1、2012-2013学年新课标高二下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 我国家用照明电路电压瞬时值可表示为： A u=380sin3.14t(V) B u=311sin314t(V) C u=220sin314t(V) D u=36sin0.02t(V) 答案： B 试题分析：我国照明电路有效电压值为 220V，所以交流电的峰值为,所用交流电的频率为 50Hz，所以 ，故交流电瞬时表达式为： 故选 B 考点：考查了交流电瞬时值表达式的求解 点评：在求表达式时，需要根据 求解，关键是知道我国照明电路所用电压有效值和频率 如右图中，小车质量为 M，木块质量为 m它们之 间的最大静摩擦力为
2、f,在劲度系数为k的轻弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐振动。木块与小车间不发生相对滑动。小车振幅的最大值为多少？ 答案： 试题分析：当 M与 m间的静摩擦力达到最大值 f时，二者做简谐运动的振幅最大，设为 A，此时二者的加速度相同，设为 a. 先对整体由牛顿第二定律有： kA=（ m+M） a 再隔离 m，对 m由牛顿第二定律有 f=ma 解得： 考点：考查了简谐振动 点评：本题运用牛顿第二定律研究简谐运动，既要能灵活选择研究对象，又要掌握简谐运动的特点基础题 在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动频率是 5Hz，水波在水槽中的传播速度为 0.05m s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径 d
3、应为 ： A l0cm B 5cm C dlcm D d 1cm 答案： D 试题分析：由题知水波的波长 即孔直径 d应与 1 cm差不多或比它还小故选项 D正确 考点：考查了发生明显衍射条件 点评：发生明显衍射的条件，一般直接比较孔的直径 d与水波波长 的关系即可，当 d 时肯定发生明显的衍射， 图中的 y-x图线表示一列简谐波沿 x轴传播时的波形图，若以图示的情况为计时起点，那么下面的 y-t图线表示的是（ ） A当这列波沿 x轴的正方向传播时，是表示 a质点的振动图象 B当这列波沿 x轴的负方向传播时，是表示 a质点的振动图象 C当这列波沿 x轴的正方向传播时，是表示 b质点的振动图象
4、D当这列波沿 x轴的负方向传播时，是表示 b质点的振动图象 答案： AD 试题分析：当这列波沿 x轴的正方向传播时，质点 a此时正通过平衡位置向上振动，当这列波沿 x轴的负方向传播时，质点 b此时正通过平衡位置向上振动，所以 AD正确， 考点：考查了根据波形图判断振动图 像问题 点评：做此类型题目需要根据波的传播方向用走坡法判断质点的振动方向，再根据振动方向判断振动图像 图中画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图象，由图象可知（ ） A质点 b此时的位移是零 B质点 b此时向 -y方向运动 C质点 d的振幅是 2 cm D质点 d此时的加速度方向为正 答案： ACD 试题分析：此刻 b质点
5、位于平衡位置，所以位移为零， A正确， 波是向右传播的，根据走坡法可得质点 b此时正通过平衡位置向上振动， B错误 所有质点的振幅都是 2cm，故 C正确， 此刻 d正向下运动，所以回复力指向平衡位置，故加速度指向正方向， D正确， 考点：考查了对波形图的理解 点评：需要根据走坡法判断振动方向，由波的传播方向判断质点的振动方向，都是常规问题，要熟练掌握 如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形， 代表波长。则： A C质点的振幅是 0 B BC两质点平衡位置间距是 4 C该时刻速度最大的质点是 A、 C、 E D在质点 A振动一周期时间内，波由 A点传到 E点 答案： BC 试题分析：简谐波上所有
6、质点的振动幅度都是一样的，所以 A错误， BC两点相距 ,所以平衡位置相距四分之一个波长， B正确，当质点通过平衡位置时，速度最大，故 ACE的速度最大， C正确，波在传播过程中，质点不随着波的传播为移动， D错误， 考点：考查了对波形图的理解 点评：特别是 D选项，是易错点，切记波在传播过程中，质点不随着波的传播为移动， 一单摆的摆长为 40cm，摆球在 t=0时刻正从平衡位置向右运动，若 g取 10 m s2，则在 1s时摆球的运动情况是 ： A正向左做减速运动，加速度正在增大 B正向左做加速运动，加速度正在减小 C正向右做减速运动，加速度正在增大 D正向右做加速运动，加速度正在减小 答案
