与联系，运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差．5．如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触．杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为（）A．非正弦交变电流B．正弦交变电流C．外力做功为D．外力做功为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】金属导线向右一共移动了3L，把全过程分为三个阶段，因导线切割磁力线的有效长度是随正弦规律变化的，所以产生的电流也是按正弦规律变化的正弦交流电，分别求出在这三段中的有效电动势，结合运动时间可求出每段运动过程上产生的内能，外力F所做的功全部转化为了内能．【解答】解：金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为：e=Bvy，y为导线切割磁力线的有效长度．在导线运动的过程中，y随时间的变化为：y=dsinπ=dsin=dsinωt，=ω，则导线从开始向右运动到L的过程中（如图）有：e1=Bvy=Bvdsinπ=Bvdsinωt则此过程中电动势的最大值为：E1max=Bvd，此过程中电动势的有效值为：E1==，导线从L向右运动到2L的过程中（如图）有：e2=2Bvy=2Bvdsinπ=2Bvdsinωt，即：E2max=2Bvd，所以：E2=2E1=，导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同（如图），则在这三段中运动的时间各为t，t=，在整个过程中产生的内能为：Q=++，解得：Q=因导线在拉力F的作用下匀速运动，所以拉力F所做的功全部转化为内能，即：W=Q=，由以上分析可知，电流不按正弦规律变化，不是正弦式电流，故AC正确，BD错误；故选：AC．【点评】该题是以另外一种形式考察了交变电流的做功问题，解决此题的关键是把整个过程进行合理分段，分别求出各段的电动势的有效值，即可求出全过程的电功了．难度较大．6．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【专题】交流电专题．【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等．同时由变压器电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．【解答】解：A、发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=0.02s，故f=，故A错误；B、由图象可知交流的最大值为U m=500V，因此其有效值为U=V，故B错误；C、输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C 错误；D、当用户用电器的总电阻增大时，用户的功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入的功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确；故选：D．【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式．7．某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下．在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放．先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是（）A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电B．导体棒运动的最大速度为C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为QD．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；安培力．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】导体棒向右运动，说明安培力向右，可判定电流方向，进而可知电容器极板电性；导体棒运动时将形成与原电流相反的感应电动势，同时电容器两端电压降低，导体棒两端电压升高，当二者相等时，导体棒匀速运动，由此可解答BCD．【解答】解：A、导体棒向右运动，安培力向右，由左手定则可知电流方向向下，则a带正电，故A错误．B、当导体棒两端的电压与电容两端的电压相等时，导体棒做匀速运动，此时有BLv=，根据动量定理得：B=mv=Bq′L，其中：q′=Q﹣q，联立三式解得：，故B正确．C、导体棒运动过程中，极板电荷不会全部放完，故流过导体棒横截面的电量小于Q，故C 错误．D、导体棒运动的最大速度为，故导体棒运动过程中感应电动势的最大值为：E=，故D错误．故选：B．【点评】该题的关键是判定最大速度，要明确其条件是感应电动势等于电容器两端的电压，结合动量定理可解结果．8．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，两列波的速度大小均为v=0.4m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处．关于各质点运动情况的判断正确的是（）A．t=0时刻质点P、Q均沿y轴正方向运动B．t=1s时刻，质点M的位移为﹣4cmC．t=1s时刻，质点M的位移为+4cmD．t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到x=0.5m【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】由图读出波长，从而由波速公式算出波的周期．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．根据所给的时间与周期的关系，分析质点M的位置，确定其位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向．【解答】解：A、由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向：两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向运动，故A错误；B、C、由图知波长λ=0.4m，由v=得，该波的周期为 T=s=1.0s，两质点传到M的时间为T=0.75s，当t=1s=1T时刻，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以位移为﹣4cm．故B正确，C错误；D、简谐波传播的过程中质点不向前迁移，只在各自的平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故D错误；故选：B【点评】本题要掌握波的独立传播原理：两列波相遇后保持原来的性质不变．理解波的叠加遵守矢量合成法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．9．一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距4.42m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知（）A．此列波的频率一定是10HzB．此列波的波长一定是0.1mC．此列波的传播速度一定是34m/sD．a点一定比b点距波源近【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】根据两个质点在同一时刻的状态，结合波形波，分析a、b间的距离与波长的关系，求出波速的通项和频率的通项，再确定波速的特殊值．根据a、b两点振动先后判断离振源的远近．【解答】解：A、由图读出周期为T=0.1s，则此波的频率为f==10Hz，故A正确；BC、若波从a传到b，则所用时间为 t=（0.1n+0.03）s，波速为v=m/s，（n=0，1，2…），当n=1时，波速为34m/s，波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m．若波从b传到a，则所用时间为 t=（0.1n+0.07）s，波速 v=m/s，（n=0，1，2…），波长为λ=vT=m，n是整数，λ不可能等于0.1m．故B、C错误．D、由图不能断定波的传播方向，也就无法确定哪一点距波源近一些，故D错误．故选：A．【点评】本题考查对振动图象和质点的振动与波动的关系的理解．关键要抓住波的周期性，列出时间的通项．10．如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻．在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则（）A．导体棒ab中产生的交变电流的频率为kvB．交流电压表的示数为2B0LvC．交流电流表的示数为D．在t时间内力F做的功为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；变压器的构造和原理．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】根据切割产生的感应电动势公式，得到感应电动势的表达式，即可得到频率．求出原线圈电压的有效值，由变压器的规律求解交流电压表的示数．结合闭合电路欧姆定律求出感应电流的有效值，即可得到交流电流表的示数．电路中产生的感应电流为交变电流，根据有效值求出R产生的热量，从而得到F做的功．【解答】解：A、在t时刻ab棒的坐标为 x=vt感应电动势 e=BLv=B0Lvsin2kπv t则交变电流的角频率为ω=2kπv交变电流的频率为 f==πv，故A正确．B、原线圈两端的电压 U1=由==，得副线圈两端的电压为 U2==B0Lv，故交流电压表的示数为B0Lv，故B错误．C、副线圈中电流有效值为 I2==由==，得原线圈中电流有效值为 I1=，所以交流电流表的示数为，故C错误．D、在t时间内力F做的功等于R产生的热量，为 W=t=．故D正确．故选：AD．【点评】解决本题的关键知道金属棒产生的感应电流为交变电流，求解其热量时应该用电压的有效值，而不是最大值．11．一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．两列波将同时到达中点MB．两列波的波速之比为l：2C．中点M的振动是加强的D．M点的位移大小在某时刻可能为零【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【专题】应用题．。

