2012-2013学年山东省济宁市金乡一中高二2月月考物理试卷与答案（带解析）.doc

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1、2012-2013学年山东省济宁市金乡一中高二 2月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于物体的惯性，下列说法中正确的是 （ ） A汽车运动的速度越大越不容易停下来，是因为汽车运动的速度越大惯性越大 B小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了 C小球被竖直向上抛出后继续上升，是因为小球受到一个向上的惯性 D物体惯性的大小仅与物体的质量有关，质量大的惯性大 答案： D 试题分析：惯性是物体本身的性质，只有物体的质量决定，与物体的运动状态无关， ABC 错； D对；故选 D 考点：考查惯性 点评：难度较小，明确惯性只由质量决定 如图所示，在 AB间接入正弦交流电 U1=220V，通过

2、理想变压器和二极管D1、 D2给阻值 R=20的纯电阻负载供电，已知 D1、 D2为相同的理想二极管，正向电阻为 0，反向电阻无穷大，变压器原线圈 n1=110匝，副线圈 n2=20匝， Q为副线圈正中央抽头，为保证安全二极管的反向耐压值至少为 U0，设电阻 R上消耗热功率为 P，则有 ( ) A U0=40 V， P=80W B U0=40V， P=80W C U0=40 V， P=20 W D U0=40V， P=20 W 答案： C 试题分析：在 AB间接入正弦交流电 U1=220V，变压器原线圈 n1=110匝，副线圈 n2=20匝，有： ，得有效值 U2=40V而二极管的反向耐压值至

3、少为U0，它是最大值，所以 U0=40 V， Q 为副线圈正中央抽头，则 R两端电压为20V，所以 R消耗的热功率为 P= ，故选 C 考点：考查变压器 点评：难度中等，根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据电压与匝数成正比即可求得结论 如图甲所示为一个质量为 、电荷量为 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B的匀强磁场中，（不计空气阻力），现给圆环向右的初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能正确的是（ ）答案： AD 试题分析：当 qvB=mg时，小环做匀速运动，此时图象为 A，故 A正确；

4、当qvB mg 时， FN=qvB-mg，此时： FN=ma，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到 qvB=mg时，小环开始做匀速运动，故 D图象正确，故 D正确；当qvB mg 时， FN=mg-qvB此时： FN=ma，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其 v-t图象的斜率应该逐渐增大，故 BC 错误，故选 AD 考点：考查洛仑兹力 点评：难度较小，带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的 在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为 B，方向相反的水平匀强磁场

5、，如图所示， PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为 a，质量为 m，电阻为 R的金属圆环垂直磁场方向，以速度 v从如图位置向右运动，当圆环运动到直径刚好与边界线 PQ重合时，圆环的速 度为 v/2，则下列说法正确的是 ( ) A此时圆环中的电功率为 B此时圆环的加速度为 C此过程中通过圆环截面的电量为D此过程中回路产生的电能为 答案： AC 试题分析：当直径与边界线重合时，圆环运动到直径刚好与边界线 PQ 重合时，圆环左右两半环均产生感应电动势，故线圈中的感应电动势；圆环中的电功率 ,A正确，此时圆环受力 ，由牛顿第二定律可得，加速度， B错误，电路中的平均电动势 ，则电路中通过

6、的电量 ,C错误，此过程中产生的电能等于电路中的热量，也等于外力所做的功，则一定也等于动能的改变量，故， D错误，故选 AC 考点：考查电磁感应与能量 点评：难度较大，此题综合性较强，感应电动势的大小要看两部分切割磁感线产生怎样的电流，电量只与磁通量的变化量有关系 如图在边长为 a的等边三角形区域内有匀强磁场 B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为 a的等边三角形导线框架 EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期 T绕其中心 O 点在纸面内匀速转动，经过 导线框转到图中虚线位置，则在这 时间内（ ） A平均感应电动 势大小等于 B平均感应电动势大小等于 C顺时针方向转动时感应电流方向

7、为 D逆时针方向转动时感应电流方向为 答案： AC 试题分析：由于虚线位置是经过 T/6到达的，而且线框是顺时针方向转动，所以线框的磁通量是变小的根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出感应电流的方向为： EFGE ，故 C对； D 错；根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势 E=/ t= B s/ t 根据几何关系找出有磁场穿过面积的变 化 s= a2 解得： E= ，故选 AC 考点：考查法拉第电磁感应定律的应用 点评：难度较小，明确平均感应电动势的公式，注意面积变化量的计算 如图空间存在水平向左的匀强电场和垂

