1、河北省衡水市枣强中学2015-2016学年高二（上）第四次月考物理试卷一、选择题（本题共15个小题，每小题4分，共60分，其中1-7题为单选题，其它为多选题，全部选对的得2分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴的坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度能正确反映振子位移x与时间关系的图象是（）ABCD2在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器两个扬声器连续发出波长为5m的声波一同学从该跑道的中点出发，向某一段点缓慢行进10m在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱
2、的次数为（）A2B4C6D83一个质点在平衡位置O点附近做机械振动若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是（）A8sB4sC14sD0.3s4图l是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图象对应的质点可能位于（）AaxbBbxcCcxdDdxe5如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab，导轨的一端连接电阻R，其它电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在水平恒力F作用下由静止开始向右运动，则下列说
3、法错误的是（）A随着ab运动速度的增大，其加速度在减小B外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率Dab克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能6如图所示为一交流电压随时间变化的图象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（）A7.5VB8VC VD V7一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里为正，如图1所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为负，则以下的Tt图中正确的是（）
4、ABCD8一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如图是A处质点的振动图象当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是（）A4.5m/sB3.0m/sC1.5m/sD0.9m/s9如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（）A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗10如图所示，正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I1，理想变压器原线圈的输入电压为U1，
5、两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3，接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光则下列表述正确的是（）AI1：I2：I3=1：2：1BU1：U2：U3=4：1：2C线圈匝数n1：n2：n3=2：1：2DU：U1=4：311在同一介质中两列频率相同，振动步调一致的横波相互叠加，则（）A波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B振动最强的点经过T后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱C振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随时间变化D加强区的质点某时刻的位移可能是零12如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R线框绕
6、与cd合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I下列说法正确的是（）A线框中感应电流的有效值为2IB线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D线框转一周的过程中，产生的热量为13如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谱横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.1s时刻的波形图已知该波的波速是v=1.0m/s，则下列说法正确的是（）A这列波的振幅是20cmB这列波沿x轴正方向传播的C在t=0.1s时，x=2cm处的质点p速度沿y轴负方向D经过0.18s，x=2cm处的质点p通过路程为0.6m14如图所示，50匝矩形
7、闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小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=200rad/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”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中性面位置穿过线框的磁通量为零B线框中产生交变电压的有效值为500VC变压器原、副线圈匝数之比为25：22D允许变压器输出的最大功率为5000W15波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰关于这两列波，下列说法正确的是（）A甲波中
8、的P处质点比M处质点先回平衡位置B从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点通过的位移为2mC此时刻，M点的运动方向沿x轴正方向D从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置二、填空题（共10分，把正确的答案填写在题中的横线上）16用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为mm17用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为m；三、计算题（共40分，要求写出必要得的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数字值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分）18横波如图所示，t1时刻波形为图中实线所示，t2时刻波形为图中虚线所示，已知t=t2t1=0.5s，且3Tt2t14T，问：