北大附中河南分校2015-2016学年上学期第一次月考试试卷 高二物理 考试时间90分钟 满分100分 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中, 2、4、5、12小题有多个选项正确，其余的小题只有一个选项正确,.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.) 1.某静电场的电场线分布如图,图中、两点的电场强度的大小分别为和,电势分别为和,则A.，B.，C.，D.， 2.关于电势与电势能的说法正确的是 A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球、质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将、从虚线上的点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点、、为实线与虚线的交点,已知点电势高于点.则 A.带负电荷,带正电荷 B.在从点运动至点的过程中,动能不变 C.在从点运动至点的过程中克服电场力做功 D.在点的速度与在点的速度相等 4.下列说法正确的是 A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小.B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合. C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同. D.带电小球在匀强电场中仅在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内的变化量相同. 5.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在点,如图所示.以表示两极板间的场强,表示电容器的电压,表示正电荷在点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则A.变小,不变B.变大,变大C.变小,不变D.不变,不变 6.如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是A.两个物块的电势能逐渐减少B.两物组成的系统守恒C.两个物块的能守恒D.全过程物块受到的摩擦力小于或等于其受到的库仑力 7.定值电阻和一热敏电阻串联后与一内阻不计的电源组成闭合电路,开始时.现先后对加热、冷却,则下列关于的电功率变化情况正确的是A.加热时增加,冷却时减少B.加热时减少,冷却时增加C.冷却、加热时均增加D.冷却、加热时均减少 8.根据电容器电容的定义式,可知( ) A.电容器所带的电荷量越多,它的电容就越大,与成正比 B.电容器不带电时,其电容为零 C.电容器两极板之间的电压越高,它的电容就越小,与成反比 D.以上说法均不对 9.在如图所示电路中,当变阻器器的滑动头向端移动时( )A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小 10.如图、、是电场中的三个等势面,其电势分别是、和，一个电子从点以初速度进入电场,电子进入电场后的运动情况是( ) A.如果方向竖直向上,则电子的大小不变,方向不变 B.如果方向竖直向,则电子的大小不变,方向改变 C.如果方向水平向,则电子的大小变,方向改变 D.如果方向水平向左,则电子的大小改变,方向不变 11.在一个微安表上并联一个电阻,就改装成一块安培表,今将该表与标准安培表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的方法为( )A.在R上并联一个小电阻B.在R上并联一个大电阻C.将R的阻值变大些D.将R的阻值变小些 12.下列说法正确的是 A.电荷在某处不受电场力作用,则该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流强度乘积的比值 二、实验题（本题共2小题,第13题4分,第14题12分共16分.) 13.下图的游标卡尺的读数为：________________ 14.有一个小灯泡上标有“、”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的图线, 有下列器材供选用 A.电压表(～内阻) B.电压表(～内阻) C.电流表(～，内阻） D.电流表(～,内阻） E.滑动变阻器（，） F.滑动变阻器(，） G.电源（电动势，内阻）(1)实验中电压表应选用__________,电流表应选用__________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用____________（用序号字母表示）。