8、直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。 O 点为圆环的圆心， abc为圆环上的三个点， a点为最高点 c点为最低点， Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端 a点由静止释放。下列判断正确的是（ ） A当小球运动的弧长为圆周长的 1/4时，洛仑兹力最大 B当小球运动的弧长为圆周长的 1/2时，洛仑兹力最大 C小球从 a点到 b点，重力势能减小，电势能增大 D小球从 b点运动到 c点，电势能增大，动能先增大后减小 答案： D 试题分析：在小球运动过程中只有重力和电场力做功，当小球速度最大时洛伦

9、兹力最大，由于电场力与重力大小相等，先把电场力和重力合成，转化为等效重力场，合力斜向左偏下，与水平方向成 45角，所以小球在 b、 c弧线中点处速度最大，洛伦兹力最大， AB错；小球从 a点运动到 b点，重力做正功，重力势能减小，电场力做正功电势能减小， C错； 同理 D对，故选 D 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：难度中等，首先应把电场力与重力合成，利用等效重力场求解 如图所示，一宽为 40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为 20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度 v 20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，

10、取它刚进入磁场时刻 t 0时，则图中能正确反映感应电流随时间变化规律的是（ ）答案： C 试题分析：进入磁场时，右边切割磁感线的有效长度不变，感应电流和感应电动势不变， C错，穿过磁通 量增大，感应电流的磁场垂直向外，由右手定则判断电流为逆时针，到完全穿入所用时间为 1s，完全进入后磁通量不变，没有感应电流产生，故选 C 考点：考查电磁感应与图像 点评：难度较小，明确磁通量的变化判断感应电流方向的判断 在交流电路中，交流电源电动势的有效值不变，频率可以改变，在图示电路的电键闭合时，使交流电源的频率减小，可以观察到下列论述的哪种情况 （ ） A A1、 A2、 A3的读数均不变 B A1的读数不

11、变， A2的读数增大， A3的读数减小 C A1的读数增大， A2的读数不变， A3的读数减小 D A1的读数减小， A2的读数不变， A3的读数增大 答案： D 试题分析：电容对交流电的阻碍作用随着频率的减小而增大，电感对交流电的阻碍作用随着频率的减小而减小，因此 A1的读数减小， A2的读数不变， A3的读数增大，故选 D 考点：考查电容和电感对交流电的阻碍作用 点评：难度较小，明确电容和电感对交流电的阻碍作用与频率的关系 小明比小刚的力气大，小刚不服气。两人决定站在地面上通过定滑轮拉绳子比谁的力气大。比赛过程中出现如图所示的情形，此时两人都处于静止状态。已知小明的质量为 45kg，小刚的

12、质量为 50kg。若不计绳的重力 和绳与滑轮间的摩擦力，则下列说法正确的是（ g取 10m/s2）： （ ） A站在地面上的人一定是小明 B站在地面上的人对地面的压力为 500N C绳的拉力为 50N D绳的拉力为 450N 答案： D 试题分析：因为两人都处于静止状态，所以受力平衡，竖直方向上用力，最大到自己重力，所以站在地面上的一定是质量大的小刚，故 A错误；对于小明，受重力和绳子拉力平衡，所以绳子拉力为 450N，故 C错误 D正确；站在地面上的人受重力（ 500N）受绳子的拉力（ 450N），所以地面对他的支持力为 50N,则对地面的压力也为 50N，故 B错误；故选 D 考点：考查受

13、力平衡 点评：难度较小，绳子是连接两人的纽带，根据两人的受力平衡判断 随着人们生活水平的提高，拥有私家车在城市中已经是普遍现象。下列说法正确的是 （ ） A当汽车以恒定速度行驶时，发动机的实际功率一定等于额定功率 P0 B当汽车受到路面的阻力 f一定时，汽车匀速运动的速度与发动机实际功率成正比。 C当汽车受到路面的阻力 f一定时，汽车做匀速运动的最大速度 Vm，则额定功率 P0 f Vm D汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比。 答案： BCD 试题分析：当汽车以恒定速度行驶时，汽车受力平衡，只是牵引力和阻力相等，实际功率 P=FV，不一定达到额定功率，故 A错误 当汽车受到路面的阻力

