1、2012-2013学年浙江省金华一中高二 12月月考物理试卷与答案(带解析) 选择题 电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列说法正确的是( ) A铜丝编织的衣服不易拉破 B电工被铜丝衣服所包裹,使体内电势为零 C电工被铜丝衣服所包裹,使体内场强为零 D铜丝电阻小,能对人体起到保护作用 答案: C 试题分析:电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,这样可以起静电屏蔽作用,是处于高压工作的中电工处于电场为零的工作环境中,人体中的电场为零,但不表示电势为零,所以 C正确, 考点:本题考查了静电屏蔽原理的利用 点评:处于电场中的导体,由于电场力的作用,使得导体内部的合电场为零, 如图所示的电路,将两个相同的
2、电流表分别改装成 A1( 03A )和 A2( 00.6A )的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流强度,则下列说法正确的是( ) A A1的指针半偏时, A2的指针也半偏 B A1的指针还没半偏时, A2的指针已经半偏 C A1的读数为 1A时, A2的读数为 0.6A D A1的读数为 1A时,干路的电流 I为 1.2A 答案: AD; 试题分析:并联后,电流表的电压相同,由于电流表的内阻相等,所以通过两电流表的电流相等 ,故表头指针偏转的角度相等, A正确, B错误, A1的读数为 1A时, A2的读数为 ,解得 ,故干路中的电流为 1.2A, D正确, 考点:考查了电流表的改装原
3、理 点评:电流表改装后的电流示数与其并联的电阻有关,但是两只相同的表头,只要两端的电压相同,则表头的指针偏转时相同的, 如图所示,( a)、( b)中, R和自感线圈 L的电阻都很小,接通 K,使电路达到稳定,灯泡 S发光。下列说法正确的是( ) A在电路( a)中,断开 K, S将渐渐变暗 B在电路( a)中,断开 K, S将先变得更亮,然后渐渐变暗 C在电路( b)中,断开 K, S将渐渐变暗 D在电路( b)中,断开 K, S将先变得更亮,然后渐渐变暗 答案: AD 试题分析:在电路( a)中,断开 K,通过 L的电流减小,所以 L产生自感电动势,与 R形成闭合回路,产生的感应电流小于等
4、于原电流,故 S将慢慢变暗,A正确, B错误, 在电路( b)中,通过 L的电流大于通过 S的电流,所以断开 K,通过 L的电流减小,所以 L产生自感电动势,与 R形成闭合回路,所以通过 S的感应电流大于原电流,故 C错误, D正确, 考点:考查了线圈的自感现象 点评:注意本题中,两种情况下通过 S的电流变化, a中 s和 L串 联,电流保持一致,所以只会慢慢变暗,而 b中通过 s的电流小于通过 L的电流,所以当断开后,会先变亮,再慢慢的变暗 如图( a)所示,两个闭合圆形线圈 A、 B 的圆心重合,放在同一水平面内,线圈 A中通以如图( b)所示的变化电流, t=0时电流方向为顺时针(箭头所
5、示)。在 t1t 2时间内,对于线圈 B,下列说法正确的是( ) A.线圈 B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势 B.线圈 B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势 C.线圈 B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势 D.线圈 B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势 答案: C 试题分析:在 t1 t2时间内,通入线圈 A中的电流是正向增大的,即逆时针方向增大的,其内部会产生增大的向外的磁场,穿过 B的磁通量增大,由楞次定律可判定线圈 B中会产生顺时针方向的感应电流线圈 B中电流为顺时针方向,与 A中的电流方向相反,有排斥作用,故线圈 B 将有扩张的趋势综上所述,C项正确 考点:考查了楞
6、次定律的应用 点评:本题的关键是根据 A中电流变化,判断 B中的磁通量的变化 一个闭合线圈处在如图所示的按正弦规律变化的磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,下列说法中正确的是( ) A在 1s末线圈 中感应电流最大 B在 2s末线圈中感应电流最大 C 12s 内的感应电流方向和 23s 内相同 D 12s 内的感应电流方向和 34s 内相同 答案: BC 试题分析:图像的斜率表示磁感应强度的变化率,根据法拉第电磁可得,图像的斜率越大,产生的感应电动势越大,故产生的感应电流越大,所以 A错误, B正确,根据楞次定律可得 12s 内的感应电流方向和 23s 内相同 34s 内的相反, C正确, D错误
