1、2012-2013学年安徽省屯溪一中高二下学期期中考试理科物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是 A男孩和木箱组成的系统动量守恒 B小车与木箱组成的系统动量守恒 C男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 D木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 答案： C 试题分析：男孩、小车与木箱三者组成的系统受合力为零，故系统动量守恒故 A、 B错误， C正确 D、木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相同，方向相反故 D错误 故选 C 考点：考查了动量守恒定律的应用 点评：应用
2、动量守恒定律时要清楚研究的对象和守恒条件 图所示，在水平面上有两条足够长的光滑平行导轨 MN、 PQ，导轨间的距离为 d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁场的磁感应强度的大小为B两根金属杆 1、 2间隔一定距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，它们的质量均为 m，电阻均为 R，两杆与导轨接触良好，导轨的电阻不计现将杆 1以初速度 v滑向杆 2，为了使两杆不相碰，则最初摆放两杆时的距离至少为 A B C D 答案： B 试题分析：两杆速度相同时，两者恰好不会追上，故根据动量守恒可得：，对杆 2运用动量定理可得： ，故 ，设距离为 L，根据法拉第电磁感应可得： ,故 ，解得 ，A正确； 考点：考查了
3、导体切割磁感线运动 点评：本题注意杆 2不是固定的，我们在求解电磁感应现象中的电量问题时，应理解物理规律的使用条件，根据题目的不同特点，弄清楚其中的物理状态，物理过程和物体情景，选用适当的方法解决 甲中的理想变压器的原副线圈匝数比为 11 : 1，原线圈接如图乙所示的正弦交流电时电动机正常工作，此时电流表的读数为 1A，已知 R=20 ，电机线圈的内阻 r=0.5 ，电流表和电压表都是理想电表，则下列说法不正确的是 A电压表的读数为 20V B流过电阻 R中的电流为 1A C流过电动机的电流为 40A D电动机输出的机械功率为 150W 答案： C 试题分析：电压表的读数为电压的有效值，原线圈
4、的电压有效值为 220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为 20V，所以电压表的读数为20V， A正确； 电阻 R的电压为 20V，电阻为 20，所以流过电阻中的电流为 1A，所以 B正确 原线圈的电流为 1A，根据电流与匝数成反比可知，副线圈的电流为 11A，由于电阻和电动机并联，流过电阻中的电流为 1A，所以流过电动机的电流为 10A，所以 C错误 电动机的总功率为 ，电动机的发热功率为，所以电动机输出的机械功率为 150W，所以 D正确 让选错误的，故选 C 考点：变压器的构造和原理 点评：电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等， 图所示，矩形线
5、圈面积为 S，匝数为 n，线圈总电阻为 r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕 OO轴以角速度 匀速转动，外电路电阻为 R在线圈由图示位置（线圈平面与磁场平行）转过 90的过程中，下列说法正确的是 A穿过线圈磁通量的变化量 B在转 90时穿过线圈的磁通量变化率为最大 C电阻 R上产生的焦耳热 Q= D通过电阻 R的电量 答案： D 试题分析：图示位置磁通量为 ，转过 90磁通量为 ，故 A错误转过 90时位于中心面位置，磁通量最大，磁通量变化率最小 ,B错误；电流的有效值为 ，电阻 R所产生的焦耳热 ，解得 ，故 C错误 通过电阻 R的电量 ，得到 ，故 D正确； 故选 D 考点：正弦式电流的图象
