1、2012-2013学年广东汕头金山中学高二下学期期中物理试卷与答案（带解析） 选择题 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是 A感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 答案： C 试题分析：根据法拉第电磁感定律：感应电动势大小 ，即感应电动势与线圈匝数有关故 A错误；同时，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故 C正确；穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势
2、可能小，故 B错误；由楞次定律可知：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当原磁通增加，感应电流的磁场与之相反向，原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即 “增反减同 ”，故D错误 考点：法拉第电磁感应定律，楞次定律 如图所示，用轻弹簧相连的物块 A和 B放在光滑的水平面上，物块 A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块 B并留在其中，在下列依次进行的四个过程中，由 子弹、弹簧和 A、 B物块组成的系统，动量不守恒但机械能守恒的是 A子弹射入木块过程 B B载着子弹向左运动的过程 C弹簧推载着子弹的 B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程 D B因惯性继续向右运动，直到弹
3、簧伸长到最长的过程 答案： BC 试题分析：动量守恒和条件是一个系统不受外力或受外力之和等于零，这个系统动量守恒，而机械能守恒的条件是：只有重力或弹簧的弹力做功，机械能守恒。子弹射入木块过程中，子弹射入木块过程，由于时间极短，弹簧还没来的及压缩，没有弹力，因此子弹和 B组力的系统动量守恒， A错误； B载着子弹向 左运动的过程，墙壁对 A有弹力，因此动量不守恒，而在这个过程中，只有弹簧的弹力做功，机械能守恒， B正确；同样弹簧推载着子弹的 B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程中，墙壁对 A有弹力，因此动量不守恒，而在这个过程中，只有弹簧的弹力做功，机械能守恒， C正确； B因惯性继续向右运动，直
4、到弹簧伸长到最长的过程， A已经离开墙壁，整个系统不受外力，支毛里求斯守恒， D错误。 考点：动量守恒定律、机械能守恒定律 图中为一理想变压器，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡 L1、 L2，电路中分别接了理想交流电 压表 V1、 V2和理想交流电流表 A1、 A2，导线电阻不计，开关 S原先断开，如图所示当开关 S闭合后 A A1示数不变， A2示数变大 B A1示数变大， A2示数变大 C V1示数不变， V2示数变大 D V1示数不变， V2示数不变 答案： BD 试题分析：原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，原线圈电压不变，理想变压器的变压器的匝数
5、比等于电压之比，副线圈电压不变，即， V1示数不变， V2示数不变， C错误， D正确；闭合开关，两灯泡并联，副线圈总电阻阻减小，副线圈电压不变，副线圈电流变大，消耗的功率变大，原线圈输入的功率也变大，因此；原线圈输入电流变大，两电流表示数都变大， A错误， B正确。 考点：变压器 如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R 55 ， A、 V为理想电流表和电压表若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110 V，下列表述正确的是 A电流表的示数为 2 A B原、副线圈匝数比为 1 2 C电压表的示数为电压的有效值 D原线圈中交变电压的频率为 100 Hz 答案： AC
6、 试题分析：根据电路图可知，电阻 R两端的的电压为 110V，因此电阻 R的电流 I= =2A， A正确；原线圈输入的电压的有效值为 220V，电压表的示数为110V，即，输出的电压有效值为 110V，根据 可知原副线圈匝数比为 ， B错误；电压表、电流表的读数都是有效值，所以 C正确变压器只改变交流压的电压不改变交流电的频率，根据图象乙可知，输出电压的周期为 0.02s，频率为 f=50Hz，因此原线圈中交变电压的频率也为 50Hz，D错误 考点：交流电的图象，变压器 电阻 R、电容 C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线 圈的正上方， N极朝下，如图所示现使磁铁开始自由下落，在 N极接近