9、（1）如果波向右传播，波速多大？（2）如果波向左传播，波速多大？19在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800kWh求：（1）输电效率和输电线的总电阻r；（2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线电阻，那么电站应使用多高的电压向外输电？20如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角=30，导轨电阻不计磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始
10、终与导轨电接触良好，金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻RL=4，定值电阻R1=2，电阻箱电阻R2=12，重力加速度为g=10m/s2，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大，试求：（1）金属棒下滑的最大速度vm；（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q2015-2016学年河北省衡水市枣强中学高二（上）第四次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共15个小题，每小题4分，共60分，其中1-7题为单选题，其它为多选题，全部选对的得2分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1一个弹簧振子沿x
11、轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴的坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度能正确反映振子位移x与时间关系的图象是（）ABCD【考点】横波的图象【专题】振动图像与波动图像专题【分析】根据某一时刻作计时起点（t=0），经过四分之一周期，振子具有正方向最大加速度，分析t=0时刻质点的位置和速度方向，确定位移的图象【解答】解：由题，某一时刻作计时起点（t=0），经周期，振子具有正方向最大加速度，则其位移为负方向最大，说明t=0时刻质点经过平衡位置向负方向运动，故C正确故选C【点评】本题在选择图象时，关键研究t=0时刻质点的位移和位移如何变化基础题2在学校运动场上50
12、m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器两个扬声器连续发出波长为5m的声波一同学从该跑道的中点出发，向某一段点缓慢行进10m在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（）A2B4C6D8【考点】多普勒效应【专题】压轴题【分析】当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的【解答】解：当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听到声音变大；当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，
13、听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动1.25m、3.75m、6.25m、8.75m时，声音减弱；故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为4次；故选B【点评】本题关键明确振动加强和振动减弱的条件，然后可以结合图表分析，不难3一个质点在平衡位置O点附近做机械振动若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是（）A8sB4sC14sD0.3s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】振子开始运动的方向可能先向右，也可能向左，画出振子的运动过程示意图，确定振动周期，再求出振子第三次到
14、达M点还需要经过的时间可能值【解答】解：若振子开始运动的方向先向左，再向M点运动，运动路线如图1所示质点从O到a再b的时间为T=3s+2s，得到振动的周期为T=s，振子第三次通过M点需要经过的时间为t=T2s=s若振子开始运动的方向向右直接向M点运动，如图2，振动的周期为T=16s，振子第三次通过M点需要经过的时间为t=T2s=14s故选：C【点评】本题考查分析振动过程的能力，由于振子开始运动方向不明，要考虑两种可能，考虑问题要全面4图l是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图象对应的质点可能位于（）AaxbBbxcCcxdDdxe【
15、考点】横波的图象；简谐运动的振动图象【专题】振动图像与波动图像专题【分析】由题，根据c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，确定出该波的周期及波的传播方向，作出1.25s前的波形图象，即t=0时刻的波形，逐项分析t=0时刻各个区间质点的状态，选择与图2相符的选项【解答】解：由图2知，t=0时刻质点处于平衡位置上方，且向上振动由题，c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则知该波的周期为T=1s，波的传播方向为向右，则t=1.25s=1T，作出1.25s前的波形图象，即t=0时刻的波形图象如图所示（红线），则位于平衡位置上方且振动方向向上的质点位于区间为de间，即有dxe故选D【点评】本题的解题技巧
16、是画出t=0时刻的波形，考查分析和理解波动图象和振动图象联系的能力5如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab，导轨的一端连接电阻R，其它电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在水平恒力F作用下由静止开始向右运动，则下列说法错误的是（）A随着ab运动速度的增大，其加速度在减小B外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率Dab克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【专题】电磁感应功能问题【分析】在水平方向，金属棒受到拉力F和安培力作用，安
17、培力随速度增大而增大，根据牛顿定律分析加速度的变化情况根据功能关系分析电能与功的关系【解答】解：A、金属棒所受的安培力F安=BIL=，则a=，随速度v增大，安培力增大，则加速度减小故A正确B、根据能量守恒得，外力F对ab做的功等于电路中产生的电能以及ab棒的动能之和，故B错误C、当ab棒匀速运动时，外力做的功全部转化为电路中的电能，则外力F做功的功率等于电路中的电功率故C正确D、根据功能关系知，克服安培力做的功等于电路中产生的电能故D正确本题选错误的，故：B【点评】电磁感应现象中电路中产生的热量等于外力克服安培力所做的功；在解题时要注意体会功能关系及能量转化与守恒关系6如图所示为一交流电压随时