6、和三角函数表达式 点评：对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值注意磁通量与线圈的匝数无关 小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示。矩形线圈与阻值为 10 的电阻构成闭合电路，若不计线圈电阻，下列说法中正确的是 A t1时刻通过线圈的磁通量为零 B t2时刻感应电流方向发生变化 C t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最小 D交变电流的有效值为 10 A 答案： C 试题分析： t1时刻和 t3时刻感应电动势为零，所以位于中心面位置，磁通量最大，变化率为零，感应电流方向发生变化， A 错误 C 正确， t2 时刻
7、感应电动势最大，位于平行磁场位置，感应电流方向不变化， B错误；该交变电流的有效值为,D错误 故选 C 考点：考查了交流电的产生 点评：在中心面位置，磁通量最大，磁通量变化率最小，电流方向变化一次 如图所示是测定自感系数很大的线圈 L的直流电阻的电路， L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先 A断开 S1 B断开 S2 C拆除电流表 D拆除电阻 R 答案： B 试题分析：若先断开开关 S1或先拆去电流表或先拆去电阻 R，由于 L的自感作用都会使 L和电压表组成回路，原先 L中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电压表，造成电表损坏，所以实验完毕应先断开开
8、关 故选 B 考点：本题考查了自感线圈的自感作用， 点评：在断开电源的瞬间 L相当于电源，结合实验安全原则，应先消除自感现象 合作探究学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时，设计如图所示的实验装置，让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成 30角，磁感应强度随时间均匀变化，则下列说法正确的是 A若把线圈的匝数增加一倍，线圈内感应电流变为原来的 2倍 B若把线圈的面积增加一倍，线圈内感应电流变为原来的 2倍 C改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小，线圈内感应电流可能变为原来的 2倍 D把线圈的半径增加一倍，线圈内感应电流变为原来的 2倍 答案： D 试题分析：线圈产生的感应电动势为
9、，电流若线圈的匝数增加一倍，则感应电动势增加一倍，但是电阻也增加一倍，所以感应电流不变， A错误；若把线圈的面积增加一倍，则感应电动势增加一倍，但是电阻变为原来的 倍，所以感应电流变为原来的 倍， B错误，不能增加一倍，最大为 1， C错误；把线圈的半径增加一倍，面积变为原来的 4倍，电阻变为原来的 2倍，所以感应电流变为原来的 2倍， D正确； 故选 D 考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律 点评：本题综合考查了电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电阻定律关键能运用这些定律推导出电流的表达式 图所示，北京某中学生在自行车道上从东往西沿直线以速度 v骑行，该处地磁场的水平分量大小为 B1，
10、方向由南向北，竖直分量大小为 B2，假设自行车的车把为长为 L的金属平把，下列结论正确的是 A图示位置中辐条上 A点比 B点电势低 B左车把的电势比右车把的电势低 C自行车左拐改为南北骑向，辐条 A点比 B点电势高 D自行车左拐改为南北骑向，自行车车把两端电势差要减小 答案： A 试题分析：条幅 AB切割水平方向的磁场，水平方向的磁场从南到北，所以根据右手定则可得， B点相当于电源正极，所以 A正确；自行车车把切割竖直方向的磁场，磁场方向竖直向下，根据右手定则可得，左边车把相当于电源， B错误；自行车左拐改为南北骑向，辐条不再切割磁场运动，没有感应电动势，车把仍旧切割磁感线运动，磁场竖直分量不
