广东省深圳实验学校2015-2016学年高二下学期第一阶段考试物理试题Word版缺答案

深圳实验学校高中部2015-2016 学年度第二学期第一阶段
考试
高二物理
第一卷
一、单项选择题（本大题共10 小题，每小题3 分，共30 分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1．关于交变电流和直流电的说法中，正确的是（）
A．如果电流大小随时间做周期性变化,则一定是交变电流
B．直流电的大小和方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化
2．如图所示，L
甲、L
乙
是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论
电源的正极与哪一个接线柱相连，L
甲灯均能正常发光，L
乙
灯都完全不亮．当a、b接电压
的有效值为U的交流电源时，L
甲灯发出微弱的光，L
乙
灯能正常发光，则下列判断正确的
是（）
A．与L
甲灯串联的元件x是电容器，与L
乙
灯串联的元件y是电感线圈
B．与L
甲灯串联的元件x是电感线圈，与L
乙
灯串联的元件y是电容器
C．与L
甲灯串联的元件x是二极管，与L
乙
灯串联的元件y是电容器
D．与L
甲灯串联的元件x是电感线圈，与L
乙
灯串联的元件y是二极管
3．两只阻值相同的电阻分别通以正弦式交变电流和方形交变电流，如图所示，若它们的电流最大值相等，则两只电阻产生的热功率之比为（）
A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．2∶1
4．如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器．原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P ，使输出电压有效值由220V 降至110V ，调节前后（ ）
A ．副线圈中的电流比为1∶2
B ．副线圈输出功率比为2∶1
C ．副线圈的接入匝数比为2∶1
D ．原线圈输入功率比为1∶2
5．如图为模拟远距离输电电路，两理想变压器的线圈匝数1423n n n n =<=，1A 、2A 、3A 为相同的理想交流电流表，当a 、b 端接入低压交流电源时，则（ ）
A ．1A 、2A 的示数相等
B ．2A 、3A 的示数相等
C ．1A 的示数大于2A 的示数
D ．2A 的示数大于3A 的示数
6．普通的交流电流表是不能直接接在高压输电线路上测量电流的，通常要通过电流互感器来连接．图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为ab I ；cd 一侧线圈的匝数
较多，工作时电流为cd I ．为了使电流表能正常工作，则（ ）
A ．ab 接MN ，cd 接PQ ，ab cd I I <
B ．ab 接MN ，cd 接PQ ，ab cd I I >
C ．ab 接PQ ，cd 接MN ，ab cd I I <
D ．ab 接PQ ，cd 接MN ，ab cd I I <
7．如图所示，质量为m 的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（ ）
A ．大于环重力mg ，并逐渐减小
B ．始终等于环重力mg
C ．小于环重力mg ，并保持恒定
D ．大于环重力mg ，并保持恒定
8．压敏电阻的阻值随所受的压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如左图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如右图所示，下列判断正确的是（ ）
A ．从1t 到2t 时间内，小车做匀速直线运动
B ．从1t 到2t 时间内，小车做匀加速直线运动
C ．从2t 到3t 时间内，小车做匀速直线运动
D ．从2t 到3t 时间内，小车做匀加速直线运动
9．如图所示，A 、B 是两个完全相同的灯泡，D 是理想二极管，L 是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是（ ）
A ．S 闭合瞬间，A 先亮
B ．S 闭合瞬间，A 、B 同时亮
C ．S 断开瞬间，B 逐渐熄灭
D ．S 断开瞬间，A 闪亮一下，然后逐渐熄灭
10．如图所示，半径为R 、质量为M 的1/4 光滑圆槽置于光滑的水平地面上，一个质量为m 的小木块
从槽的顶端由静止滑下．则木块从槽口滑出时的速度大小为（ ）
A B C ．
D
二．多选题（本大题共10 小题，每小题4 分，共40 分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错的得0 分）
11．质量为m 的物块甲以3m/s 的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m 的物体乙以4m/s 的速度与甲相向运动，如图所示，下列说法中不正确的是（ ）
A ．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统动量守恒
B ．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零
C ．当甲物块的速率为1m/s 时，乙物块的速率可能为，也可能为0
D ．甲物块的速率可能达到6m/s
12．下列说法正确的是（ ）
A ．把金属块放在变化的磁场中可产生涡流
B ．在匀强磁场中匀速运动的金属块会产生涡流
C ．涡流对于生产和实验，既有有利的一面，也有不利的一面
D ．大块金属中无感应电动势产生,直接产生了涡流
