1、2012-2013学年四川省成都市棠湖中学外语实验学校高二 5月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像 (x-t图 ),下列说法中不正确的是 A在 t1和 t3时刻具有相同的速度 B在 t3和 时刻具有相同的速度 C在 t4和 t6时刻具有相同的位移 D在 t1和 t6时刻具有相同的速度 答案： A 试题分析： 时刻速度向上， 时刻速度向下，大小相同，方向相反， A 错误； 和 时刻位移大小相同，根据对称性可得速度大小相同，方向都是向 x负方向， B正确； 和 时刻的位移都是 -2cm， C正确 和 时刻位移大小相同，根据对称性可得速度大小相同，方向
2、都是向 x正方向， D正确； 故选 A 考点：考查了简谐振动图像 点评：关键是理解简谐振动的对称性规律 如图所示，平行金属导轨与水平面成 角 ，导轨和定值电阻 R1和 R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一质量为 m的导体棒 ab，电阻与固定电阻 R1和 R2阻值均相等，导体棒和导轨间的动摩擦因数为 ，给导体棒一个初速度，使之沿导轨向上滑动，当速度为 v时，导体棒受到的安培力为 F，此时 A电阻 R1消耗的电功率为 B电阻 R2消耗的电功率为 C整个装置摩擦生热的功率为 D整个装置消耗的机械功率为 答案： BD 试题分析：设 ab长度为 L，磁感应强度为 B，电阻均为 R电路中感应电动势；
3、ab中感应电流为 得到， ab所受安培力 电阻 消耗的热功率 由 得， 根据功率公式，得：整个装置因摩擦而消耗的热功率整个装置消耗的机械功率为 故选 BD 考点：导体切割磁感线时的感应电动势 点评：本题是常规题，关键是推导安培力与速度的关系式，再求出电阻上的功率与安培力的关系 如图 ,一理想变压器原线圈接入一交流电源 ,副线圈电路中 R1、 R2、 R3和 R4均为固定电阻 ,开关 S是闭合的 . V1、 V2为理想电压表 ,读数分别为 U1和 U2;A1、A2、 A3为理想电流表 ,读数分别为 I1、 I2和 I3.现断开 S, U1数值不变 ,下列推断中正确的是 A U2变小、 I3变小
4、B U2不变、 I3变大 C I1变小、 I2变小 D I1变大、 I2变大 答案： BC 试题分析：理想变压器的电压与匝数程正比，由于理想变压器原线圈接到电压不变，则副线圈电压不变，所以 V2的示数 也不变， 当 s断开之后，并联电路的电阻变大，副线圈的电阻也就变大，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流减小，即 变小， 由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流减小时，原线圈的电流也就要减小，所以 变小， 由于副线圈的总电流减小， 的电压减小，并联电路的电压就会增大，所以的电流 就会增大， 所以 BC正确， AD错误 故选 BC 考点：变压器的构造和原理 点评：电路的动态变化的分析，总的原则就是
5、由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法 如图所示，平行板电容器的两个 极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A所受重力与电场力平衡 B电势能逐渐增加 C动能逐渐增加 D做匀变速直线运动 答案： BD 试题分析：粒子受到竖直向下的重力，粒子做直线运动，所以电场力垂直平行板向上，合力水平向右，由于两个力恒定，所以合力恒定，故粒子做匀变速直线运动， D正确 ,A错误；过程中电场力左负功，电势能增大，动能减小， B正确， C错误 故选 BD 考点：考查了带电粒子在电场中
6、的运动 点评：本题的关键是抓住粒子做直线运动，根据这个推出粒子的受力情况 如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面 (纸面 )向里，磁感应强度大小为 B0.使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小为 A B C D 答案： C 试题分析：线圈转动时，相当于半径切割磁感线运动，等效速度为： ，产生的电流为 若让磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可得：解得 ，
7、故选 C 考点：考查了法拉第电磁感应， 点评：半径切割磁感线时的等效速度等于半径中点处的速度 如图所示， A、 B是两个完全相同的电热器， A通以图甲的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率 PAPB等于 A 5:4 B 3:2 C D 2:1 答案： A 试题分析：方形波的有效值为 ,解得： 正弦交流电有效值为： 所以 故选 A 考点：考查了交流电有效值的计算 点评：在计算有效值时，关键是抓住三个相同：相同电阻，相同时间，相同热量 如图所示，一列简谐横波沿 x轴正方向传播，实线和虚线分别表示 t1 0和t2 0.5s（ T 0.5s）时的波形，能正确反映 t3 7.5
8、s时的波形图是答案： D 试题分析：由题意，简谐横波沿 x轴正方向传播， 和 （ ）时的波形得到实线波形到形成虚线波形波传播距离为 ，经过 时间 则有 ， 、 ，即 止 因为经过整数倍周期时间波形重复，故 时刻与 时刻波形相同则波向右传播 的距离 故选 D 考点：波长、频 率和波速的关系；横波的图象 点评：本题如没有 条件限制，则周期、波传播的距离等是通项式对于两个时刻的波形关系，常常用波形平移的方法研究但要注意，波形平移，质点并没有迁移 一列沿 x轴负方向传播的简谐横波在某时刻（设该时间为 t 0时刻）的波形如图所示，在 0.7s末，质点 P恰好第二次到达波峰，则下列说法正确的是 A该列波的