11、变，速度不变，所以感应电动势大小不变， CD错误； 故选 A 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：让磁场垂直穿过右手心，拇指指向导体垂直磁场的运动方向，四指指向为导体内部电流方向 图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动变阻器电阻为 R，开关闭合两平行金属极板 a、 b间有垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子正好以速度 v匀速穿过两板不计带电粒子的重力，以下说法正确的是 A保持开关闭合，将滑片 p向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B保持开关闭合，将滑片 p向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 C保持开关闭合，将 a极板向下移动一点，粒子 将继续沿直线穿出 D如果将开关断开，粒子
12、将继续沿直线穿出 答案： B 试题分析：开关闭合，将滑片 P向上滑动一点，两板间电压变小，电场力减小，粒子有可能从上极板边缘射出故 A错误开关闭合，将滑片P向下滑动一点，两板间电压变大，电场力 增大，粒子将可能从下极板边缘射出故 B正确开关闭合， a板下移，板间场强 ， U不变， d变小，E变大，电场力 F=qE变大，与洛伦兹力不平衡，粒子将不再沿直线运动故 C错误将开关断开，电容器放电，电场消失，粒子不再将直线运动故 D 错误 故选 B 考点：带电粒子在复合场中的运 动 点评：带电粒子在复合场中运动问题关键是分析粒子的受力情况和运动情况对于电容器动态分析问题关键要抓住不变量，如本题 C项开关
13、闭合，电容器电压不变 质量为 m的小球以速度 V水平抛出，恰与倾角为 300的斜面垂直碰撞，其弹回速度大小与抛出时初速度相等，方向也与斜面垂直，则小球与斜面碰撞过程受到的冲量大小是 A 3mV B 2mV C mV D mV 答案： A 试题分析：小球在碰撞斜面前做平抛运动设刚要碰撞斜面时小球速度为由题意， v的方向与竖直线的夹角为 30，且水平分量仍为 v，如右图由此得 ,碰撞过程中，小球速度由 v变为反向的 v.碰撞时间极短，可不计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为 ，故选 A 考点：平抛运动；动量定理 点评：题关键是由平抛运动的规律求得碰撞时的速度的大小，之后根据动量定理计算即可
14、 如图所示为某弹簧振子在 0-5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是 A振动周期为 5s，振幅为 8cm B第 2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C第 3s内振子的位移为 cm D从第 3s末到第 4s末振子在做减速运动 答案： D 试题分析：由图读出振动周期为 4s，振 幅为 8cm故 A错误第 2s末振子处于负向最大位移处，速度为零，加速度为正向的最大值故 B错误第 3s内振子从负向最大位移处运动到平衡位置，所以位移为 ， C错误；从第 3s末到第 4s末，振子通过平衡位置向正向最大位移处运动，过程中加速度增大，速度减小，所以 D正确 故选 D 考点：简谐运动的振动图象
15、点评：本题考查根据振动图象分析物体振动过程的能力当振子靠近平衡位置时速度增大，加速度减小；背离平衡位置时速度减小，加速度增大 图所示，单摆摆球的质量为 m，做简谐运动的周期为 T，摆球从左侧最大位移 A处（偏角 ）由静止开始释放，不计空气阻力，摆球运动到最低点 B时的速度为 v，则下列说法正确的是 A摆球运动到 B时加速度等于零 B摆球从 A运动到 B的过程中细线对小球拉力的冲量等于零 C摆球从 A运动到 B的过程中回复力的冲量大小等于 D摆球运动到最低点 B时绳对其拉力比重力大 答案： D 试题分析：单摆运动过程中，重力沿切线的分力充当回复力，重力沿绳子方向的分力和拉力充当向心力，所以当运动
16、到 B点时，切向加速度为零，但是向心加速度不为零， A错误；因为速度方向在变化，所以摆球从 A运动到 B的过程中细线对小球拉 力的冲量不等于零， B错误；由动量定理，合外力的冲量等于物体动量的改变量所以摆球从 A运动到 B的过程中合力的冲量为 mv， C错误；在最低点时，合力竖直向上，即 ， 解得，故 D正确 故选 D 考点：单摆运动 点评：关键是知道单摆运动过程中回复力是有重力沿切线方向的分力充当 图所示，一轻质弹簧与质量为 m的物体组成弹簧振子，在竖直方向的 A、B两点间做简谐运动， O为平衡位置，振子的振动周期为 T，某一时刻物体正经过 C点向上运动（ C点在平衡位置上方 h高处），从此
