1、2012-2013学年湖北仙桃毛嘴高中高二上学业水平监测试物理试卷与答案（带解析） 选择题 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动 1800的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为：（ ） A /2 B 2 C D 2/ 答案： D 试题分析：设匝数为 N，面积为 S，角速度为 w，则平均感应电动势为，最大感应电动势为 NBSw，则比值为 2/， D 对； 考点：考查法拉第电磁感应定律 点评：难度较小，明确平均感应电动势的公式，最大感应电动势为 NBSw 一质量为 M的平板车以速度 v在光滑水平面上滑行，质量为 m的烂泥团从离车 h高处自由下落，恰好落到车面上，则小车的速度大小是
2、（ ） A仍是 v BC D 答案： B 试题分析：以整体为研究对象，水平方向不受外力，动量守恒， B对 考点：考查动量守恒定律 点评：难度较小，明确考查的知识点，选择系统为研究对象，规定正方向，由动量守恒定律列公式 满载砂子的总质量为 M的小车，在光滑水平面上做匀速运动，速度为 。在行驶途中有质量为 的砂子从车上漏掉，则砂子漏掉后小车的速度应为：（ ） A B C D 答案： A 试题分析：选取车和掉落的沙子为研究对象，整体水平方向不受外力，水平方向动量守恒，沙子掉落瞬间水平方向速度不变，所以小车的速度也不变， A 对； 考点：考查动量守恒定律 点评：难度较小，明确考查的知识点，选择系统为研
3、究对象，规定正方向，由动量守恒定律列公式，注意沙子分出时速度根本不变 某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是：（ ） A人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比 B人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比 C人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零 D当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离 答案： ABC 试题分析：人和船水平方向不受外力，动量守恒， ， A对；人和船的相互作用力大小相等，由 F=ma可知 B对；动能 可知 C对；由于动量守恒，初动量为零，末动量也应该为零， D错
4、 考点：考查人船模型 点评：难度中等，明确考查的知识点，选择系统为研究对象，规定正方向，由动量守恒定律列公式 一个玻璃杯放在桌面平放的纸条上，要求把纸条从杯子 下抽出，如果缓慢拉动纸条，则杯子随纸条移动，若快速抽拉纸条，则杯子不动，以下说法中正确的是（ ） A缓慢拉动纸条时，杯子受到冲量小 B缓慢拉动纸条时，纸对杯子作用力小，杯子也可能不动 C快速拉动纸条时，杯子受到的冲量小 D快速拉动纸条时，纸条对杯子水平作用力小 答案： C 试题分析：无论是快速拉动还是缓慢拉动，纸条与杯子间的作用力总为滑动摩擦力， BD错；快速拉动作用时间较短，由动量定理可知杯子受到的冲量较小，C对； A错； 考点：考查
5、动量定理 点评：难度较小，熟记 I=Ft，能灵活应用解释常见问题 如图所示，一根水平细钢丝两边固定，它下面悬挂三个摆长为 lA=1.00m，lB=0.50m， lC=0.25m的单摆，三个摆球相同，现用周期变化的外力作用于细钢丝上，已知 .( g为当地的重力加速度 )。下述判断正确的是（ ） A外力的频率为 0.5Hz时， B球振幅最大 B外力的频率为 1Hz时， A球振幅最大 C外力的频率为 1Hz时， C球振幅最大 D外力的频率为 2Hz时， A球振幅最大 答案： C 试题分析：受迫振动中驱动力的频率决定受迫物体的振动频率，当驱动力的频率与受迫物体的固有频率相等时，振幅最大，由单摆周期公式
6、可知 C球的固有频率为 1Hz 考点：考查共振现象 点评：难度较小，当驱动力的周期与固有周期相同时振幅最大 图为一物体作简谐振动的图象，根据图象判定下列哪个时刻物体的加速度为零，而速度最大，速度方向沿 x轴反方向（ ） A 1s末 B 2s末 C 3s末 D 4s末 答案： A 试题分析：在平衡位置速度最大，为 1s、 3s 和 5s，但 3s 末速度方向为正方向，A对； 考点：考查振动图像 点评：难度较小，由振动图像可以直接读出振幅、周期，各点的速度、加速度、位移的方向 如图所示为质点作简谐振动的图象，从图象可看出（ ） A质点振动的频率为 2.5Hz B质点振动的振幅为 4cm C t1时