北大附中河南分校（宇华教育集团）2015-2016学年高二（上）月考物理试卷（12月份）一、选择题（每题4分，1-8题为单选，每题4分；9-12题为不定项，不只一个正确选项，全对得4分，部分分2分，有错误的没分）1．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（）A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路2．如图所示，R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小3．图中所示的逻辑电路中，当A、B端输入的电信号分别为“0”和“0”时，在C、D端输出的电信号分别为（）A．“1”和“0” B．“0”和“1” C．“0”和“0” D．“1”和“1”4．某同学用多用电表按如图所示电路进行了正确的测量．闭合开关S后，多用电表直接测出的是（）A．灯泡L的电功率B．灯泡L的电阻C．通过灯泡L的电流 D．灯泡L两端的电压5．如图所示是一欧姆表（多用电表欧姆挡）的结构示意图，虚线框内有欧姆表的内部电路，红、黑表笔分别插入正、负插孔，虚线框内的欧姆表的内部电路图正确的是（）A．B．C．D．6．用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2，那么R1、R2与真实值R之间满足关系（）A．R1＞R＞R2 B．R＞R1＞R2 C．R1＜R＜R2 D．R＜R1＜R27．把电流表改装成电压表时，下列说法中正确的是（）A．改装的原理是串联电路有分压作用B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C．改装后原电流表自身的电阻也增大了D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变8．关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大9．关于电源的电动势，下面叙述不正确的是（）A．同一电源接入不同电路，电动势不会发生变化B．电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小D．在外电路接通时，电源的电动势等于内外电路上的电压之和10．用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U ﹣I图象，由图可知（）A．电池电动势的测量值是1.40VB．电池内阻的测量值是3.50ΩC．外电路发生短路时的电流为0.40AD．电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′为0.20A11．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．电压表示数变大B．电流表示数变大C．电容器C所带电荷量增多D．a点的电势降低12．如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U﹣I图线，虚线C是过图线A、B交点的曲线B的切线，现将电源E与电阻R及开关、导线组成闭合电路，由图象可得（）A．电源的电动势为3V，此时消耗的总功率为6WB．R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1ΩC．若再串联一定值电阻，电源的输出功率可能不变D．此时电源消耗的热功率为4W，效率约为66.7%二、解答题（共2小题，满分22分）13．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是mm、A、V14．从以下器材中选取适当的器材，设计一个测量阻值约为15KΩ的电阻R x的电路，要求方法简捷，R x两端的电压从零开始变化，要尽可能提高测量的精度．电流表A1：量程300μA，内阻r1为300Ω，电流表A2：量程100μA，内阻r2=500Ω，电压表V1：量程10V，内阻r3约为15KΩ，电压表V2：量程3V，内阻r4≈10KΩ；电阻R0：阻值约为25Ω，作保护电阻用，额定电流为1A，滑动变阻器R1，阻值约为50Ω，额定电流为1A，滑动变阻器R2，阻值约为1000Ω，额定电流为1A，电池组E：电动势4.5V，内阻很小但不可忽略，开关及导线若干．（1）应选用的电流表、电压表、滑动变阻器分别是：、、（填仪表代号）（2）在方框中画出实验电路图（3）用所测数据对应的物理量计算R x，计算表达式为R x= ．三、解答题（共3小题，满分30分）15．如图所示，变阻器R2的最大电阻是6Ω，与有关规格为（6V，3W）的灯泡R1串联接在电路中，电源的电动势E=8V，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，灯泡正常发光，设灯泡阻值恒定不变，求：（1）电源的内电阻r；（2）电源的输出功率．16．如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻r=0.6Ω，电阻R2=0.5Ω，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V，试求：（1）电阻R1和R3的阻值；（2）当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率．17．如图所示是家用电瓶车充电器对蓄电池组进行充电的电路．A、B两端接在充电机的输出端上，蓄电池组的内阻r=2Ω，指示灯L的规格为“6V，3W”．当可变电阻R调到20Ω时，指示灯恰能正常发光，电压表示数为52V（设电压表内阻极大），试求：蓄电池组接充电机（1）充电机的输出功率；（2）对蓄电池组的输入功率；（3）蓄电池组的总电动势；（4）充电机的充电效率．