17、时刻开始的半个周期内 A重力对物体做功 2mgh B回复力对物体的冲量为零 C振子的加速度方向始终不变 D振子的回复力做功不为零 答案： A 试题分析：在相隔半周期的两个时刻，振子所在位置关于平衡位置对称，所以重力做功 所以 A正确做简谐运动的物体，在相隔半周期的两个时刻，速度大小相等、方向相反故回复力（合力）做功为零，回复力的冲量为 C 处物体动量的 2 倍， BD 错误；振子的加速度先是向下，后是向上，C错误 故选 A 考点：动量定理；动量 冲量； 点评：本题考查了简谐运动的对称性和对物体的冲量大小的计算，要求学生要牢固的掌握住基础知识 如图所示 ,在匀强电场中 有 a、 b、 c、 d四
18、点 ,它们处于同一圆周上 ,且 ac、 bd分别是圆的直径已知 a、 b、 c 三点的电势分别为 =9V， =15V， =18V，则 d点的电势为 A 4V B 8V C 12V D 16V 答案： C 试题分析：连接 ac两点，将 ac连线分成三等分： ad、 de、 ec，如图，则图中 e的电势为 15V，连接 eb，则 eb为一条等势线再过 d点作直线 df eb交 ac 于f点，则 df也是一条等势线根据匀强电场中，沿电场方向相同距离，电势差相等，可知 f的电势为 12V，则 d的电势也为 12V 故选 C 考点：考查了电势的求解 点评：本题关键是找等势点，作出等势线要根据匀强电场的等
19、势线平行，且沿电场方向相同距离，电势差相等进行分析 某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的 O点由静止开始在电场力作用下运动到 A点取 O点为坐标原点 ,沿直线向右为 x轴正方向，粒子的重力忽略不计在 O到 A运动过程中，下列关于粒子运动速度 v和加速度 a随时间 t的变化、粒子的动能 Ek和运动径迹上电势 随位移 x的变化图线可能正确的是 答案： B 试题分析：电场线的疏密程度表示电场强度大小，所 以从 O点到 A点过程中电场强度先减小后增大，因为粒子在运动过程中只受电场力作用，所以粒子的加速度先减小后增大， B 正确， v-t 图像的斜率表示加速，粒子
20、的速度一直在增大，动能在增大， ，斜率表示粒子受到的电场力，而电场力先减小后增大，所以 D错误；沿电场线方向电势减小，电场强度越大，电势降落越快，所以 C错误； 故选 B 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 点评：关键是知道图像中斜率表示的物理含义，然后根据电场线性质判断， 实验题 （ I）如图所示，甲是游标为 10个小等分刻度的游标卡尺，用来测量一物体的尺寸，由于遮挡，只能看到游标的后半部分。乙图为螺旋测微器测量图示。两尺的读数分别是： （ II）待测电阻 Rx的阻值约为 20 ，现要测量其阻值，实验室提供器材如下： A电流表 A1（量程 150mA，内阻 r1约为 10 ） B电流表 A2
21、（量程 20mA，内阻 r2 30 ） C电压表 V（量程 15V，内阻约为 3000 ） D定值电阻 R0 100 E滑动变阻器 R1，最大阻值为 5 ，额定电流为 1.0A F滑动变阻器 R2，最大阻值为 50 ，额定电流为 0.5A G电源 E，电动势 E 4V（内阻不计） H电键 S及导线若干 （ 1）为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材 _ （均用器材前对应的序号字母填写）； （ 2）根据你所选实验器材，请在虚线框内画出测量 Rx的最佳实验电路图并标明元件符号； （ 3）待测电阻的表达式为 Rx _，式中各符号的物理意义
22、为：_ _ 答案：（ 1） 30.6， 0.0515 0.0519（每空 2分） （ II）（ 1） ABDEGH （ 3分） （ 2）如右图所示（ 4分，控制电路和测量电路各 2分） （ 3） （ 2分）；其中 I1、 I2分别为 A1和 A2表示数， R0与 r2分别为定值电阻和 A2内阻的阻值。 试题分析：（ 1）因为是游标上第六条刻度线对齐，所以游标尺的 0刻度线应过了 3.0cm但是没有过 3.1cm，故读数为： 螺旋测微器的读数为： （每空 2分） （ II）（ 1）给的电源是 4V，所以电路电流最大为 0.2A，所以选用电流表 B；因为给的电压表为 15V，而电路最大电压为 4V