7、, 考点:考查了对法拉第电磁感应定律的理解 点评:做本题的关键是理解图像的斜率的物理意义 如图所示,匀强磁场的边界为矩形 abcd,已知 abac。一束带正电的粒子以不同的速度 v沿 cd边从 c点射入磁场,不计粒子的重力,关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是( ) A入射速度越小的粒子,其运动时间越长 B从 ac边出射的粒子的运动时间都相等 C从 ab边出射的粒子速度越大,运动时间越短 D粒子不可能从 bd、 cd边出射 答案: BC 试题分析:从 ac边出射的粒子的运动轨迹的圆心角都为 180,所以根据公式可得,这些粒子的运动时间相等, B正确,粒子运动时间跟其轨迹的圆心角有关,
8、A错 误,从 ab边射出的粒子的速度越大,所对圆心角越小,所以所用时间越小, C正确,当速度大于某一值时,粒子会从 bd边射出, D错误, 考点:考查了粒子在磁场中的运动, 点评:做本题的关键是能够画出粒子的运动轨迹,总结粒子的运动轨迹的圆心角 在如图所示的 U-I图象中,直线 为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线 为某一电阻 R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 R相连组成闭合电路。由图象可知 ( ) A电源的电动势为 3V,内阻为 0.5 B电阻 R的阻值为 1 C电源的输出功率为 4W D电源的效率为 50% 答案: ABC 试题分析:由直线 知电源的电动势为 3V,内阻为 , A
9、正确。由直线 知电阻 R的阻值为 , B正确。由图线交点知输出功率图线的交点即为此时的路端电压和电流, , C正确。电源效率为,D错误; 考点:考查了对 U-I图像的理解 点评:做本题的关键是理解图像的斜率,截距的物理意义 如图所示虚线 a、 b、 c是电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹, P, Q是这条轨迹上的两点,据此可知( ) A三个等势面中, Q的电势较高 B带电 质点通过 P点时电势能较大 C带电质点通过 P点时动能较大 D带电质点通过 P点时加速度较大 答案: BD 试题分析:粒子做曲线运动受到的电场力总是指向曲
10、线的凹侧,根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直,可得 P、 Q两点处场强的方向,则可知,三个等势面中的, P的电势最高故 A错误若质点从 P到 Q 过程,电场力做正功,质点的电势能减小,动能增大,则质点在 P点具有的电势能比在 Q点具有的电势能大,通过 P点时的动能比通过 Q点时小若质点是从 Q点运动到 P点,则电场力做负功,电势能增大,动能减小,故 P点的电势能大于 Q点的电势能,P点的动能小于 Q点的动能,综上所述故 B正确, C错误 相邻等势面之间的电势差相等,而 P处等差等势面较密,则 P点的场强较大,质点通过 P点时的加速度比通过 Q点时大故 D正确 考点:本题考查了粒子在电场中的
11、运动问题 点评:已知等势面的分布,往往要作出电场的分布根据电场线的方向判断电势的高低基础题 长方体金属块放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示,则下面关于金属块上下表面电势高低的说法中,正确的是( ) A金属块上、下表面电势相等 B金属块上表面电势高于下表面电势 C金属块上表面电势低于下表面电势 D无法比较上、下表面的电势高低 答案: C 试题分析:导体中可自由移动的电荷为自由电子带负电,负电荷移动方向与电流方向相反,则用左手定则可知该粒子受洛伦兹力方向向上,所以导体上部聚集负电荷,与下部产生电势差,上部电势低。所以选 C。 考点:考查了带电粒子在磁场中的运动 点评:需要注意的是自由电子带
12、负电,定向移动方向和电流方向相反 如图所示,电源 E的电动势为 3.2 V,电阻 R的阻值为 30 ,小灯泡 L的额定电压为 3.0 V,额定功率为 4.5 W,当电键 S接位置 1时,电压表的 读数为3 V,那么当电键 S接到位置 2时,小灯泡 L的发光情况是 ( ) A很暗,甚至不亮 B正常发光 C比正常发光略亮 D有可能被烧坏 答案: A 试题分析:当电键 S接位置 1时, ,由 得, 当电键 S接到位置 2时,小灯泡 L的电阻 ,因 ,所以,即小灯泡很暗,甚至不亮 ,A正确, BCD错误。 考点:本题考查闭合电路的欧姆定律, 公式 点评:本题学生要熟练掌握闭合电路的欧姆定律,会用其表达