18、间变化的图象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（）A7.5VB8VC VD V【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】交流电专题【分析】正弦式电流给灯泡供电，电压表显示是电源电压的有效值，要求电路中灯泡的电流或功率等，均要用正弦式电流的有效值而求有效值方法：是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值【解答】解：如图所示，它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以根号2取一个周期进行分段，在01s 是正弦式电流，则电压的有效值等于3在1s3s是恒定
19、电流，则有效值等于9V则在03s内，产生的热量U=2故选：C【点评】正弦式交流电时，当时间轴上方与下方的图象不一样时，也是分段：前半周期时间的正弦式有效值等于最大值除以根号2，后半周期时间内的正弦式有效值等于最大值除以根号2然后再求出一个周期内的有效值7一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里为正，如图1所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为负，则以下的Tt图中正确的是（）ABCD【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律【专题】电磁感应与图像结合【分析】由图2可知磁感应强度的变化，则可
20、知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，二者结合可得出正确的图象【解答】解：感应定律和欧姆定律得I=，所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率由图2可知，01s时间内，B增大，增大，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则感应电流是逆时针的，因而是正值所以可判断01为正的恒值；12为负的恒值；23为零；34为正的恒值；45为零；56为负的恒值故选：B【点评】此类问题不必非要求得电动势的大小，应根据楞次定律判断电路中电流的方向，结合电动势的变化情况即可得出正确结果8一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、
21、B相距0.45m，如图是A处质点的振动图象当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是（）A4.5m/sB3.0m/sC1.5m/sD0.9m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】由振动图象读出周期根据A质点和B质点的状态，分析状态与位置关系，找出波长的通项，求出波速的通项，进而确定特殊值【解答】解：由图T=0.4s 且根据题意由AB间的最简波形图得到：AB两点间距离与波长的关系式：0.45m=（n+），得：=m，（n=0，1，2，）再由图形知周期T=0.4s，得出波速公式为：v=m/s，（n=0，1，2，）当n=0时，v=m/s=
22、4.5m/s，当n=1时，v=m/s=0.9m/s，由于n只能取整数，v不可能等于3m/s和1.5m/s，故AD正确，BC错误；故选：AD【点评】本题关键要有运用数学知识解决物理问题的能力和分析波动形成过程的能力，要能根据两个质点的状态，抓住周期性得到波长的通项9如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（）A在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用【专题】交流电专题【分
23、析】电感总是阻碍电流的变化线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向与原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向跟原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡D构成电路回路【解答】解：A、在电路甲中，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致D将逐渐变暗故A正确；B、在电路甲中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比电阻的电流小，当断开S，D将不会变得更亮，但会渐渐变暗故B错误；C、在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致D将变得更亮，然后逐渐变暗故C错误；D、在电路乙中，由于电阻R和自感线
24、圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致D将变得更亮，然后逐渐变暗故D正确；故选：AD【点评】线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极10如图所示，正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I1，理想变压器原线圈的输入电压为U1，两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3，接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光则下列表述正确的是（）AI1：I2：I3=1：2：1BU1：U2：U3=4：1：2C线圈匝数n1：n2：n3=
25、2：1：2DU：U1=4：3【考点】变压器的构造和原理【专题】交流电专题【分析】理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，当有多个副线圈时，根据输入的功率和输出的功率相等，并结合五个完全相同的灯泡均正常发光，可以判断电流之间的关系，进而可判定电压及匝数关系【解答】解：A、设灯泡均正常发光时的电流I，由图可知，则有：I1=I，I2=2I，I3=I；所以有：I1：I2：I3=1：2：1，故A正确B、设灯泡均正常发光时的电压为U，由图可知，则有：U2=U，U3=2U，理想变压器的输入功率和输出功率相等，所以输入的功率为I1U1，输出的功率为两个副线圈的功率的和，所以I1U1=I2U2+I
26、3U3，所以U1：U2：U3=4：1：2，故B错误C、理想变压器的电压与匝数成正比，由U1：U2：U3=4：1：2，可知：n1：n2：n3=4：1：2，故C错误D、根据原线圈与电灯L1串联电流相等，则有电压关系：U：U1=5：4，所以D错误故选：AB【点评】掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决，注意根据灯泡的正常发光电流与电压值恒定，是解题的关键之处11在同一介质中两列频率相同，振动步调一致的横波相互叠加，则（）A波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B振动最强的点经过T后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱C振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随