23、，不合题意，所以需要用一个电流表代替，所以需要电流表 A，题中还需要一个定值电阻对电流表改装，所以需要 D；需要阻值范围小的滑变电阻方便操作所以选用 E；故选用的仪器有ABDEGH （ 2）如右图所示，电流表内阻和被测电阻相接近，故采用电流表的外接法，滑动变阻器采用分压解法， （ 3）设 A1和 A2表示数分别为 I1、 I2，定值电阻和 A2内阻的阻值分别为 R0与 r2。通过 两端的电压为 ，通过 的电流为 ，所以根据欧姆定律可得 ； 考点：考查了游标卡尺，螺旋测微器的读法以及伏安法侧电阻实验 点评：电学实验关键是对仪器的选择以及电路图的设计，对此方面一定要在平时多注意积累，以及多注意题中
24、的要求 计算题 篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，为了检测篮球的性能，某同学多次让一篮球 h1 1.8m处自由下落，测出篮球从开始下落至第一次反弹到最高点所用时间为 t=1.3s，该篮球第一次反弹从离开地面至最高点所用时间为 0.5s，篮球的质量为 m 0.6kg，取 10m/s2求篮球对地面的平均作用力（不计空气阻力）。 答案： N，方向竖直向下 试题分析：篮球从 h1处下落的时间为 t1，触地时速度大小为 ，弹起时的速度大小为 。则 （ 1分） （ 1分） （ 1分） 球与地面作用时间 （ 1分） 球触地过程中取向上为正方向，对篮球运用动量定理： （ 2分） 即 代入数据得 N （ 1分
25、） 根据牛顿第三定律篮球对地的作用力大小为 39N，方向竖直向下。（ 1分） 考点：考查了动量定理的应用 点评：需要注意动量是矢量，要注意方向的正负 如图所示，两根很长的光滑平行导轨相距 L，放在一水平面内，其左端接有电容 C，阻值为 R1和 R2的电阻。整个装置放在磁感应强度为 B的匀强磁场中，现用大小为 F的水平恒力拉棒 ，使它沿垂直于棒的方向向右运动，棒与导轨的电阻不计，试求： （ 1）棒 运动的最大速度。 （ 2）若棒达到最大速度以后突然停止，则电容放电瞬间棒受到的安培力大小和方向。 答案：（ 1） （ 2） F 方向向右 试题分析：（ 1）当棒的速度达到最大时，外力的功率等于回路消耗
26、的热功率。 即 E2/R1=F （ 2分） 其中 E=BL （ 1分） 由 两式解得： （ 1分） 另解：当安培力等于外力 F时，棒的速度达到最大，则 F=BIL （ 1分） 其中 I=E/R1（ 1分） E=BL （ 1分） 由以上三式解得： （ 1分） （ 2）电容放电时电流方向从 b到 a，根据左手定则可知安培力方向向右。（ 1分） 安培力大小 （ 1分） 式中 （ 1分） 解得： F（ 1分） 考点：考查了导体切割磁感线运动，欧姆定律 点评：本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，安培力是联系力与电磁感应的桥梁， 如图，圆柱桶的一个横截面在 xOy平面内，与 x轴相切于坐标原点 O，圆心
27、为 ，半径为 ，在与 y轴成 = 角的直径两端开有小孔 和 。现在桶内加匀强磁场，磁感应强度为 ，方向平 行于轴线向外，该装置就是一个离子速度选择器。离子束以某一入射角从 孔射入， 取值不同，就有不同速率的离子从 孔射出。 x轴下方存在方向沿 x轴正向的匀强电场，其右边界上放置一个与 y轴平行、间距为 的挡板，板上开有小孔 （与 、 、 共线），紧靠 孔处安放一离子探测器。当离子源 S以入射角 对准 孔发射某种正离子，电场场强大小为 时，探测器检测到有离子射入。不计离子重力和离子间的作用，打在桶壁和挡板上的离子不再反弹。试求： （ 1）射入探测器上的离子的比荷（电荷量与质量之比）； （ 2）射入探测器上的离子在磁场和电场中运动的时间之比。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）离子的比荷： （ 2）离子在磁场和电场中运动的时间之比为： 考点：考查了带电粒子在组合场中的运动 点评：带电粒子在匀强电场中运动时，要注意应用运动的合成和分解；而在磁场中运动时为匀速圆周运动，在解题时要注意应用好平抛和圆周运动的性质