2015-2016学年北大附中河南分校（宇华教育集团）高二（上）月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一、选择题（每题4分，1-8题为单选，每题4分；9-12题为不定项，不只一个正确选项，全对得4分，部分分2分，有错误的没分）1．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（）A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】由题目中电表示数的变化可得出故障原因，根据电路结构可以得出是哪一个电阻发生故障．【解答】解：A、若各原件没有故障，电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确．B、若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，显然不符合题意，故B错误．C、若R3短路，则电压表示数为零，不符合题意；故C错误．D、若R1断路，则电流表示数为零，也不符合题意，故D错误．故选：A．【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律的应用，明确当电路中有电流时，说明电路中应发生了短路故障；若电压表示数变大，电压表可能直接并联到了电源两端．2．如图所示，R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】R3为用半导体热敏材料制成的传感器，温度升高时，其电阻减小．当传感器R4所在处出现火情时，分析R4的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，即可知U的变化．根据并联部分电压的变化，分析I的变化．【解答】解：当传感器R4所在处出现火情时，R4的阻值变小，R2、R3与R4的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则总电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即有U变小．因U变小，而电流增大，故R1分压增大；并联部分分压减小；故电流表示数减小；故选：A．【点评】本题解题关键是掌握热敏电阻与温度的关系，再按“局部→整体→局部”的顺序进行动态变化分析3．图中所示的逻辑电路中，当A、B端输入的电信号分别为“0”和“0”时，在C、D端输出的电信号分别为（）A．“1”和“0” B．“0”和“1” C．“0”和“0” D．“1”和“1”【考点】简单的逻辑电路．【分析】该复合门中非门的输出端又为与门的输入端．与门的特点：事件的几个条件都满足，该事件才能发生．非门的特点：输入状态和输出状态相反．【解答】解：B端输入电信号“0”时，则非门的输出端D为“1”，非门的输出端又为与门的输入端，与门的输入端为“0”和“1”，则输出端C为“0”．故B正确、ACD错误．故选：B．【点评】解决本题的关键掌握与门和非门的特点，与门的特点：事件的几个条件都满足，该事件才能发生．非门的特点：输入状态和输出状态相反．4．某同学用多用电表按如图所示电路进行了正确的测量．闭合开关S后，多用电表直接测出的是（）A．灯泡L的电功率B．灯泡L的电阻C．通过灯泡L的电流 D．灯泡L两端的电压【考点】多用电表的原理及其使用；闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】多用电表有欧姆挡、电压挡、电流挡，测量电阻要从外电路断开，测量电流要串接到电路中，测量电压要并联到电阻两端．【解答】解：闭合开关后，多用电表是串联到电路中，题目说接法正确，故是选择的电流挡，即测量的是干路电流；故选：C．【点评】本题关键熟悉多用电表的欧姆挡、电压挡、电流挡的使用方法，是多用电表的基本使用方法，基础题．5．如图所示是一欧姆表（多用电表欧姆挡）的结构示意图，虚线框内有欧姆表的内部电路，红、黑表笔分别插入正、负插孔，虚线框内的欧姆表的内部电路图正确的是（）A．B．C．D．【考点】多用电表的原理及其使用．【专题】恒定电流专题．【分析】红表笔插在正极孔中，与内部电源的负极相连，黑表笔与电源的正极相连．【解答】解：由于要保证电流在表头中由红进黑出，故红表笔应接电源的负极，黑表笔接电源的正极；并且在测量电阻时要进行欧姆调零；故应串接滑动变阻器；故选：A．【点评】本题考查了欧姆表的内部结构，要记住电流从红表笔进，从黑表笔出．6．用伏安法测某一电阻时，如果采用如图所示的甲电路，测量值为R1，如果采用乙电路，测量值为R2，那么R1、R2与真实值R之间满足关系（）A．R1＞R＞R2 B．R＞R1＞R2 C．R1＜R＜R2 D．R＜R1＜R2【考点】伏安法测电阻．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】根据两接法的特点可知误差的来源及对结果的影响，即可得出其测量结果与真实值之间的关系．【解答】解：甲图中电压值是准确的，而由于电压表的分流导致电流值偏大，故测量结果将小于真实值；而乙图中电流值是准确的，而由于电流表的分压导致了电压表示数偏大，故测量结果将大于真实值；故答案为：R1＜R＜R2，C正确；故选C【点评】本题考查误差的分析，要明确两种不同的接法中电表对实验的影响，从而得出测量值与真实值之间的关系．7．把电流表改装成电压表时，下列说法中正确的是（）A．改装的原理是串联电路有分压作用B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了C．改装后原电流表自身的电阻也增大了D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变【考点】把电流表改装成电压表．【专题】实验题．