13、式进行相关的计算。 如图所示,当合上开关时,无论怎样调节可变电阻器,两灯都不亮,测得,其它部分电路中各导线及其连接都良好,则( ) A L1灯断路 B L2灯断路 C L1和 L2都断路 D电源电动势太低 答案: B 试题分析: ,说明变阻箱和电源无故障, ,说明 L1 灯无故障,故 L2灯断路, B正确, 考点:考查了电路故障分析 点评:电压表有示数,说明连接的两点所处的电路之外无断路, 如图所示,长为 L,倾角为 的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为 +q,质量为 m的小球,以初速度 v0由斜面底端的 A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为 v0,则 ( ) A.A、 B两点的电势差一
14、定为 mgLsin/q B.小球在 B点的电势能一定大于小球在 A点的电势能 C.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最大值一定是 mg/q D.若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷 Q产生的,则 Q 一定是正电荷 答案: A 试题分析:过程中电场力做正功,重力做负功,并且从低端到顶端两力做功和为零,故 ,所以 AB两点的电势差一定为 mgLsin/q, A正确,过程中电场力做正功,所以电势能减小,故 B点的电势能小于 A点的电势能,B错误,若电场是匀强电场,则该粒子合力为零,根据矢量三角形定则可得,电场只有最小值,没有最大值, C错误,若该电场是斜面中点正上方某点的点电荷 Q产生的,则 Q 一
15、定是负电荷, D错误, 考点:考查了带电粒子在电场中的运动, 点评:本题的突破口是到达斜面顶端的速度仍为 v0,即两力合功为零, 如图所示,平行板电容器与电动势为 E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于容器中的 P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( ) A带点油滴将沿竖直方向向上运动 B P点的电势将降低 C带点油滴的电势能将减少 D电容器的电容减小,两极板带电量增大 答案: B 试题分 析:电容器和电源相连,则电容器两端的电压不变,所以根据公式可得,两极板间的电场强度减小,故油滴将向下运动, A错误,下极板接地,所以电势为零,设 p点距离
16、下极板的距离为 L,则 , L不变, E减小,所以 P点的电势减小, B正确,油滴向下运动,带负电,故电场力做负功,电势能增大, C错误,根据公式 可得, d减小, C增大,根据公式 可得, C增大 U不变,故 Q增大, D错误 考点:考查了电容器的动态分析 点评:在研究电容器的动态分析的时候,需要注意电容器是否和电源相连,如果和电源相连,则电容器两端的电压不变,如果和电源断开,则 电容器两极板所带电荷量不变 实验题 某同学想测绘额定电压为 2.5v小灯泡的 I-U图线,图为小灯泡的 I-U图线 ( 1)将右图中的实物连接成完整的实验电路;(请到答题纸上连接) ( 2)连接完毕,实验前滑动触头
17、应处在滑动变阻器的 端 (填 “左端 ”或 “右端 ”)答案:( 1)见( 2)左端 试题分析:( 1)因为要求电压时从零开始的,所以采用滑动变阻器的分压解法,因为灯泡的电阻较小, 故采用电流表的外接法, (2)为了保护电路,所以滑动变阻器在实验前应处于最大电阻处,即最左端 考点:考查了测绘小灯泡 U-I图像的实验 点评:实验中需要注意滑动变阻器和电流表的接法 已知电阻丝的电阻约为 10 ,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有 (只填代号) A量程是 0 0.6A,内阻约为 0.5 的电流表 B量程是 0 3A,内阻约为 0.1 的电流表 C量程是 0 3V,内阻约为 6K
18、 的电压表 D量程是 0 15V,内阻约为 30K 的电压表 E阻值为 0 20 ,额定电流为 2A的滑动变阻器 G电池( 3V,内阻不计) H开关一个,导线若干 在虚线框内画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。 答案:( 1) ACEGH( 2) 电流表外接法;分压或限流皆可 试题分析:( 1)因为电源电压为 3V,所以采用的电压表为 C,电流中最大的电流为 0.3A,所以电流表选用 A,所以采用的仪器为 ACEGH ( 2)因为要求电压时从零开始的,所以采用滑动变阻器的分压解法,因为灯泡的电阻较小, 故采用电流表的外接法, 考点:考查了用伏安法测量电阻实验 点评:实验中需要注意滑动变阻器和