13．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（ ）
A ．电灯L 变暗
B ．电灯L 变亮
C ．电流表的示数增大
D ．电流表的示数减小
14．如图所示，M 为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷．在M 正上方用丝线悬挂一个等大的闭合铝环N ，铝环也处于水平面中，且M 盘和N 环的中心在同一条竖直线12O O 上．现让橡胶圆盘由静止开始绕12O O 轴按图示方向逆时针加速转动，下列说法正
确的是（ ）
A ．铝环N 对橡胶圆盘M 的作用力方向竖直向下
B ．铝环N 对橡胶圆盘M 的作用力方向竖直向上
C ．铝环N 有扩大的趋势，丝线对它的拉力增大
D ．铝环N 有缩小的趋势，丝线对它的拉力减小
15．如图，由某种粗细均匀的总电阻为5R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中．一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ，在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动，滑动过程PQ 始终与ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中（）
A ．PQ 中电流先增大后减小
B ．PQ 两端电压先增大后减小
C ．PQ 上拉力的功率先减小后增大
D ．线框消耗的电功率先增大后减小
16．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电流瞬时值表达式为：i tA π=，则（ ）
A ． 此交流的频率为50Hz
B ． 此交流的峰值为10A
C ． 用交流电流表测此电流，示数为10A
D ． 用交流电流表测此电流，示数为14.1A
17．今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图 （电压表和电流表均为理想电表）．已知该发电机线圈匝数为N ，电阻为r ，当线圈以转速n 匀速转动时，电压表示数为U ，灯泡（额定电压为0U ．电阻恒为R ）恰能正常发光，则（ ）
A ．交压器的匝数比为0:U U
B ．电流表的示数为20U RU
C D ．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为sin2πu U n t =
18．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，电流表、电压表均为理想电表，R 是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是（ ）
A ．电压u 的频率为100 Hz
B ．电压表的示数为22 V
C ．照射R 的光变强时，灯泡变暗
D ．照射R 的光变强时，电流表的示数变大
19．如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN 、''M N 位于同一水平面上，两轨道之间的距离0.50 m l =．轨道的M 、'M 之间有一阻值0.50 R =Ω的定值电阻，'NN 端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP 、''N P 平滑连接，两半圆轨道的半径均为00.50 m R =．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度0.60 T B =的匀强磁场中，磁场区域
的宽度0.80 m d =，且其右边界与'NN 重合．现有一质量0.20 kg m =、电阻0.10 r =Ω恰好能放在轨道上的导体杆ab 静止在距磁场的左边界 2.0 m s =处．在与杆垂直的水平恒力2.0 N F =的作用下ab 杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F ，导体杆ab 穿过磁场区域后，沿半圆形轨道运动，结果恰好通过半圆形轨道的最高点'PP ．已知导体杆ab 在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab 与直轨道之间的动摩擦因数0.10μ=，轨道的电阻可忽略不计，g 取210m/s ．则（ ）
A ．导体杆刚进入磁场时，电阻R 中的电流方向由M 指向'M
B ．导体杆刚进入磁场时，导体杆中的电流大小为3.0 A
C ．导体杆刚穿出磁场时速度的大小为5.0 m/s
D ．导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热为0.94 J
20．半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻（图中未画出）．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小g ．则（ ）
A ．电阻R 中的感应电流从C 端流向D 端
B ．电阻R 中的感应电流大小为2
32Br R
ω C ．克服摩擦力做功的功率为32
mg r μω D ．外力的功率为22494B r R ω
第二卷
三．计算题（本大题共3 小题，满分40 分．要求写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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）