【分析】本题的关键是明确电压表和大量程的电流表都是由电流表（表头）改装成的，改装前后，原电流表的参数最大电流、最大电压、内阻均不发生变化．【解答】解：A：根据串并联规律可知，电流表改装为电压表时，应将电流表与电阻串联，即串联电阻具有分压作用，所以A正确；B：改装成电压表以后，原电流表本身允许通过的最大电流没有发生变化，所以B错误；C：改装前后，原电流表的内阻不会发生变化，所以C错误；D：改装前后，加在原电流表两端的电压的最大值不会发生变化，所以D正确．故选：AD【点评】应明确：①串联电阻具有分压作用，并联电阻具有分流作用；②改装前后，原电流表的最大电流、最大电压、内阻均不发生变化．8．关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大【考点】电源的电动势和内阻．【专题】恒定电流专题．【分析】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和．【解答】解：A、电压表是由内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势．故A错误．B、电动势反映本身的特性，与外电路的结构无关．故BD错误．C、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大，本领越大．故C正确．故选：C．【点评】本题考查对于电源的电动势的理解能力．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与外电路无关．9．关于电源的电动势，下面叙述不正确的是（）A．同一电源接入不同电路，电动势不会发生变化B．电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小D．在外电路接通时，电源的电动势等于内外电路上的电压之和【考点】电源的电动势和内阻．【专题】恒定电流专题．【分析】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和．【解答】解：A、电动势反映电源本身的特性，与外电路的结构无关．即同一电源接入不同的电路，电动势不会变化；在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也不会变化．故A正确；B、电压表是由内阻的，跟电源连接后构成一个通路，电源有内电压，则电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势．故B错误；C、电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故C正确．D、在外电路接通时，根据闭合电路欧姆定律可知：电动势的数值等于内、外电路电压之和，故D正确．本题选错误的，故选：B【点评】本题考查对于电源的电动势的理解能力．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与外电路无关．10．用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U ﹣I图象，由图可知（）A．电池电动势的测量值是1.40VB．电池内阻的测量值是3.50ΩC．外电路发生短路时的电流为0.40AD．电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′为0.20A【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻．【解答】解：A、由图示图象可知，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V，故A正确；B、电源内阻等于图象斜率的大小，为 r===1Ω，故B错误；C、由图示图象可知，路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，可知外电路发生短路时的电流为 I短==1.4A，故C错误；D、当电压表示数为1.20V时，I′===0.20A，故D正确；故选：AD．【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能相当然的将横坐标的截距当作短路电流．11．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．电压表示数变大B．电流表示数变大C．电容器C所带电荷量增多D．a点的电势降低【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流如何变化和电阻R1两端电压的变化，即可知道电压表读数的变化．电容器C的电压等于电阻R2两端的电压，分析并联部分电压的变化，即知道电容器的电压如何变化，根据干路电流与通过R2的电流变化情况，分析电流表的变化．a点的电势等于R2两端的电压．【解答】解：A、在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，A正确．B、根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流I A=I﹣I2，I增大，I2减小，则I A增大．即电流表示数变大．故BD正确；C、电阻R2两端的电压U2=E﹣I（R1+r），I增大，则U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小，故C错误；故选：ABD【点评】本题是电路动态变化分析问题，要抓住不变量：电源的电动势、内阻及定值电阻的阻值不变，进行分析．根据电流方向判断电势高低，由电压的变化判断电势的变化．12．如图所示，A、B分别为电源E和电阻R的U﹣I图线，虚线C是过图线A、B交点的曲线B的切线，现将电源E与电阻R及开关、导线组成闭合电路，由图象可得（）A．