7、刻质点的加速度方向沿 x轴正方 D t1时刻质点的速度方向沿 x轴正方向 向 答案： AC 试题分析：由图像可以看出振幅为 2cm， B错；质点振动的周期为 0.4s，频率为周期的倒数，为 2.5Hz， A对；加速度的方向总是指向平衡位置，所以 t1时刻质点的加速度方向沿 x轴正方向， C对；速度方向为负方向， D错； 考点 ：考查振动图像的应用 点评：难度较小，由振动图像可以直接读出振幅、周期，各点的速度、加速度、位移的方向 如图是某振子作简谐振动的图象，以下说法中正确的是（ ） A因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹 B由图象可以直观地看出周期、振幅，还能知道速度、
8、加速度、回复力及能量随时间的变化情况 C振子在 B位置的位移就是曲线 BC 的长度 D振子运动到 B点时的速度方向即为该点的切线方向 答案： B 试题分析：振动图象表示振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹， B对， A、 C错由于图象不是质点的运动轨迹，因此切线的方向并不表示速度的方向故 D错误 考点：考查对振动图像的掌握和理解 点评：难度较小，振动图像是描述振动物体对平衡位置位移随时间变化的图像，它不是振动质点运动的轨迹，图线上任一点可以表示该时刻质点对平衡位置的位移，也可以表示出质点的振动方向 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图其中 R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电
9、流表为值班室的显示器， a、 b之间接报警器当传感器 R2所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两端的电压 U的变化情况是（ ） A I变大， U变 大 B I变大， U变小 C I变小， U变大 D I变小， U变小 答案： D 试题分析：当传感器 R2所在的位置出现火情时 R2的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，内电压变大，路段电压变小， U变小， AC 错； R1两端电压变大，所以 R3两端的电压变小，电流表示数变小， I变小， B错 D对；选 D 考点：考查动态变化问题 点评：难度较小，解决此类问题首先根据局部变化判断整体电阻变化，再判断内电压，由闭合电路欧姆定律判断路端电
10、压和其他物理量，也可应用 “串反并同 ”判断 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关， O 是转动轴， A是绝缘手柄， C是闸刀卡口， M、 N 接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度 B=1 T的匀强磁场中， CO间距离 10 cm当磁场力为 0.2 N 时，闸刀开关会自动跳开则要使闸刀开关能跳开， CO中通过的电流的大小和方向为（ ） A电流方向 CO B电流方向 OC C电流大小为 1 A D电流大小为 0.5 A 答案： B 试题分析：由 F=BIL得到 ,CD错；因开关跳开时，要求安培力向左，由左手定则得电流方向 OC ， B对 A错 考点：考查安培力公式，左手定则 点评：难度较小，学
11、生要熟练运用安培力公式 ，左手定则解相关问题 交流发电机正常工作时产生的电动势为 e=Emsint,若将其线圈的匝数减为原来的一半而转速增为原来的 2 倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为：（ ） A e=Emsint B e=2Emsint C e=2Emsin2t D e=Emsin2t 答案： D 试题分析：峰值为 Em=NBSw，则线圈的匝数减为原来的一半而转速增为原来的2倍，角速度 w=2n变为原来的 2倍，所以峰值不变， D对； 考点：考查交流电的形成 点评：难度较小，明确峰值公式 Em=NBSw，知道交变电流瞬时值表达式各个字母的物理意义 如图所示的电路， G为一交流发电机
12、， C为平行板电容器，为使安培表示数增加，可行的办法是（ ） A使发电机的转速增加 B使发电机的转速减少 C使电容器两极板间距离增大 D在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质 答案： AD 试题分析：使安培表示数增加，即提高电流或减小电容器的容抗，当发电机的转速增大时，由最大感应电动势 Em=NBSw，角速度增大，峰值增大，同时由电容器的容抗公式可知电容器的阻碍作用减小，电路中电流增大， A对；同理B错；使电容器两极 板间距离增大，由 可知电容 C减小，对交变电流的阻碍作用增大，电路中的电流减小， C错；同理在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质，电容增大，对交变电流的阻碍作用减小，电路中
