2015届河北省高二上学期第四次调研考试物理试卷（解析版）

一质点作简谐运动的图象如下图所示，则该质点

A．在0至0.01s内，速度与加速度同方向

B．在0.01至0.02s内，速度与回复力同方向

C．在0.025s末，速度为正，加速度为负

D．在0.04s末，速度为零，回复力最大

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一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动变慢了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是

A．g甲＞g乙，将摆长适当增长

B．g甲＞g乙，将摆长适当缩短

C．g甲＜g乙，将摆长适当增长

D．g甲＜g乙，将摆长适当缩短

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关于弹簧振子的振动，下述说法中正确的有

A．周期与振幅有关，振幅越小，周期越小

B． 在任意的T/2内，速度变化总相同

C．在任意的T/2内，弹力做功为零

D．在最大位移处，因为速度为零，所以处于平衡状态

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如图所示，质量为m的物体A与质量为M的物体B相结合， B与竖直轻弹簧相连并悬于O点，它们一起在竖直方向上做简谐振动。设弹簧的劲度系数为k，当物块向下离开平衡位置的位移为x时， A、B间相互作用力的大小为

A．kx　　 B．mkx/M

C．mkx/（m＋M）　 D．mg＋mkx/（m＋M）

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如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是：

A.阻直流通交流，输出交流

B.阻交流通直流，输出直流

C.阻低频通高频，输出高频电流

D.阻高频通低频，输出低频和直流

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如图所示，电源电动势为E，内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小).当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态.有关下列说法中正确的是

A.只逐渐增大R1的光照强度,电阻R0消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流

B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的功率变大,电阻R3中有向上的电流

C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下运动

D.若断开开关S,电容器所带电荷量变大,带电微粒向上运动

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如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2：1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后

A．金属棒ab、cd都做匀速运动

B．金属棒ab上的电流方向是由b向a

C．金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3

D．两金属棒间距离保持不变

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如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为，原线圈接在电压为的正弦式交流电源上，副线圈连接理想交流电压表V、理想交流电流表A、理想二极管D和电容器C。则下列说法中正确的是

A．电压表的示数为10V

B．稳定后电流表的读数为零

C．电容器不断地充电和放电，所带电荷量不断变化

D．电容器不断地充电和放电，电容器两极板间电势差不断变化

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图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为

A.1：　　 B.1：2　　　　 C.1：3　　　　　 D.1：6

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如图，导体棒ab在宽度为d的金属导轨上运动的速度随时间变化关系，导轨内匀强磁场的磁感强度为B，平行金属板中间固定一电子，在t=0.5s时释放电子，（电子重力不计，一切电阻均不计）则

A．电子往复运动 （设不与板撞击）

B．往复运动周期为2秒（设不与板撞击）

C．电子作直线运动，最终到上极板

D．电子作直线运动，最终到下极板

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如图所示，边长为L的正方形线圈abcd，其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是

A．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e＝nBL2ωsinωt

B．在t＝时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，此时磁通量随时间变化最快

C．从t＝0时刻到t＝时刻，电阻R上产生的热量为Q＝n2B2L4πωR/16(R+r)2

D．从t＝0时刻到t＝时刻，通过R的电荷量q＝BL2/2R

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两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是

A．ab杆所受拉力F的大小为mg sin37°

B．回路中电流为

C．回路中电流的总功率为mgv sin37°

D．m与v大小的关系为m＝

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如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示．下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电势差Uab和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中，正确的是

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酒精测试仪的工作原理如练图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，R0为定值电阻．如图所示关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图象正确的是

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温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R­t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA，

(1)电流表G的内阻Rg＝________Ω；

(2)当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻R的温度是________℃.

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一导体材料的样品的体积为a×b×c， A′、C、A、C′为其四个侧面，如图所示．已知导体样品中载流子是自由电子，且单位体积中的自由电子数为n，电阻率为ρ，电子的电荷量为e，沿x方向通有电流I．

(1)导体样品A′、A两个侧面之间的电压是________，导体样品中自由电子定向移动的速率是________．

(2)将该导体样品放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴正方向，则导体侧面C的电势________(填“高于”、“低于”或“等于”)侧面C′的电势．

(3)在(2)中，达到稳定状态时，沿x方向的电流仍为I，若测得C、C′两侧面的电势差为U，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为　　　　　　　　 。

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某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是100KW，输出电压是250V，升压变压器原副线圈的匝数之比为1:40，输电线上损失的功率为输出功率的4%，用户所需电压为220V，则输电线的电阻和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？若有60KW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25W的电灯多少盏？

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如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝30 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联96只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：

(1)指示灯上的电压；

(2)发电机的输出功率．

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如图所示，一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子A放在倾角为θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子内装一个光滑小球，盒子内腔为正方体，一直径略小于此正方形边长的金属圆球B恰好能放在盒内，已知弹簧劲度系数为k=100N/m，盒子A和金属圆球B质量均为1kg.，将A沿斜面向上提起，使弹簧从自然长度伸长10cm，从静止释放盒子A，A和B一起在斜面上做简谐振动，g取10m/s2，求：

（1）盒子A的振幅.

（2）金属圆球B的最大速度.

（3）盒子运动到最低点和最高点时，盒子A对金属圆球B的作用力大小

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如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝0.2kg、阻值r＝0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。（g=10m/s2）

（1）保持ab棒静止，在0～4s内，通过金属棒ab的电流多大？方向如何？

（2）为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加了一平行于导轨平面的外力F，求当t＝2s时，外力F的大小和方向；

（3）5s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出该位置与棒初始位置相距2.4m，求金属棒此时的速度及下滑到该位置的过程中在电阻R上产生的焦耳热。

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