电源的电动势为3V，此时消耗的总功率为6WB．R的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1ΩC．若再串联一定值电阻，电源的输出功率可能不变D．此时电源消耗的热功率为4W，效率约为66.7%【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．【专题】恒定电流专题．【分析】由电源的U﹣I图象与纵轴的交点读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻．电阻R的伏安特性曲线上的点与原点O连线的斜率表示电阻．两图线的交点读出电流与电压，求出电源的输出功率和效率．【解答】解：A、电源的U﹣I图象纵截距表示电源的电动势，由图读出电源的电动势E=3V，两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=1V，电流I=2A，则电源的总功率为：P=EI=3×2W=6W，故A正确；B、电阻R=，其大小等于U﹣I图线上的点与原点O连线的斜率，可知R随电压的升高而增大，此时电阻值R=，故B错误；C、电源内阻等于A图线的斜率大小，则r=，当外电路电阻与电源内电阻相等时，电源的输出功率最大，所以增加一个定值电阻后，电源的输出功率可能增大，也可能减小，也可能不变，故C正确；D、此时电源消耗的热功率，效率，故D错误．故选：AC【点评】本题关键结合图象并根据公式U=E﹣Ir和U=IR求解电源的电动势、内电阻和外电阻，同时要记住“外电路电阻与电源内电阻相等时，电源的输出功率最大”的结论二、解答题（共2小题，满分22分）13．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是0.999 mm、0.42 A、 2.28 V【考点】测定金属的电阻率．【专题】实验题．【分析】螺旋测微器读数时，可以分成整数部分和小数部分两部分来读，读整数时，注意“半毫米”刻度线是否露出；电表读数时注意“估读”方式：若每小格的读数是“0.02”A，则应是估读，即估读到0.01A，若每小格的读数是“0.1”V，则应是“”估读，即估读到0.01V，若每小格最小读数是“0.5”，则应是估读，即估读到“0.1”即可．【解答】解：螺旋测微器的读数为：d=0.5mm+49.9×0.01mm=0.999mm；电流表的读数为：I=0.42A；电压表的读数为：U=2.28V故答案为：0.999，0.42，2.28【点评】在螺旋测微器读数时，要分别读出整数部分和小数部分，再求出两部分的和，则应“半毫米”刻度线是否露出；在电表读数时，有“”、“”、“”等几种估读方法，方法是：先求出每小格的读数，若出现“1”则应是估读，出现“2”则应是“”估读，出现“5”则是“估读．”14．从以下器材中选取适当的器材，设计一个测量阻值约为15KΩ的电阻R x的电路，要求方法简捷，R x两端的电压从零开始变化，要尽可能提高测量的精度．电流表A1：量程300μA，内阻r1为300Ω，电流表A2：量程100μA，内阻r2=500Ω，电压表V1：量程10V，内阻r3约为15KΩ，电压表V2：量程3V，内阻r4≈10KΩ；电阻R0：阻值约为25Ω，作保护电阻用，额定电流为1A，滑动变阻器R1，阻值约为50Ω，额定电流为1A，滑动变阻器R2，阻值约为1000Ω，额定电流为1A，电池组E：电动势4.5V，内阻很小但不可忽略，开关及导线若干．（1）应选用的电流表、电压表、滑动变阻器分别是：A1、V2、R1（填仪表代号）（2）在方框中画出实验电路图（3）用所测数据对应的物理量计算R x，计算表达式为R x= ﹣r1．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】由题意可知，电源电压为3V，而待测电阻约为15kΩ，则可知电路中电流的最大值，本着安全准确的原则可以选电压表及电流表；根据电阻阻值与电流表、电压表内阻的大小关系可以选出合理的接法，则可画出电路图；由接法可知R X两端的电压及电流，由欧姆定律可求得电阻值．【解答】解：（1）因电源电压为3V，故电压表只能选取V2，而由欧姆定律可知，电路中的电流约为I==200μA，故电流表应选A1；．为了能多测量数据滑动变阻器应采用分压接法；选择小电阻R1；（2）滑动变阻器最大阻值为50Ω，待测电阻阻值为15kΩ，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器应采用分压接法，电流表采用内接法，如图所示：（3）由题意可知，电压值为U2，而电流为A2中电流减去电压分流电流，则由欧姆定律可知：R X=﹣r1，U2表示电压表V2的示数，I1表示电流A1的示数．r表示电流表的内阻；故答案为：（1）A1，V2；R1（2）如上图；（3）﹣r1【点评】电学实验的考查重点在于考查：仪表的选择，接法的选择及数据分析和误差分析，知道在什么情况下选用外接法误差较小，什么情况下选用内接法误差较小．三、解答题（共3小题，满分30分）15．如图所示，变阻器R2的最大电阻是6Ω，与有关规格为（6V，3W）的灯泡R1串联接在电路中，电源的电动势E=8V，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，灯泡正常发光，设灯泡阻值恒定不变，求：（1）电源的内电阻r；（2）电源的输出功率．【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，求出灯泡的额定电流，根据闭合电路欧姆定律求出内阻；（2）根据P=EI﹣I2r求解电源的输出功率．【解答】解：（1）变阻器的滑片在中点位置时R2=3Ω，灯泡正常发光，则干路电流为：I=，根据闭合电路欧姆定律得：E=U1+I（R2+r）解得：r=（2）电源的输出功率为：P=EI﹣I2r=8×0.5﹣0.52×1=3.75W。

