江苏省泰州市08-09学年高二上学期期末联考讲义

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江苏省泰州市08-09学年高二上学期期末联考
高二物理试题
(考试时间：100分钟 总分120分)
命题人:吴友彬(姜堰市溱潼中学) 黄 斌 (泰兴市第三高级中学) 审题人: 顾为强（省泰州中学） 丁 骏（泰州市教研室）
注意事项：
1、本试卷共分两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题.
2、所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效.
第Ⅰ卷（选择题 共31分）
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个．．．．
选项符合题意。

1．把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做 A ．减速运动 B ．匀速运动 C ．自由落体运动 D ．变加速运动
2．如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB 边垂直，且保持AC 平行于OQ 。

关于线框中的感应电流，以下说法正确的是 A ．开始进入磁场时感应电流最小
B ．开始穿出磁场时感应电流最大
C ．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向
D ．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向
3．图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A 的电压逐渐上升到某个值（1.6V ）时，输出端Y 会突然从高电平跳到低电平（0.25V ），而当输入端A 的电压下降到另一个值的时候（0.8V ），Y 会从低电平跳到高电平（3.4V ）。

图乙为一光控电路，用发光二极管LED 模仿路灯，R G 为光敏电阻。

关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是 A ．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号 B ．斯密特触发器是具有特殊功能的非门
C ．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R 1的阻值调大些
D ．当输出端Y 突然从高电平跳到低电平时，二极管发光
4．如图所示，一个弹簧振子在A 、B 间做简谐运动，O 是平衡 位置，以某时刻作为计时零点（t =0），经过1/4周期，振子具 有正方向的最大加速度，那么正确反映振子的振动情况的图线是 5．将一个半径为10cm 的
100匝圆形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框总电阻为3.14Ω，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如
图所示。

则线框中感应电流的有效值为
A ．2×10－2A
B ．22×10－2
A
P
Q
C ．23×10－2A
D ．6×10－2
A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，有多个．．正确选项。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

6．下列各图是电子技术中的常用电路，其中，乙图中的电容器的电容C 较小，丙图中的电容器的电容C 较大．a 、b 是部分电路的输入端，其中输入的高频成分用“～～”表示，低频成分用“～”表示，直流成分用“—”表示．关于负载电阻R 中得到的电流特征，下列说法中正确的是
A ．图甲中R 得到的是交流成分
B ．图乙中R 得到的是高频成分
C ．图乙中R 得到的是低频成分
D ．图丙中R 得到的是直流成分
7．如图所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图
象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 A ．在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B ．线圈先后两次转速之比为3:2
C ．先后两次通过线圈的最大磁通量之比为3:2
D ．交流电b 的电动势的最大值为3
20V
8．关于波动，下列说法正确的是
A ．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
B ．当波的波长远小于障碍物的尺寸时能够发生明显的衍射现象
C ．发生干涉现象的两列波频率必然相同
D ．产生多普勒效应的原因是观察者和波源之间发生了相对运动
9．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子由加速器的中心附近进人加速器，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。

如果用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子（氚核和α粒子质量比为3:4，电荷量之比为1:2），则以下说法正确的是
A ．加速α粒子的交流电源的周期较大，α粒子获得的最大动能较小
B ．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C ．若增大加速电压，氚核获得的最大动能增大
D ．若增大加速电压，氚核在加速器中运动的总时间变短
第Ⅱ卷（非选择题 共89分）
三、简答题：本题共2小题，共22分，把答案填在题中的横线上或根据要求作答。

10．（10分）（1）（4分）在用单摆测定重力加速度的实验中，测得摆线的长度为L 0 、摆球的直径为d ，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F 随时间t 变化的图象
如图所示, 由图可得重力加速度的表达式g = ▲ 。

（2）（6金属小球，如图甲所示。

一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T 次换用质量不同的小球进行实验并测得相应的周期，具体数据如下表。

①请你根据表中的数据在乙图中作出②假设图乙中图线的斜率为③求得的斜率
11．(12分) 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。

把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

（1）下列关于传感器说法正确的是 ▲ 。

A ．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电阻这个电学量；
B ．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号；
C ．热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；
D ．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断。

(2) 有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。

E 是内阻不计、电动势为6V 的电源。

R 0是一个阻值为300Ω的限流电阻。

G 是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。

R 是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。

C 是
一个用来保护显示器的电容器。

秤台的重力忽略不计。

试分析：
①利用表中的数据归纳出电阻R 随压力F 变化
的函数式R= ▲ Ω；
②若电容器的耐压值为5V ，该电子秤的最大称量值为 ▲ N ；
③如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度 ▲ 。

（填均匀或不均匀）。

四、计算题：本题共5小题，共67分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

12. (12分)如图所示是一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图，已知波的传播速度v =2m/s ．试回答下列问题：
（1）该简谐横波的波长、周期分别为多少？
（2）求出x =1.0m 处质点在0～4.5s 内通过的路程及t =4.5s 时的位移；
（3
）写出x =1.0m 处质点的位移随时间变化的表达式。

乙
－
13．(12分) 有一条河流，河水流量为4m 3
/s ，落差为5m ，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V ，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V ，
变压器为理想变压器，输电线路如图所示，已知重力加速度g =9.8m/s 2。

求： （1）发电机输出功率为多少？
（2）所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比分别为多少？
14．(12分)如图甲所示，质量为m ，长为l 的铜棒，用长度亦为l 的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ，未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ，求此棒中恒定电流的大小。