21． 如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为6 kg 的小车C 的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为2 kg 的滑块A ，在小车C 的左端有一个质量为2 kg 的滑块B ，滑块A 与B 均可看作质点．现使滑块A 从距小车的上表面高 1.25 m h =处由静止下滑，与B 碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，最终没有从小车C 上滑出．已知滑块A 、B 与小车C 的动摩擦因数均为0.5μ=，小车C 与水平地面的摩擦忽略不计，取210m/s g =．求：
（1）滑块A 与B 碰撞后瞬间的共同速度的大小；
（2）小车C 上表面的最短长度．
22．如图所示，两平行金属导轨电阻不计，相距 1 m L =，导轨平面与水平面的夹角37θ=︒，导轨的下端连接一个电阻R ．匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为0.4 T B =．质量为0.2kg 、电阻不计的金属棒垂直放在两导轨上且保持良好接触，金属棒和导轨间的动摩擦因数为0.25μ=．金属棒沿导轨由静止开始下滑，当金属棒下滑的速度达到稳定时，其速度的大小为10m/s.g 取210m/s ，已知sin370.6︒=，cos370.8︒=，求：
（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑的速度达到稳定时电阻R 消耗的功率；
（3）电阻R 的阻值．
23．如图，是一种直线电动机的示意图．水平面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等距离间隔的匀强磁场1B 和2B ，导轨上有金属框A ，框的宽度与磁场间
隔相等，当匀强磁场1B 和2B 同时以恒定速度0v 沿平行于直轨道方向运动时，金属框也会因
此沿直导轨运动，这是一类磁悬浮列车运行的原理．如果金属框下始终有这样运动的磁场，金属框就会一直运动下去．设金属框垂直导轨的边长为0.2 m L =、总电阻为 1.6 R =Ω，12 1 T B B ==，磁场运动速度04m/s v =．求：
（1）若匀强磁场2B 的方向如图所示，为使金属框运动，则1B 的方向如何？
（2）金属框运动的方向．
（3）若金属框运动时不受阻力作用，金属框的最大速度，并简述理由．
（4）若金属框运动时受到恒定的阻力0.1 N f =作用时，金属框的最大速度．
（5）在（4）的情况下，当金属框达到最大速度时，为维持它的运动，磁场必须提供的功率．
深圳实验学校高中部2015-2016 学年度第二学期第一阶段
考试
高二物理参考答案
1．D 2．B 3．B 4．C 5．C 6．B 7．A 8．D 9．D 10．B
11．BD 12．AC 13．BD 14．AD 15．BC 16．AC 17．AB 18．BD 19．BCD
20．ABC
21．（1）2.5m/s （2）0.375m
[解析] （1）设滑块A 滑到圆弧末端时的速度大小为1v ，由机械能守恒定律有：2A A 11m gh m v 2
=
代入数据解得15m/s v =．
设A 、B 碰后瞬间的共同速度为2v ，滑块A 与B 碰撞瞬间与小车C 无关，滑块A 与B 组
成的系统动量守恒， 12()A A B m v m m v =+，代入数据解得2 2.5m/s v =．
（2）设小车C 的最短长度为L ，滑块A 与B 最终没有从小车C 上滑出，三者最终速度相同设为3v ，
根据动量守恒定律有：A B 2A B C 3(m m )v (m m m )v +=++ 根据能量守恒定律有：222311()gL=()()22
A B A B A B C m m m m v m m m v μ++-++ 联立以上两代入数据解得0.375m L =．
22．（1）424m/s （2）8 W （3）2Ω
[解析] （1）设金属棒开始下滑时的加速度为a ，根据牛顿第二定律，有sin cos mg mg ma θμθ-=，
解得24m/s a =．
（2）当金属棒下滑的速度达到稳定时，设金属棒所受到的安培力为F ，金属棒沿导轨方向受力平衡，根据平衡条件，有sin cos 0mg mg F θμθ--=，解得0.8N F =，
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R 消耗的电功率，故0.810W 8W P Fv ==⨯=．
（3）设电路中的感应电流为I ，感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律，有
0.4110V 4V E BLv ==⨯⨯=，电阻R 两端的电压 4 V U E ==， 由2
U P R
=得22
428
U R P ==Ω=Ω． 23．解：（1）1B 的方向是垂直纸面向外的。

（1 分）
（2）金属框的运动方向是水平向左（与磁场运动方向相同） （1 分）
（3）金属框最大运动速度为4m/s m v =（1 分）
当磁场向左运动时，金属框和磁场发生相对运动，切割磁感线，产生感应电流，感应电流受到
的安培力水平向左，金属框在安培力作用下开始向左做加速运动．这样，磁场和金属框之间的相对
运动速度大小减小，感应电流、安培力跟着减小．当两者速度相等时，感应电流和安培力消失，金
属框就以4m/s 的速度向左匀速运动． （1 分）
（4）当安培力等于阻力时，金属框开始匀速运动，设此时速度为1v ，则有F f =安 （1 分）
金属框中感应电动势为： 012()E BL v v =-（1 分） 金属框中感应电流为：E I R =
安培力大小为： 2F BLI =安（1 分） 由以上各式得：10223m/s 4fR v v B L
=-= （1 分） （5）磁场提供的电能转化为焦耳热和摩擦热，21/0.4P fv E R W =+= （2 分）。