北大附中河南分校2016-2017学年高二物理上学期第一次月考试题（时间：100分钟 总分：100分） 一、选择题，（有单选，有多选，全对得6分，对而不全得3分，有错的得0分；共60分）1.真空中有两个点电荷，其中一个点电荷带电为1+q ，另一个点电荷带电为2q -，它们之间距离为r ，则它们之间的静电力为（ ） A.122Kq q r B.12Kq q r C.122q q Kr D.123Kq q r 2.两个带电体距离相当远，相距r ，一个带电为q -，另一个带电为+2q ，若两个带电体大小相同，将它们接触一下后分开放在原处，则它们之间的静电力F 大小为（ ） A. 224Kq r B.2214Kq r C.22Kq r D.223Kq r3.在电场中放一个检验电荷q ，它具有的电势能为p E ，则该点的电势ϕ为（ ） A.=pE q ϕ B.2=pE q ϕ C. 2=3pE q ϕ D.=2pE q ϕ4.电场中有一点P ，下列哪些说法是正确的（ ）A.若放在P 点的检验电荷的电量减半，则P 点的场强减半。

B.若P 点没有检验电荷，则P 点的场强为零。

C. P 点的场强越大，则同一种电荷在P 点受到的电场力越大。

D.P 点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向。

5.如图为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是（ ）A.这个电场可能是负点电荷的电场。

B.这个电场可能是匀强电场。

C.点电荷在A 点受到的电场力比在B 点时受到的电场力大。

D.负电荷在B 点时受到的电场力的方向沿B 点切线方向。

6.下列关于电场线的说法中，正确的是（ ）A.匀强电场的电场线是一组相互平行间隔相等的直线，且代表正电荷的运动轨迹。

B.电场线上每一点的切线方向代表正电荷在该处所受电场力的方向。

C.电场线的疏密程度能表示场强的大小。

D.两条电场线不能相交。

7.下图为电场中一条电场线，由此可以确定（ ）A.A B ϕϕ>B.A B ϕϕ<C. A B E E >D. A B E E =8.下图为一匀强电场中的电场线，由此可以确定（ ）A.A B E E =B.A B E E >C. A B ϕϕ=D.A B ϕϕ>9.在匀强电场中同一条电场线上有两点A,B ，其中=100V A ϕ，80V B ϕ=，A,B 之间距离为2m d =，则该匀强电场的电场强度为（ ） A.10N C B.10V m C.15N D.20V m10.在任意电场中，A 点的电势为=15V A ϕ，B 点的电势为=20V B ϕ，将一个电量为5C q =的负电荷从A 点移到B 点，电场力所做的功为（ ）A.25J +B.25J -C.30J +D.30J -二、填空题（每空2分，共20分）1.下图为一束电场线和等势线，回答下列问题。

北大附中河南分校2015-2016学年上学期第一次月考试试卷高二物理考试时间90分钟 满分100分一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中, 2、4、5、12小题有多个选项正确，其余的小题只有一个选项正确,.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.)1.某静电场的电场线分布如图,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为P ϕ和Q ϕ,则A.P Q E E >，P Q ϕϕ<B.P Q E E <，P Q ϕϕ>C.P QE E <，P Qϕϕ< D.P QE E >，P Qϕϕ>2.关于电势与电势能的说法正确的是 A.电荷在电场中电势高的地方电势能大B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大C.正点电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大D.负点电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球M 、N 质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.则A.M 带负电荷,N 带正电荷B.M 在从O 点运动至b 点的过程中,动能不变第1题图QC.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功D.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度相等 4.下列说法正确的是A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小.B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合.C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同.D.带电小球在匀强电场中仅在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内速度的变化量相同.5.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则A.U 变小,E 不变B.E 变大,ε变大C.U 变小,ε不变D.U 不变,ε不变 6.如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止.在物块的运动过程中,下列表述正确的是 A.两个物块的电势能逐渐减少 B.两物组成的系统机械能守恒C.两个物块的动能守恒D.全过程物块受到的摩擦力小于或等于其受到的库仑力 7.定值电阻1R 和一热敏电阻2R 串联后与一内阻不计的电源组成闭合电路,开始时12R R =.现先后对2R 加热、冷却,则下列关于2R 的电功率变化情况正确的是A.加热时增加,冷却时减少B.加热时减少,冷却时增加C.冷却、加热时均增加D.冷却、加热时均减少Pq +q +第6题图8.根据电容器电容的定义式C Q U =,可知( )A.电容器所带的电荷量Q 越多,它的电容就越大,C 与Q 成正比B.电容器不带电时,其电容为零C.电容器两极板之间的电压U 越高,它的电容就越小,C 与U 成反比D.以上说法均不对9.在如图所示电路中,当变阻器器的滑动头P 向b 端移动时( )A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小10.如图a 、b 、c 是电场中的三个等势面,其电势分别是5V 、0和5V -，一个电子从O 点以初速度0v 进入电场,电子进入电场后的运动情况是( )A.如果0v 方向竖直向上,则电子的速度大小不变,方向不变B.如果0v 方向竖直向下,则电子的速度大小不变,方向改变C.如果0v 方向水平向右,则电子的速度大小不变,方向改变D.如果0v 方向水平向左,则电子的速度大小改变,方向不变11.在一个微安表G 上并联一个电阻R ,就改装成一块安培表,今将该表与标准安培表串联后去测电流,发现该表的示数总比标准表的示数小,修正的方法为( ) A.在R 上并联一个小电阻 B.在R 上并联一个大电阻 C.将R 的阻值变大些 D.将R 的阻值变小些 12.下列说法正确的是A.电荷在某处不受电场力作用,则该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电2R 第9题图第11题图ac5V 5V-荷量的比值D.表征磁场中某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流强度乘积的比值二、实验题（本题共2小题,第13题4分,第14题12分共16分.)13.下图的游标卡尺的读数为：________________mm14.有一个小灯泡上标有“2V 、1W ”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I U -图线, 有下列器材供选用A.电压表(0～3V 内阻10千欧)B.电压表(0～15V 内阻30千欧)C.电流表(0～0.3A ，内阻1Ω）D.电流表(0～0.6A ,内阻0.4Ω）E.滑动变阻器（5Ω，1A ）F.滑动变阻器(500Ω，0.2A ） G .电源（电动势3V ，内阻1Ω）(1)实验中电压表应选用__________,电流表应选用__________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用____________（用序号字母表示）。