19、电流表的接法,另外仪器的选用是该类型实验的难点 计算题 如图所示,在场强为 E,方向竖直向上的匀强电场中,水平固定一块长方形绝缘薄板。将一质量为 m, 带有电荷 -q的小球,从绝缘板上方距板 h高处以速度 V0竖直向下抛出。小球在运动时,受到大小不变的空气阻力 f的作用,且f(qE+mg),设小球与板碰撞时不损失机械能,且电量不变。求小球在停止运动前所通过的总路程 S。 答案: 试题分析:过程中重力和电场力做正功,阻力做负功,当小球停止运动时,根据动能定理有: ,解得 考点:考查了动能定理的应用 点评:在运用动能定理时,一定要注意过程中始末状态 如图所示,电源的电动势 E=110V,电阻 R1
20、=21,电动机绕组的电阻R0=0.5,电键 S1始终闭合。当电键 S2断开时,电阻 R1的电功率是 525W;当电键 S2闭合时,电阻 R1的电功率是 336W,求 电源的内电阻; 当电键 S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率。 答案:( 1) r=1( 2) W 试题分析:( 1)设 S2断开时 R1消耗的功率为 P1,则 , 代入数据可以解得, r=1 ( 2)设 S2闭合时 R1两端的电压为 U,消耗的功率为 P2,则 ,解得,U=84V 由闭合电路欧姆定律得, E=U+Ir,代入数据,得 I=26A 流过 R1的电流为 I1,流过电动机的电流为 I2, A,而 I1+I2=I,
21、所以I2=22A, 由 ,代入数据得, W。 考点:考查了带有电动机电路的功率的计算 点评:电动机是非纯电阻电器,它将一部分电能转化为电热,一部分电能转化为机械能, 如图甲所示,一个足够长的 U 形金属管导轨 NMPQ 固定在水平面内, MN、PQ两导轨间的宽度为 L=0.50 m.一根质量为 m=0.50 kg的均匀金属棒 ab横跨在导轨上且接触良好, abMP恰好围成一个正方形 .该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节、竖直向上的匀强磁场中, ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为 Fm=1.0 N, ab棒的电阻为 R=0.10 ,其他各部分电阻均不计。开始时,磁感应强度 B0=0.
22、50 T。 (1)若从某时刻 (t=0)开始,调节磁感应强度的大小 ,使其以 =0.20 T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间 ab棒开始滑动 .此时通过 ab棒的电流大小和方向如何 (2)若保持磁感应强度 B0的大小不变 ,从 t=0时刻开始,给 ab棒施加一个水平向右的拉力 ,使它以 a=4.0 m/s2的加速度匀加速运动,推导出此拉力 FT的大小随时间 t变化的函数表达式,并在图乙所示的坐标图上作出拉力 FT随时间 t变化的 FT-t图线。 答案:( 1) I=0.5 A,从 b到 a( 2)见 试题分析: (1)以 ab杆为研究对象,当磁感应强度均匀增大时,闭合电路中有恒定的电流 I
23、.以 ab杆为研究对象,它受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大。 当磁感应强度增大到 ab所受安培力 F与最大静摩擦力 Fm相等时开始滑动。因F=BIl, B=B0+ t=(0.5+0.2t) T, I= , E= = l2, F=Fm。 由以上各式求出,经时间 t=17.5 s后 ab棒开始滑动,此时通过 ab棒的电流大小为 I=0.5 A,由楞次定律可判断出,电流方向为从 b到 a。 (2)当 ab匀加速运动时,根据牛顿第二定律有: FT-Fm-F=ma.,因 F=B0Il,I=B0lv/R, v=at。 联立上述各式,并代入数据,可解得: FT=Fm+ma+B02l2at/R=(3+
24、2.5t) N。 由此可画出 FT-t关系图象如图所示。 考点:考查了导体棒切割磁感线运动 点评:做本题的关键需要先判断感应电流的表达式,结合受力分析解题 一质量为 m、电量为 q的带电质点,从 y轴上 y=h处的 P1点以一定的水平初速度沿 x轴负方向进入第二象限。然后经过 x轴上 x=-2h处的 P2点进入第三象限,带电质点 恰好能做匀速圆周运动。之后经过 y轴上 y=-2h处的 P3点进入第四象限。已知重力加速度为 g。求: ( 1)粒子到达 P2点时速度的大小和方向; ( 2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小 ; ( 3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向 答案:( 1) . ( 2) ( 3) ,水平向右 试题分析: 方向:水平向右 考点:考查了粒子在磁场中的运动 点评:做此类问题时,需要先画出粒子的运动轨迹,然后结合几何知识求出粒子的半径