27、时间变化D加强区的质点某时刻的位移可能是零【考点】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】两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱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【解答】解：A、当波峰与波谷相遇时振动减弱，A正确；B、振动最强的点始终是加强区，只是位移随时间变化而已，B错误；C、波程差为波长的整数倍的点为振动加强点，波程差为半波长的奇数倍的点为振动减弱点；故振动加强区始终是加强区，振动减弱区始终是减弱区，并且是互相间隔分布的，C正确；D、出现
28、稳定的干涉现象时，振动加强区的振动幅度变大，位移是变化的，某时刻的位移可能是零，D正确；故选：ACD【点评】波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰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2倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零12如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R线框绕与cd合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，线框转过时的感应电流为I下列说法正确的是（）A线框中感应电流的有效值为2IB线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为C从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电
29、荷量为D线框转一周的过程中，产生的热量为【考点】法拉第电磁感应定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】电磁感应与电路结合【分析】线圈中产生正弦式电流感应电动势最大值Em=BS，由E=及欧姆定律求解电流的有效值根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求出电量根据Q=I2RT求解线框转一周的过程中，产生的热量【解答】解：A、线圈中产生感应电动势最大值Em=BS，线框转过时的感应电流为I=Imsin=sin=，感应电动势有效值E=，感应电流为I则电流的有效值为I=I，故A错误；B、由A可知， =I，则磁通量的最大值=BS=，故B正确；C、从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电
30、荷量为：q=It=t=t=，故C正确；D、线框转一周的过程中，产生的热量Q=t=，故D错误；故选：BC【点评】对于交变电流，直流电路的规律，比如欧姆定律同样适用，只不过要注意对应关系13如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谱横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=0.1s时刻的波形图已知该波的波速是v=1.0m/s，则下列说法正确的是（）A这列波的振幅是20cmB这列波沿x轴正方向传播的C在t=0.1s时，x=2cm处的质点p速度沿y轴负方向D经过0.18s，x=2cm处的质点p通过路程为0.6m【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，求
31、出周期，根据时间t=0.1s与周期的关系判断波的传播方向，并判断t=0.1s时，x=2m处的质点速度方向；分析质点P在0.18s时的位置，确定其通过的路程；【解答】解：A、根据波形图可知，振幅A=10cm，故A错误；B、由图知：=0.12m，则周期T=，t=0.1s=，根据波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播故B正确C、波沿x轴正方向传播，则在t=0.1s时，x=2cm处的质点p向上振动，速度沿y轴正方向，故C错误；D、t=0.18s=T，则x=2cm处的质点p通过路程s=，故D正确故选：BD【点评】本题关键是根据时间t=0.1s与T的关系，利用波形的平移法判断波的传播方向根据时间与周期的
32、关系，分析质点的运动状态14如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小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=200rad/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”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中性面位置穿过线框的磁通量为零B线框中产生交变电压的有效值为500VC变压器原、副线圈匝数之比为25：22D允许变压器输出的最大功率为5000W【考点】变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理【专题】交流电专题【分析】根据电压与匝数成正比，电流
33、与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论【解答】解：A、由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，感应电动势为0，故A错误B、矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为Em=nBs=500.5200=500V，由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500V，故B错误C、由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误D、由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=50010=5000W，故D正确故选：D【点评】该题结合变压器的原理考查交流电的产生，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关
34、系，本题即可得到解决15波速均为v=2m/s的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰关于这两列波，下列说法正确的是（）A甲波中的P处质点比M处质点先回平衡位置B从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点通过的位移为2mC此时刻，M点的运动方向沿x轴正方向D从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置【考点】波长、频率和波速的关系【专题】定性思想；图析法；波的多解性【分析】同一波动图上，根据质点的振动方向和所在位置判断回到平衡位置的先后不同的波动图上，先由图可读出波长，根据波速分别算出它们的周期，根据时间判断回到平衡位置的先后根据时间与周期