北京大学附属中学河南分校2015-2016学年高二上学期期中考试物理试题一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共计48分，1-7只有一个．．．．选项符合题意，8-12小题有多个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。

）1.如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈产生感应电流，则下列方法中不可行的是（）A．以ab为轴转动B．以OO′为轴转动C．以ad为轴转动（小于60°）D．以bc为轴转动（小于60°）2.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3.一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，框上垂直放置一金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在如图所示的匀强磁场中，当用外力使ab棒右移时（）A．其穿线框的磁通量不变，框内没有感应电流B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行4.如图所示，一导电金属板置于匀强磁场中，当电流方向向上时，金属板两侧电子多少及电势高低判断正确的是()A．左侧电子较多，左侧电势较高B．左侧电子较多，右侧电势较高C．右侧电子较多，左侧电势较高D．右侧电子较多，右侧电势较高5.两只相同的电阻，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∶36.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，机翼总长为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则（）A.E=B1vb，且A点电势低于B点电势B.E=B1vb，且A点电势高于B点电势C.E=B2vb，且A点电势低于B点电势D.E=B2vb，且A点电势高于B点电势7.在图甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电．设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计．图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长．今给导体棒ab一个向右的初速度，在甲、乙、丙三种情形下导体棒动的最终运动状态是（）A．三种情形下导体棒ab 最终均做匀速运动B．甲、丙中，ab 棒最终将以不同的速度做匀速运动：乙中ab棒最终静止C．甲、丙中，ab 棒最终将以相同的速度做匀速运动：乙中ab棒最终静止D．三种情形下导体棒ab最终均静止8.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9. 两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。

2016-2017学年下学期第一次月考高二年级物理试题卷（时间：90分钟总分：100分）第Ⅰ卷（选择题，共50分）一、选择题:（每小题5分，共50分。

其中1~8题为单选，9~10题为多选）。

1．重为4N 的物体，静止在倾角为30°的斜面上，在5s 内，关于重力对物体的冲量的说法正确的是()A．重力的冲量为零B．重力的冲量为10N·s C．重力的冲量为20N·sD．重力的冲量与摩擦力的冲量相等2．如下图所示，竖直墙壁两侧固定着两轻质弹簧，水平面光滑，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，则小球在运动过程中()A．系统的动量守恒，动能守恒B．系统的动量守恒，机械能守恒C．系统的动量不守恒，机械能守恒D．系统的动量不守恒，动能守恒3．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了()A．减小冲量B．减小动量的变化量C．延长与地面的作用时间，从而减小冲力D．增大人对地面的压强，起到安全作用4．如图所示，两个小球A、B 在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为mA ＝4kg，mB＝2kg，速度分别是vA＝3m/s(设为正方向)，vB＝－3m/s。

则它们发生正碰后，速度的可能值分别为()A．vA′＝1m/s，vB′＝1m/s B．vA′＝4m/s，vB′＝－5m/s C．vA′＝2m/s，vB′＝－1m/s D．vA′＝－1m/s，vB′＝－5m/s5．红、黄、绿、紫四种单色光中，能量最小的是()A．紫光光子B．红光光子C．绿光光子D．黄光光子6．当具有5.0eV 能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5eV。

为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为()A．1.5eV B．3.5eV C．5.0eVD．6.5eV7.紫外线光子的动量为p ＝hνc，一个静止的O 3吸收了一个紫外线光子后()A．仍然静止B．沿着光子原来运动的方向运动C．沿光子运动相反方向运动D．可能向任何方向运动8.已知人眼瞳孔的直径为d，一秒进入瞳孔N 个波长为λ的光子时就能引起视觉。

宇华教育集团2015-2016学年上学期10月抽考试卷高二物理考试时间9 0分钟满分100分本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。

共100分,考试用时90分钟。

一、本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．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。

1．如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO'在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是( )A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高D．当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动2．如图所示，半径为R的导线环对心、匀速穿过半径也为R的匀强磁场区域，关于导线环中的感应电流随时间的变化关系，下列图像中(以逆时针方向的电流为正)最符合实际的是( )3．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是( )A．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮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时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同4．如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(力的方向规定向左为正方向)( )5．图甲、图乙分别表示两种电压随时间变化的图象，其中图甲所示电压按正弦规律变化。