14、f一定时，汽车匀速运动时，实际功率 P=FV=fV，所以速度与发动机实际功率成正比，故 B正确 当汽车受到路面的阻力 f一定时，汽车做匀速运动的最大速度 Vm，达到最大速度，即汽车功率达到最大值，所以额定功率 P0 fVm，故 C正确 汽车发动机的功率一定时，根据 P=FV可知牵引力与速度成反比，故 D正确；故选 BCD 考点：考查机车启动 点评：难度较小，理解两种启动方式的运动过 程，当牵引力等于阻力时速度最大 如图所示，一理想变压器，原副线圈的匝数比为 ，有四只完全相同的灯泡连入电路，若 L2、 L3、 L4均能正常发光，则灯泡 L1 （ ） A能正常发光 B较另三灯暗些 C将会烧坏 D不

15、能发光 答案： A 试题分析：由并联分流可知输出电流为 3I，由 可知输入电流为 I，则灯泡 L1 能正常发光， A对；故选 A 考点：考查变压器 点评：难度较小，熟悉串并联关系，明确电压比、电流比与匝数比的关系 已知河水自西向东流动，流速为 小船在静水中的速度为 且 ，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能的是 （ ）答案： CD 试题分析：合速度为实际的运动轨迹，合速度为船速和水流速的合运动，由此可知 CD正确，故选 CD 考点：考查小船过河 点评：难度较小，根据合速度方向判断实际的运动轨迹 实验题 （ 6分）某同学想用电流表和电压表测电池的电动

16、势和内电阻，其原理如下图所示，电路中串联了一只 2的保护电阻 R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据（见表格）。 U(V) 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 I(A) 0.04 0.07 0.12 0.17 0.20 请你根据表中数据在给出的坐标图中画出 U-I图线，并求出该电池的电动势 E _V，内阻 r _。答案： .50（ 1.48 1.51） （ 2分） 0.5（ 0.4 0.6） (2分 ) 图像略（ 2分） 试题分析： U-I图线如下图 U-I图线与纵轴的截距为电源电动势，由图可知电源电动势为 1.5V（ 1.481.51V），图线斜率的绝对值为 则电

17、源内阻为 r=0.5欧姆（ 0.4 0.6） 考点：考查测电源的电动势和内电阻 点评：难度中等，理解 U-I图象中与 U轴的交点表示电源的电动势，此题图线与横轴交点不表示短路电流，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用计算出电源的内电阻。作图时要让尽量多的点落在直线上（或各点均匀分布在直线的两侧）。 （ 12分）小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整。 （ 1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图甲所示，该金属丝的直径为 mm。 （ 2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下： 将红、黑表笔分别插入多用电表的 “ ”、 “-”插孔，选择开关

18、旋至电阻挡 “10”挡位； 将红、黑表笔短接，调节 旋钮（填图乙中的 “A”或 “B”或 “C”），使欧姆表指针对准电阻的 处（填 “0刻线 ”或 “刻线 ”）； 把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如下图丙所示； 为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡 挡位（填 “1”或 “1k”），重新进行 ； 重新测量得到的结果如图丁所示，则金属丝的电阻为 。 （ 3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置 进行测量，其中 部分器材的规格为：电源 E（两节干电池， 3V），电流表（量程 0.6A，内阻约1）， 电压表（量程 3V，内阻约 10

19、k），滑动变阻器（阻值范围 0 20，额定电流1 A）。 要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在图中加两条导线将未连接完的电路连起来。 答案：（ 1） 0.850（ 0.8480.852） （ 2分） （ 2） B （ 2分） 0刻线 （ 2分） 1 （ 1分） 欧姆调零 （ 1分） 6 （ 2分） （ 3）（ 2分） 试题分析：（ 1）螺旋测微器读数方法：测量长度 =固定刻度示 数 +可动刻度示数 精确度 (注意单位为毫米 )所以读数为 0.850mm（ 0.848 0.852mm） （ 2） 用多用电表粗测金属丝的阻值，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮B，使欧姆表指针对准