13、的电流增大， D对； 考点：考查电容对电流的阻碍作用 点评：难度中等，解决本题需要掌握交流电峰值的公式和电容器 “通交流阻直流 ”、通高频阻低频的特点 某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化。今与这个电阻元件串联一个多用电表（已调至交流电流档），则多用电表的读数为：（ ） A 4 A B 4A C 5A D 5 A 答案： C 试题分析：根据有效值的定义，设该交变电流的有效值为 I，则， I=5A，交流电流表测量的为有效值，所以示数为 5A， C对； 考点：考查交变电流有效值的计算 点评：难度较小，只要是交流电图像的一部分，峰值和有效值就差 1.414的关系，要掌握有效值的计
14、算 如图所示的电路中， a、 b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流， L是一个 25mH的高频扼流圈， C是一个 100PF的电容器， R是负载电阻，下列说法正确的是（ ） A L的作用是 “通低频，阻高频 ” B C的作用是 “通交流，隔直流 ” C C的作用是 “通高频，阻低频 ” D通过 R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比 答案： ACD 试题分析：电感线圈的作用是 “通直流阻交流 ”、 “通低频阻高频 ”，电容器的作用是 “通交流阻直流 ”、 “通高频阻低频 ”， ACD正确 考点：考查电容和电感对交流电的阻碍作用 点评：难度较小，由于电感线圈的自感
15、作用，电感线圈有阻碍交流电的作用，频率越高阻碍作用越强 如图所示，一个理想变压器带有三个匝数都是 50匝的副线圈 ab、 cd、 ef，若原线圈匝数为 100匝，原线圈接到 220v交流电源上，通过副线圈的各 种组合中，可以得到以下那些电压（ ） A 0v B 110v C 220v D 440v 答案： ABC 试题分析：由 可知，输出电压均为 110V， B对；两个副线圈串联可得到电压为 220V， C对；同理最多可得到 330V电压， D错；如果两个线圈反向串联，则得到的电压为 0V， A对； 考点：考查变压器工作原理 点评：难度较小，本题主要是搞清楚多个副线圈的问题中 依然成立，根据串
16、并联关系进行判断 若农村水力发电站的发电机的输出电压恒定，它发出的电压通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器。经降压变压器降压后，再用线路接到各用户。设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这是（ ） A升压变压器的副线圈的电压变大 B高压输电线路的电压损失变大 C降压变压器的副线圈的电压变大 D降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大 答案： B 试题分析：用电器增多，干路电流增大，输电线的功率损耗和压降增大，所以降压器输入端的电 压减小，由于升压变压器输入端电压不变，则副线圈电压不变， A错； B对；降压变压器
17、的输入电压和副线圈电压都减小， C错；由于降压变压器输出端电压减小，用电器总电阻减小，输电线上电流无法判断，所以电压无法判断， D错 考点：考查远距离输电 点评：难度中等，对于用电器负载增大，功率变大，远距离电线输送电流增大，造成一系列连锁反应使得用电器两端电压明显减小 一闭合矩形线圈 abcd绕垂直于磁感线的固定轴 oo匀速转动，线圈平面位于如图（甲）所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量 随时间的变化规律如图（乙）所示。下列说法正确的 是（ ） A t1、 t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B t2、 t4时刻线圈中感应电流方向改变 C t1、 t3时刻线圈中感应电流方向改变 D t2、