7、线圈上端的过程中，流过 R的电流方向和电容器极板的带电情况是 A从 a到 b B从 b到 a C上极板带正电 D下极板带正电 答案： BD 试题分析：当磁铁 N极向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原来磁场方向相反，再根据安培定则可得，感应电流方向沿线圈盘旋而下。此时线圈相当于电源，线圈下端相当于电源的正极，则流过 R的电流方向是从 b到 a， A错误， B正确；电容器充电下极板带正电， C错误， D正确 考点：楞次定律 如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射，所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出，当射击持续了一会儿后停止，则小车 A速度
8、为零 B对原静止位置的位移不为零 C将向射击方向作匀速运动 D将向射击相反方向作匀速运动 答案： AB 试题分析：整个系统水平方向上不受外力，动量守恒，由于初动量为零，因此当子弹向右飞行时，车一定向左运动，当子弹簧向入档板瞬间，车速度减为零，因此停止射击时，车速度为零， A正确， C、 D错误；每发射一枪，车向左移动一点，因此停止射击时，车相对原位置位移不 为零， B正确 考点：动量守恒定律 做平抛运动的物体，每秒的动量增量总是 A大小相等方向相同 B大小不等方向不同 C大小相等方向不同 D大小不等方向相同 答案： A 试题分析：平抛运动的加速度不变，根据 v=gt，每秒速度增量大小相等，方向
9、竖直向下，与加速度的方向相同 A正确 考点：平抛运动 如图所示，物体 A静止在光滑的水平面上， A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体 B以速度 v向 A运动并与弹簧发生碰撞， A、 B始终沿同一直线运动，则 A、 B组成的系统动能损失最大的时刻是 A A开始运动时 B A的速度等于 v时 C B的速度等于零时 D A和 B的速度相等时 答案： D 试题分析：在弹簧压缩的过程中，只有弹簧的弹力做有，因此减少的动能完全转化为弹簧的弹性势能当弹性势能最大时，损失的动能最多。而弹性势能最大就是弹簧压缩量最大，此时两个物体速度恰好相等。在压缩弹簧过程中，水平方向不受处力，因此动量守恒即： ，当两个
10、物体速度 时损失的动能最大， D正确。 考点：动量守恒定律，机械能守恒定律 图中矩形线圈 abcd在匀强磁场中以 ad边为轴匀速转动，产生的电动势瞬时值为 e = 5sin20t V，则以下判断 正确的是 A此交流电的频率为 10Hz B当线圈平面与中性面重合时，线圈中的感应电动势为 0 C当线圈平面与中性面垂直时，线圈中的感应电流为 0 D线圈转动一周，感应电流的方向改变一次 答案： B 试题分析：根据 e=5sin20t（ V），得： =20rad/s，所以 f Hz， A错误；当线圈平面与中性面重合时，线圈边的切割速度最小，即线圈中的感应电动势为零， B正确；当线圈平面与中性面垂直时，线
11、圈边的切割速度最大，线圈中的感应电流最大， C错误；线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次，转动一周，线圈两次经过中性面，因此电流的方向改变两次， D错误。 考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理 实验题 (本题每空 3分，共 18分 ) （ 1）某同学用图示的装置做验证动量守恒定律的实验。选用小球 a 为入射小球，b为被碰小球。设小球 a、 b的质量分别为 ma、 mb；则它们的质量关系应为ma_mb，半径关系为 ra rb（填 “大于 ”、 “等于 ”或 “小于 ”）放上被碰小球b后，两小球 a、 b碰后的落点如图所示，系统碰撞过程中动量守恒则应满足的表达式是 _ ， (用题中物理量和图
12、中字母表示 ) 答案：大于 等于 maOB=maOA+mbOC； 试题分析：选用 a的重量大一些，目的是碰后两个小球都向前运动， a不会出现静止不动或向反方向运动；两球的半径相等是为了对心碰撞；动量守恒关系式为： ，而两个小球碰撞后都做平抛运动，且落地时间相同，这样两同时乘以落地时间 t，就变成了 ，而 ， ，因此，动量守宣定律就写成了 maOB=maOA+mbOC 。 考点：动量守恒定律 气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成 气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现用带竖直挡板 C和 D的气垫导轨以及滑块 A和 B来验证动量守恒定律，实验