35、的关系，确定质点P的位置，从而求出其位移【解答】解：A、波沿x轴正方向传播，此时M点向上运动，P质点直接向下运动回到平衡位置，所以甲波中P处质点比M处质点先回平衡位置A正确；B、甲波的周期T甲=，从图示的时刻开始，经过t=1.0s=0.5T甲，P质点到达波谷，通过的位移为20cm=0.2mB错误；C、质点不随波迁移，因为甲波沿x轴正方向传播，故此时刻M点的运动方向为沿y轴正方向，C错误；D、甲波的周期T甲=，故P处质点回到平衡位置的时间，乙波的周期，故Q处质点回到平衡位置的时间为，因此从图示的时刻开始，P处质点比Q处质点先回平衡位置，D正确；故选：AD【点评】波的基本特点是波传播的是振动形式和
36、能量，而质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动解题关键是要熟练进行质点振动方向和波的传播方向关系的判断二、填空题（共10分，把正确的答案填写在题中的横线上）16用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为50.15mm【考点】刻度尺、游标卡尺的使用【专题】实验题；恒定电流专题【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读【解答】解：游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.053mm=0.15mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数为：50mm+0.15mm=50.15mm；故答案为：50.15【点评】解决本题的关键掌握游标
37、卡尺的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读17用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为4.700103m；【考点】螺旋测微器的使用【专题】实验题【分析】螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【解答】解：螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.0120.0mm=0.200mm，所以最终读数为4.700mm=4.700103m故答案为：4.700103【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，注意读数时需估读三、计算题（共40分，要求写出必要得的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数字值计算的要明确写出数值和
38、单位，只有最终结果的不得分）18横波如图所示，t1时刻波形为图中实线所示，t2时刻波形为图中虚线所示，已知t=t2t1=0.5s，且3Tt2t14T，问：（1）如果波向右传播，波速多大？（2）如果波向左传播，波速多大？【考点】波长、频率和波速的关系【专题】计算题；定量思想；方程法；波的多解性【分析】（1）波在一个周期内传播一个波长的距离已知3Tt4T，波向右传播的距离为x=，由公式v=求解波速；（2）已知3Tt4T，波向左传播的距离为x=3，由公式v=求解波速；【解答】解：由图读出波长=4m（1）如果波向右传播，已知3Tt4T，则波向右传播的距离为x=13m波速v=；（2）如果波向左传播，已知
39、3Tt4T，则波向左传播的距离为x=3=15m波速v=答：（1）如果波向右传播，波速为26m/s；（2）如果波向左传播，波速为30m/s【点评】本题考查对波动图象的理解能力也可以先写出波速的通项，再求特殊值横波问题要注意存在多解性19在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800kWh求：（1）输电效率和输电线的总电阻r；（2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线电阻，那么电站应使用多高的电压向外输电？【考点】远距离输电【专题】交流电专题【分析】
40、（1）根据输电线上损失的电能得出终点得到的电能，结合得到的电能和总电能求出输电的效率根据输送电压和输送功率求出输送电流，根据输电线上损耗的功率求出输电线的电阻（2）结合输电线上损耗的功率与输送电压的关系，求出调节的电压大小【解答】解：（1）输送功率 P=500kW，一昼夜输送电能E=Pt=12000 kWh，输电线上损失的电能E=4800kWh，终点得到的电能E=EE=120004800kWh=7200 kWh，所以，输电效率=60% 输电线上的电流 =A=100A 输电线损耗功率 Pr=I2r，其中Pr=200 kW 代入数据解得r=20 （2）输电线上损耗功率，原来Pr=200kW，现在要
41、求Pr=10kW，解得输电电压应调节为U=22.4kV 答：（1）输电效率为60%，输电线的总电阻r为20（2）电站应使用22.4kV的电压向外输电【点评】解决本题的关键知道输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比20如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角=30，导轨电阻不计磁感应强度为B=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒ab的质量m=1kg、电阻r=1两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻RL=4，定值电阻R1=2，电阻箱电阻R2=12
42、，重力加速度为g=10m/s2，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大，试求：（1）金属棒下滑的最大速度vm；（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】（1）金属棒ab先加速下滑，所受的安培力增大，加速度减小，后匀速下滑，速度达到最大由闭合电路欧姆定律、感应电动势和安培力公式推导出安培力的表达式，根据平衡条件求解最大速度（2）当金属棒下滑的过程中，金属棒的机械能减小转化为内能，根据能量守恒定律求解电热【解答】解：（1）由题意知，金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，则有：mgsin=F安又 F安=BIL，即得 mgsin=BILab棒产生的感应电动势为 E=BLvm通过ab的感应电流为 I=回路的总电阻为 R=r+R1+联解代入数据得：vm=30m/s（2）由能量守恒定律有：mg2s0sin=Q+联解代入数据得：Q=50J答：（1）金属棒下滑的最大速度vm是30m/s（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q是50J【点评】本题对综合应用电路知识、电磁感应知识和数学知识的能力要求较高，但是常规题，要得全分