7、： D 试题分析：根据公式可得单摆周期为 ，所以 1s处于 ，范围内，而摆球在 t=0时刻正从平衡位置向右运动，则 t=1s时正靠近平衡位置向右运动，速度增大，加速度减小故选 D 故选 D 考点：考查了简谐振动问题 点评：题关键要抓住单摆振动的周期性，将一个周期可分成四个四分之一周期，根据提供的时间与周期的关系分析摆球的运动情况 一质点作简谐运动，图象如图所示，在 0.2s到 0.3s这段时间内质点的运动情况是 ： A沿负方向运动，且速度不断增大 B沿负方向运动的位移不断增大 C沿正方向运动，且速度不断增大 D沿正方向的加速度不断减小 答案： CD 试题分析：在 0.2s到 0.3s这段时间内
8、质点沿正方向运动，位移减小，速度增大，加速度减小，所以 CD正确 考点：考查简谐运动图像问题 点评：由简谐运动的图象分析质点的位移随时间的变化情况，确定运动方向及速度、加速度的变化当位移增大时，速度减小，加速度增大，当位移减小时，速度增大，加速度 减小 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻 R1、 R2和 R3供电， A为理想交流电流表， V为理想交流电压表，开关 S闭合后与闭合前相比： A V示数变大， A示数变小， R1消耗的电功率变大 B V示数变大， A示数变大， R1消耗的电功率大 C V示数变小， A示数变小， R1消耗的电功率变小 D V示数变小， A示数变大，
9、 R1消耗的电功率变小 答案： D 试题分析：因为变压器两端的线圈的匝数不变，所以原副线圈的端电压不变 ，当闭合 S后，副线圈中总电阻减小，所以总电流增大，故根据 可得，原线圈中电流增大，即电流表示数增大， AC错误，通过 的电流增大，故 两端的电压增大，总电压减小，所以并联电路增大，即电压表示数减小，根据 可得 R1消耗的电功率变小，故选 D， 考点：考查了带有变压器的电路动态分析 点评：做此类型的题目需要根据部分电路的变化推到整体变化，再由整体变化推导另外部分的变化 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道： A 0.01s时刻线圈处于中性面位置 B 0.01
10、s时刻穿过线圈的磁通量为零 C该交流电流有效值为 2A D该交流电流频率为 50Hz 答案： B 试题分析： 0.01s时刻产生的电流最大，故产生的感应电动势最大，即线圈磁通量变化率最大，所以磁通量最小，所以位移和中心面垂直位置， A错误， B正确，该交流电的有效值为 ,C错误，从图像中可以看出交流电的周期，所以频率为 ， D错误， 故选 B， 考点：考查了交流电图像 点评：当线圈中电流最大，产生的感应电动势最大，磁通量为零，磁通量变化率最大，位于和中心面垂直位置，当线圈中电流最小，产生的感应电动势最小，磁通量最大，磁通量变化率最小，位于中心面处 理想变压器的原副线圈匝数之比为 4： 1，若在
11、原线圈上加 u=1410Sin100t(V)的交变电压，则在副线圈两端用理想交变电压表测得的电压是： A 250V B 352.5V C 203.8V D 327.5V 答案： A 试题分析：原线圈两端的有效电压值为： ,根据公式 可得副线圈两端电压为 ， A正确 故选 A， 考点：考查了变压器电压电流的求解 点评：基础题，关键是会根据表达式求解有效值，然后根据公式 求解 一台理想变压器，要使变压器的输入功 率增加，可采取下列哪种方法 (其他条件不变 )： A增大副线圈负载 R的阻值 B减小 R的阻值 C增大副线圈匝数 n2 D减小原线圈的匝数 n1 答案： BCD 试题分析：根据公式 可得
12、,要使输入功率增大，则可减小电阻 R， A错误 B正确，增大副线圈匝数 ，减小减小原线圈的匝数 ， CD正确， 考点：考查了变压器工作原理 点评：做好本类题目除了利用变压器特点外，还要根据闭合电路的欧姆定律去分析负载变化引起的电流变化 分别用 220V和 1100V的电压输电，输送电功率相同，导线材料和送电距离也相同若要输电线路上的功率损失也相同，则所用导线的截面积之比是： A 25： 1 B 5： 1 C 1： 5 D 1： 25 答案： A 试题分析：设导线的电阻率为 ，导线的横截面积为 S，导线总电阻为 R，送电距离为 L，输电电压为 U， 输电线中电流为 I，输送功率为 P，则 由 得
13、， ,输电损失的电功率为 ， ,联立可得：由题， P、 L、 、 P相等，则有 故选 A， 考点：考查了电功电功率的求解 点评：根据电阻定律和功率公式，推导出输电损失的电功率与导线的横截面积的关系，再求解导线的横截面积之比 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动线圈中感应电动势 e随时间 t的变化如图所示下面说法中正确的是： A t1时刻通过线圈的磁通量为零 B t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D每当 e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都最大 答案： D 试题分析： t1时刻感应电动势为零，线圈通过中性面时，磁通量最大故