13、装置如图 （弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下： a用天平分别测出滑块 A、 B的质量 mA、 mB。 b调整气垫导轨，使导轨处于水平。 c在 A和 B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。 d用刻度尺测出 A的左端至 C板的距离 L1。 e按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块 A、 B 运动时间的计时器开始工作。当 A、 B滑块 分别碰撞 C、 D挡板时停止计时，记下 A、 B分别到达 C、 D的运动时间 t1和 t2。 实验中还应测量的物理量是 _ _。 利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是 _ _。 被压缩弹簧的弹性势能的表达式为 。 答案：
14、 B的右端至 D板的距离 L2； ； 试题分析：（ 1）还应测量出 B的右端至 D板的距离 L2这样才能算出时间 ；（ 2） A滑块的速度 ，同样 B滑块的速度 ，因此用已知量代入就是 ；（ 3）弹性势能就等于 A、 B两个滑块的动能，即 考点：动 量守恒定律， 计算题 （ 18分）如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为 R， MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球 A以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点 M时与静止于该处的质量与 A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距 N为 2 R。重力加速度为 g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均
15、不计，求 （ 1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t； （ 2）小球 A冲进轨道时速度 v的大小。 （ 3）小球 A与小球 B球碰撞前瞬间对轨道的压力多大？方向如何？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） ， 方向竖直向上 试题分析：（ 1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有 ( 2分 ) 解得 (1分 ) （ 2）设球 A的质量为 m，碰撞前速度大小为 v1，把球 A冲进轨道最低点时的重力势能定为 0， 由机械能守恒定律知 (3分 ) 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为 v2， 由动量守恒定律知 ( 3分 ) 飞出轨道后做平抛运动，有 (2分 ) 综合 式得
16、 (2分 ) (3) (2分 ) (1分 ) (1分 ) 方向竖直向上 (1分 ) 考点：平抛运动，机械能守恒定律，动量守恒定律，圆周运动 （ 18分）两根足够长的光滑金属导轨平行固定在倾角为 的斜面上，它们的间距为 d磁感应强度为 B的匀强磁场充满整个空间、方向垂直于斜面向上两根金属杆 ab、 cd的质量分别为 m和 2m，垂直于导轨水平放置在导轨上，如图所示设杆和导轨形成的回路总电阻为 R 而且保持不变，重力加速度为 g （ 1）给 ab杆一个方向沿斜面向上的初速度，同时对 ab杆施加一平行于导轨方向的恒定拉力，结果 cd杆恰好保持静止而 ab杆则保持匀速运动求拉力做功的功率 （ 2）若作
17、用在 ab杆的 拉力与第（ 1）问相同，但两根杆都是同时从静止开始运动，求两根杆达到稳定状态时的速度 答案：（ 1） （ 2） 方向沿斜面向下 试题分析：（ 1） cd杆保持静止，则杆所受安培力 （ 2分） 设 ab杆所受的拉力为 F，则对 ab杆，有 （ 2分） 设 ab杆的速度为 v0，则回路中的感应电流 （ 2分） 拉力做功的功率 （ 1分） 联立解得拉力做功的功率 （ 2分） （ 2）开始时 ab杆所受合力沿斜面向上，因此沿斜面向上运动，而 cd杆所受合力沿斜面向下，因此沿斜面向下运动，随着速度的增大，安培力也逐渐增大，最后两杆同时达到匀速运动状态。 设 ab杆和 cd杆最后的速度大小分别为 v1、 v2，因为两杆组成的系统所受的外力合力为零， 因此系统动量守恒，取沿斜面向上为正方向， 则 （ 2分） cd杆匀速运动，则杆所受安培力 （ 1分） 回路中的电流 （ 2分） 联立解得 ab杆和 cd杆达到稳定状态时的速度分别为 （方向沿斜面向上） （ 2分 ,） （方向沿斜面向下） （ 2分） 考点：功率，电磁感应现象，电磁感应中的能量问题