9、传播速度是 1m/s B在 0.9s末，质点 Q第一次到达波峰 C如果 x 5m处就是波源，则它刚开始起振的方向是 y轴的正方向 D当质点 Q到达波峰时，质点 P也在波峰 答案： B 试题分析：经过 0.7s,质点 P 恰好第二次到达波峰，所以 ，故 ，从图中可得 ，所以 ， A错误；从图中可得波上的质点的起振方向为向下振动， t=0.6s传播到 Q点， t=0.9s时 Q点振动了 ，此时第一次达到波峰， B正确， C错误； PQ相距 10m，不是波长的整数倍，所以不同步，Q点到达波峰时， P点在波谷， D错误 故选 B 考点：考查了横波图像 点评：从图像中得出波长，振动方向，根据公式计算波速
10、是要求必备的能力 摆长为 l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时 (取 t=0)，当振动至时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的答案： C 试题分析： 时摆球具有负向最大速度，知摆球经过平衡位置向负方向振动知 C正确， A、 B、 D错误 故选 C 考点：单摆周期公式 点评：解决本题的关键知道单摆的周期公式 ，以及知道摆球具有负向最大速度，此时摆球经过平衡位置向负方向振动 如图所示，图甲为一列沿 x轴传播的简谐波在 t=0.1s时刻的波形。图乙表示该波传播的介质中 x=2m处的质点 a从 t=0时起的振动图象。则 A波沿 x轴正方向传播 B波传播的速度为 40m/s C t=0.2
11、5s，质点 a的加速度沿 y轴负方向 D t=0.25s， x=4m处的质点 b的加速度沿 y轴负方向 答案： D 试题分析： t=0.1s时 x=2m处的质点正通过平衡位置向上振动，根据走坡法可得波向负方向传播， A错误；从甲图中可得 ，从乙图中可得 所以波速为： ， B错误； t=0.25s，质点 a位于波谷，加速度沿 y正方向， C错误； t=0.25s， x=4m处的质点 b位于波峰，加速度向 y负方向， D正确 故选 D 考点：考查了振动图像和横波图像 点评：本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力和把握两种图象联系的能力 一个打磨得很精细的小凹镜，其半径很大可视为接近平面将镜面水
12、平放置如图所示一个小球从镜边缘开始释放，小球在镜面上将会往复运动，以下说法中正确的是 A小球质量越大，往复运动的周期越长 B释放点离最低点距离越大，周期越短 C凹镜半径越大，周期越长 D周期应由小球质量、释放点离平衡位置的距离，以及半径共同决定 答案： C 试题分析：小球的运动可看成单摆的运动，根据单摆的周期 ，知小球的周期与质量、释放点的位置无关，与曲率半径有关，曲率半径越大，周期越大故 C正确， A、 B、 D错误 故选 C 考点：单摆周期公式 点评：解决本题的关键知道小球的运动可看成单摆的运动，知道单摆的周期公式 在张紧的绳子上挂了 a、 b、 c、 d四个单摆，摆长关系为 Lc Lb=
13、 Ld La，如图所示，先让 d摆动起来 (摆角不超过 5).则下列说法正确的是 A b摆发生振动其余摆均不动 B所有的摆均以 的周期振动 C所有的摆均以相同摆角振动 D a、 b、 c中 c摆振幅最大 答案： B 试题分析： d摆摆动起来后，通过水平绳子对 a、 b、 c三个摆施加周期性的驱动力，使 a、 b、 c三摆做受迫振动， a、 b、 c三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则 a、 b、 c三摆均以相同频率振动； A错误， B正确；摆的角速度不同， C错误，摆长越接近 d的摆长，振幅越大， D错误 故选 B 考点：考查了受迫振动 点评：受迫振动的频率等于驱动率的
14、频率，与物体的固有频率无关 填空题 在做 “探究单摆周期与摆长的关系 ”的实验中， (1)下列说法正确的是 _和 _ (填选项序号字母） ; A. 悬线越短越好 B.悬线上端固定且摆角要小 C.摆球应在竖直平面内摆动 D.摆球摆至最高点开始计时 (2)某次实验如果已知摆 球直径为 2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如下图所示，那么单摆摆长是 _cm。如果测定了 50次全振动的时间如下图中秒表所示，那么秒表读数是 _s，单摆的摆动周期是 _s。 （ 3）实验后，根据记录的数据，在坐标纸上以 T为纵轴， L为横轴，作出 T-l图像 ,发现图线是曲线 ;然后尝试以 T2为纵轴
15、， L为横轴，作出 T2L 图像，发现图线是一条过原点的倾斜直线， 由此得出单摆做简谐运动的周期和摆长的关系是 ( ) A. B. C. D. 答案 ： (1)B和 C (2)87.30 100.1 2.0 (3)D 试题分析：（ 1）悬线短了，周期过小，测量误差变大， A错误，当摆角小于 5时，才能看做简谐振动，所以摆角越小越好， B正确，为了让小球在摆动过程中的回复力是由重力的一部分充当，所以应在竖直平面内摆动， C正确；在最低位置，速度大，视觉误差小，应从最低位置开始计时， D错误 （ 2）从球心那读数，为 87.30cm，秒表读数为 100.1s，周期为 (3) T2L 图线是一条过原