14、 A错误 由图 t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零故 B错误 t3时刻感应电动势为零，磁通量的变化率为零故 C错误 每当 e转换方向时，线圈与磁场垂直，线圈通过中 性面时，磁通量最大故 D正确 故选 D， 考点：考查了交流电的产生 点评：矩形线圈中产生正弦式电流，当线圈通过中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，电动势方向发生改变而当线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大 实验题 在 “用单摆测重力加速度 ”的实验中： （ 1）（ 3分）该实验依据的原理是公式 （ 2）（ 3分）某同学测得单摆完成 n次全振动所用时间为 t，摆线长度为 L,摆球直径为 D
15、.则实验所在地的重力加速度 g （ 3）（ 3分）实验测得 g值偏大，其原因可能是下述中的： A小球质量太大 B将摆线长当作摆长，未加小球的半径 C将振动次数 n误记为 (n+1) D振幅偏小 答案：（ 1）（ 2） （ 3） C; 试题分析：（ 1）实验依靠 （ 2）实验中单摆的周期为 ，摆长为： ,根据公式可得（ 3）摆球的质量太大，不影响 g值的测量故 A错误计算摆长时可能没加上摆球半径，说明测量的摆长偏小，故测得值偏小， B错误，把 n次全振动误计为（ n+1）次全振动，可知测得的周期偏小，测量值偏大， C正确。由单摆的周期公式看出，周期与振幅无关，则测量的重力加速度的数值与振幅也无关
16、故 D错误 考点：考查了根据单摆周期测量重力加速度实验 点评：实验误差是实验考试 的难点，常常根据实验原理，得到测量值的表达式来分析 计算题 如图为交流发电机的示意图正方形线框处于匀强磁场中，已知边长 L=10cm，磁感应强度 B=1T，线圈匝数 n=100，线圈电阻 r=5 ，外电路负载电阻 R=5 ，线圈以 10r/s的转速匀速转动从图示位置开始计时，两块电表均为理想电表。（无理数一律保留原形，不必求值！） (1)写出该发电机产生的电动势的瞬时值 e的表达式； (2)求电流表示数 I和电压表示数 U 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1） =20rad/s 考点：考查了交流电的产生
17、点评：解决本题的关键掌握线圈转动产生电动势的瞬时表达式，以及知道电动势峰值的公式 如图所示，边长为 的单匝正方形线圈在磁感应强度为 B的匀强磁场中，以 边为轴匀速转动，角速度为 ，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为 R。 求 : （ 1）线圈从图示位置转过 的过程中产生的热量 Q。 （ 2）线圈从图示位置转过 的过程中通过线 圈某截面的电量 。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： (1)线圈转动中感应电动势的峰值 ， 感应电流的有效值为 , 线圈转过 的时间 ， 所以在转动过程中产生的热量为 （ 2）线圈转过 过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为 ， 所以在转动过程中流过导体截面的电量为
18、。 考点：考查了交流电的产生 点评：根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，从而得出平均感应电流，根据 求出通过电阻 R的电荷量 某交流发电机输出功率为 5105 W，输出电压为 1.0103 V，已知输电线的总 电阻 R = 40 ，在输电线上损失的电功率等于输电功率的 5%，用户使用电压 U=380 V.输电所使用的变压器均为理想变压器。 （ 1）画出输电线路的示意图 .（标明各部分的符号） （ 2）求所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？ 答案：（ 1）见（ 2） 试题分析：（ 1）输电线路的示意图如图所示 （ 2）由功率的公式 可得，发电机的输出电流为 输电线的损耗的功率
19、为 ， 由损失的功率 P损 =I22R可得输电线的电流为 所以升压变压器的匝数比为 降压变压器的匝数比为 考点：考查了远距离输电 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 如图所示，实线为 t1 = 0时刻的图象，虚线为 t2 = 0.1s时刻的波形。 试求 ： （ 1）若波的传播方向为 +x方向，波速多大？ （ 2）若波的传播方向为 -x方向，波速多大？ （ 3）若波速为 450m s，波沿什么方向传播？ 答案： (1) (2) (3) +x方向 试题分析：由图可知波长 =20m （ 1）若波的传播方向为 +x方向，则有： （ 2）若波的传播方向为 -x方向，则有： （ 3）若波速为 450m s，则波在 t=t2-t1时间内传播的距离 由此可知波向 +x方向传播 考点：考查了横波图像 点评：本题知道两个时刻的波形，往往要根据空间的周期性或时间的周期性列出波传播距离或周期的通项式