18、t4时刻线圈中感应电动势最小 答案： C 试题分析：由磁通量的图像可知：磁通量 -时间图象斜率表示磁通量的变化率，其大小决定了感应电动势的大小当线圈的磁通量最大时，感应电动势为零，线圈经过中性面，电流方向发生改变 t1、 t3时刻通过线圈的磁通量 的绝对值最大，磁通量变化率 0，此时感应电动势、感应电流为零，线圈中感应电流方向改变， AB错误， t2、 t4时刻线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大， C对 D错 考点：交变电流的产生 点评：难度较小，感应电动势与磁通量的变化率有关，与磁通量、磁通量的变化量没有直接关系，当电流为零时方向发生变化 计算题 （ 14分）如图所示，匀
19、强磁场的磁感应强度 B=0.5T，边长 L=10cm 的正方形线圈 abcd共 100匝， 100匝线圈的总电阻 r=1。线圈绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动，角速度 =2rad/s，设外电路电阻 R=4。求： 转动过程中感应电动势的最大值； 由图示位置（线圈平面与磁感 线平行）转过 600角时的瞬时感 应电动势； 由图示位置转过 600角的过程中产生的平均感应电动势； 交流电表的示数； 转动一周外力做的功。 答案： 、 Em=3.14v, 、 e=1.57v 、 E 平均 =2.60v 、 U=1.78v 、WF=0.99J 试题分析： (1)感应电动势的最大值： Em nBS 3.14
20、 V. (2)转过 60 角时的瞬时感应电动势： e Emcos60 3.140.5 V 1.57 V. (3)转过 60角的过程中产生的平均感应电动势： 2.6 V. (4)电压 表示数为外电压的有效值： U Em 1.78 V. (5)转动一周外力做的功等于电流产生的热量： W Q ( )2 0.99 J. 考点：考查交变电流的有效值，峰值和平均值 点评：难度中等，明确有效值、峰值、平均值的用途，有效值为峰值的 倍，平均值与磁通量的变化率有关 （ 15分）风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为 100kW，输出电压是 250V，用户需要的电压是
21、 220V，输电线电阻为 10.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的 4%，试求： （ 1）在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比 （ 2）用户得到的电功率是多少 答案： (1)1 20 240 11 (2)96kW 试题分析： (1)输电线损失的功率 P 损 P4% 100kW4% 4kW. 输电线的电流 I2 A 20A. 升压变电器输出电压 U2 V 5103V. 升压变压器原、副线圈匝数比： . 电压损失 U 损 I2R 线 2010V 200V. 降压变压器原线圈端电压 U3 U2-U 损 4800V. 降压变压器原、副线圈匝数比 . (2)用户得到的电功率即降压变压器
22、的输出功率为 P 用 P-P 损 P(1-4%) 10096%kW 96kW. 考点：考查远距离输电 点评：难度中等，处理此类问题，输电线上功率的损耗常作为突破口，求得输送电流之后再由电压见的关系确定其他物理量 （ 15分）如图所示，质量为 m的砝码 A放置在质量为 M的滑块 B上， B与弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上作简谐运动，弹簧的劲度系数为 k，砝码与滑块之间的动摩擦因数为 ，要使砝码与滑块在振动过程中不发生相对运动，问最大振幅等于多少？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）答案： (m + M)g / k 试题分析：振幅是偏离平衡位置的最大距离，在最右端，两物体间的作用力为最大静摩擦力，
23、 A的加速度为 g，再以整体为研究对象，加速度与 A的加速度相同，由弹簧弹力提供，则弹簧弹力为 (m + M)g，则弹簧伸长量为 (m + M)g / k，即为振幅 考点：考查简谐振动 点评：难度较小，注意本题中两物体不发生相对运动的前提条件，在最大位移处整体加速度最大，由牛顿定律求解 （ 15分）如图所示，在光滑的水平面上，停着质量为 、长为 L的小车，一个质量为 的滑块从车内底板的正中央获得大小为 的速度后向 车壁运动，若滑块与车底板之间的动摩擦因数为 ，滑块与车壁之间的碰撞没有能量损失，求滑块与车壁的碰撞次数。 答案： 试题分析： 三式联立解得 考点：考查动量守恒定律 点评：难度中等，本题主要是能够判断出最终的运动状态，在整个运动过程中系统动量总是守恒的，找到初末状态列公式求解