16、点的倾斜直线，所以 ，故选 D 考点： “探究单摆周期与摆长的关系 ”的实验 点评：对于实验题，只有正确理解实验原理，掌握实验仪器的使用方法，才能做好实验 如图所示为一列简谐波在 t=O时刻的波形图线 ,已知当 t=3s时质点 P第一次到达波峰 ,那么该波频率为 _Hz,波速为 _m s,从该时刻起，质点 N在4s内，经过的路程为 _m 答案： .25Hz,0.5m s,8m 试题分析： P点此时正向下振动，再经过 ，到达波峰，所以 ，故，频率 ，从图中可得 ，所以 ， N在4s内经过的路程为 4A，即 8m 考点：考查了横波图像 点评：从图像中得出波长，振动方向，根据公式计 算波速是要求必备
17、的能力 计算题 一列简谐横波上有相距 4m的 A、 B两点，波的传播方向是由 A向 B，波长大于 2m，如图所示的是 A、 B两质点的振动图象，求这列波可能的波速 答案： 试题分析：质点振动周期 T=0.4s （ 1分） B点比 A点晚振动的时间（ n 1， 2， 3， ） (2分 ) 所以 A、 B间的距离为 (k=0,1,2,3,) (2 分 ) 则波长为 （ 2分） 因为 2m，所以 k 0， 1 （ 1分） 当 k 0时， ， （ 1分） 当 k 1时， ， （ 1分） 考点： 点评：知道两个质点的振动图象，读出同一时刻质点的位置和速度关系，分析它们状态的关系，画出波形，研究质点间距离
18、与波长的关系，是常规的思路，多做相关训练，有助于强化质点的振动与波动关系 如图所示，光滑绝缘竖直细杆与以正点电荷 O为圆心的圆周交于 B、 C两点。一质量 m、带电量为 -q的空心小球从杆上 A点无初速下落。设 AB = BC = h，小球滑到 B点的速度为 试求： （ 1）小球滑至 C点的速度； （ 2） A、 C两点的电势差。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： (1)BC两点是等式点，从 B到 C过程中，电场力做功为 零，由 B至C过程，应用动能定理： (2分 )解得 1分 ) （ 2）由 AB 应用动能定理 ，解得 （ 2 分） 考点：考查了动能定理的应用 点评：关键是知道 BC两点
19、处于同一个等势面上 一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为 k.设地球的半径为 R.假定地球的密度均匀 ,已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零求矿井的深度 d. 答案： d R(1-k2) 试题分析：若该物体位于地面处 :物体 mg G （ 1分） 地球 M R3 （ 1分） 单摆 T 2 （ 2分） 若该物体位于矿井底部：物体 mg （ 1分） 地球 M (R-d)3（ 1分） 单摆 T 2 （ 2分） T kT（ 1分） 联立以上各式得 d R(1-k2)（ 1分） 考点：考查了单摆周期 点评：综合题，综合了万有引力和单摆振动两方面，关键是根据单摆周期公式分析解题 如
20、图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为 L的平行金属极板 MN和 PQ，两极板中心各有一小孔 S1、 S2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为 U0，周期为 T0.在 t 0时刻将一个质量为 m、电荷量为 -q(q0)的粒子由 S1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在 t 时刻通过 S2垂直于边界进入右侧磁场区 (不计粒子重力，不考虑极板外的电场 ) (1)求粒子到达 S2时的速度大小 v和极板间距 d. (2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件 (3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在
21、t 3T0时刻再次到达 S2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小 答案：（ 1） d （ 2） B （ 3） B 试题分析： (1)粒子由 S1至 S2的过程，根据动能定理得 qU0 mv2 （ 1 分） 由 式得 v （ 1分） 由牛顿第二定律得 q ma （ 1分） 由运动学公式得 d a （ 1分） 联立 式得 d （ 1分） (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R： qvB m （ 1分） 要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足 2R （ 1分） 联立 式得 B （ 1分） (3)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动时间为 t1： d vt1得 t1 （ 1分） 若粒子再次到达 S2时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为 t2，根据运动学公式得 d t2 得 t2 （ 1分） 设粒子在磁场中运动的时间为： t 3T0- -t1-t2 得 t （ 1分） 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为 T （ 1分） 可知 T t （ 1分） 联立 式得 B （ 1分） 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；粒子在交变电场中的运动 点评：本题考查了带电粒子在组合场中的运动，过程复杂，是一道难题，分析清楚粒子的运动过程，作出粒子的运动轨迹，是正确解题的关键