20、电阻的 0刻线处； 用多用电表测电阻时，指针指在中央刻度时误差最小，由图丙可知该电阻丝阻值较小，应换用较小倍率档，将选择开关旋至电阻挡 “1”挡位，换挡后重新进行欧姆调零； 所测电阻值为：读数 倍率，所以读数为： 6.0 （ 3）由于 所以电流表外接，要求滑动变阻器采用限流式接法，则电路连接如下图： 考点：考查电阻的 测量 点评：难度中等，本题考查了连接实物电路图、作实验的原理图、是实验的常考问题，一定要掌握；根据实验目的及所给实验器材确定实验的原理，根据实验原理及实验器材设计实验电路图，连接实物电路图时，注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反 计算题 (12分 )发电机转子是 100

21、匝，边长为 20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以 rad/s的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为 2 ，外电路的电阻为 8 ，试求： （ 1）交变电流的瞬时表达式？ （ 2）外电路上所消耗的功率？ （ 3）从计时开始，线圈转过 的过程中，通过外电阻的电量？ 答案：（ 1） i=6.28sin100t（ A）（ 2） P 外 =158W （ 3） 0.02C 试题分析：（ 1） Em=NBL2 电流的最大值为 Im= Em /(R+r) i=Imsint i=6.28sin100t（ A） （ 2） P 外 =I2R I=

22、Im/ P 外 =158W （ 3）通过外电阻的电荷量 q= t = /(R+r) =N/ t = BL2 q=0.02C 考点：考查交流电的形成 点评：难度较小， 明确电动势峰值，熟记瞬时值表达式，通过导体横截面的电荷量由平均感应电动势求得 （ 16 分）如图所示，真空中有以 O为圆心， r 为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为 B。圆的最下端与 x轴相切于直角坐标原点 O，圆的右端与平行于 y轴的虚线 MN 相切，在虚线 MN 右侧 x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为 E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为 B的匀强磁场

23、，现从坐标原点 O沿 y 轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为 r 的匀速圆周运动，然后进入电场到达 x轴上 的 C点。已知质子带电量为 +q，质量为 m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求： （ 1）质子刚进入电场时的速度方向和大小； （ 2） OC间的距离； （ 3）若质子到达 C点后经过第四限的磁场后恰好被放在 x轴上 D点处（图上未画出） 的一检测装置俘获，此后质子将不能再返回电场，则 CD间的距离为多少。答案：（ 1） 方向沿 x轴正方向（ 2） r+ （ 3） 试题分析：（ 1）由 qvB= 得 方向沿 x轴正方向 （ 2）质子电场中运动时间 由

24、牛顿第二定律 qE=ma 由题意可知 x1=ON=r 电场中 x2=NC=v OC间的距离为 x=x1+ x2 =r+ （ 3）竖直方向的速度 设质子合速度为 质子合速度与 x轴正向夹角的正弦值 sin= x3=CD= 2R sin 运动半径 x3=CD= 2 = = 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：此题要求首先要分析粒子在各个区域内的运动情况，必要时画出粒子的运动轨迹图，了解图中的几何关系利用粒子在电场中偏转时的速度的合成与分解，解决电子在电场中运动的相关问题；利用粒子在匀速圆周运动的半径和周期公式，结合洛伦兹力提供向心力可解答粒子在 磁场中运动的相关问题。粒子从磁场边界以一定的角

25、度射入只有一个边界的匀强磁场，当再次射出磁场时，速度与边界的夹角与原来的相等。解题时充分利用这个结论，对解题有非常大的帮助 （ 16分）如图所示，电子自静止开始经 M、 N 板间的电场加速后从 A点垂直于磁场边界射入宽度为 d的匀强磁场中，两板间的电压为 U，电子离开磁场时的位置 P偏离入射方向的距离为 L，在距离磁场边界 S处有屏幕 N， 电子射出磁场后打在屏上。（已知电子的质量为 m，电荷量为 e）求 : （ 1）电子进入磁场的速度大小 （ 2）匀强磁场的磁感应强度 （ 3）电子打到屏幕上的点距中心 O 点的距离是多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） ON=L+ 试题分析：（ 1）作电子经电场和磁场中的轨迹图，如下图所示 （ 2）设电子在 M、 N 两板间经电场加速后获得的速度为 v，由动能定理得： V= （ 3）电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为 r，则： 由几何关系得： 联立求解 式得： ON=L+ 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：难度中等，电场力做功公式 W=qU求解，求得初速度后，进入磁场，先找圆心，后求半径，利用洛仑兹力提供向心力求解