同学甲的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）。

当最大偏转角θ时，棒受力平衡，有： m g
BIl
m g F ==
θtan ， 得Bl mg I θtan =
同学乙的解法如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示。

F 做功为：θθsin sin 1l BIl FS W F ⨯==
重力做功为：)cos 1(2θ--=-=mgl mgS W G 由动能定理得：0)cos 1()sin (2
=--θθmgl l BI ， 得θ
θ2
sin )
cos 1(Bl mg I -=
请你对同学甲和乙的解答作出简要的评价；若你两者都不支持，则给出你认为正确的解答。

15．(15分) 如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy ，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B =0.5T ，还有沿x 轴负方向的匀强电场，场强大小为E =2N/C ．在其第一象限空间有沿y 轴负方向的、场强大小也为E 的匀强电场，并在y >h =0.4m 的区域有磁感应强度也为B 的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q 的油滴从图中第三象限的P 点得到一初速度，恰好能沿PO 作直线运动（PO 与x 轴负方向的夹角为
θ=45O ），并从原点O 进入第一象限．已知重力加速度g =10m/s 2
，问： （1）油滴的电性；
图甲 图丙
图乙
（2）油滴在P 点得到的初速度大小；
（3）油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值。

16．（16分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为L ，导轨平面与水平面夹角
α，导轨上端跨接一定值电阻R ，导轨电阻不计．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上，长为L 的金属棒cd 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且与导轨保持良好接触，金属棒的质量为m 、电阻为r ，重力加速度为g ，现将金属棒从紧靠NQ 处由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s 时，速度达到最大值v m ．求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）金属棒沿导轨下滑距离为s 的过程中，电阻R 上产生的电热；
（3）若将金属棒下滑s 的时刻记作t =0，假设此时磁感应强度Ｂ0为已知，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，请推导这种情况下磁感应强度B 与时间t 的关系式。

江苏省泰州市08-09学年高二上学期期末联考
高二物理参考答案
第Ⅰ卷 选择题(共31分)
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意。

．．正确选项。

全部选对的三、实验题（22分） 10. （1）20
02
4)
2(t d L +π
（4分）
（2）①见下图（2分） ②T
km T ＝2
（2分） ③1.22~1.30（2分）
11． (1) CD （3分）
（2）(每小题3分)①R = 300-0.4F ②600 ③不均匀
四、计算题：本题共5小题，共67分， 12．（12分）（1）λ=2m, （2分） s v
T 1=λ
＝
（2分）
（2）S=4.5×4A=90cm （3分） y=0（2分）
(3)t y π2sin 5=(cm) （3分） 13． （12分）
（1）因为Qgh t
mgh
P ρ==
机 所以4
11108.9⨯=⨯=＝机发Qgh P P ρηηw(3分） （2）1
1U P I 发=
（1分）
又因Qgh P P ρηηη122==发损，线
损r P I =2
（ 2分）
所以
8
1
21==入线I I n n （2分） 损发用P P P -= 用
用用U P I =
（2分）
11
133
243=
=I I n n 用 （2分） 14．（12分）
甲同学的错误原因：认为物体速度为零时，一定处于平衡状态，或者认为偏角最大的是平衡位置。

（2分）
乙同学的错误原因：将安培力表示θsin BIl F =导致F 做功出错。

（2分） 正解如下：铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功，如图丙所示。

F 做功为：θsin 1l BIl FS W F ⨯==
重力做功为：)cos 1(2θ--=-=mgl mgS W G
由动能定理：0)cos 1(sin 2=--θθmgl BIl ， （6分）
得θ
θsin )
cos 1(Bl mg I -=
（2分）
15. （15分）
(1) 油滴负电荷 （2分）
(2)油滴受三个力作用(见下图)，从Ｐ到Ｏ沿直线运动必为匀速运动，设油滴质量为m ： 由平衡条件有qE mg =︒45tan g qE
m =
（1分）
qE qvB 2= 得s m B
E
v /242==
（2分） (3)进入第一象限，电场力和重力相等，知油滴先作匀速直线运动，进入y≥h 的区域后作匀速圆周运动，路径如图,最后从x 轴上的Ｎ点离开第一象限．（2分） h
h
s 245sin 1=︒
=
由Ｏ→Ａ匀速运动位移为知运动时间：
s E Bh B
E h
v
s t 1.02211==
=＝
（1分）
关系式qB
m
T π2=
知由由几何关系和圆周运动的周期Ａ→Ｃ的圆周运动时间为
s
gB
E T t 628.02412===π
（1分）
由对称性知从Ｃ→Ｎ的时间13t t =
在第一象限运动的总时间s gB
E
E Bh t t t t 828.022321=+=
++=π （2分） 由在磁场中的匀速圆周运动，有 2
mv qvB R
=
解得得到轨道半径2
2
2gB E qB mv r ==
（1分） 图中的m
gB E h r s ON 0.4)(2)45cos 45cos (22
2
1=+=︒+︒=
（2分） 即离开第一象限处（Ｎ点）的坐标为（4.0m,0） （1分）
x
16．（16分）
（1）设匀强磁场的磁感应强度大小为B ，则金属棒最大速度时产生的电动势 m BLv E =
（1分）
回路中产生的感应电流 E
I R r
=+ （1分） 金属棒棒所受安培力 F BIL =
（1分）
cd 棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则
F mg =αsin
（1分）
由以上四式解得 m
v r R mg L B α
sin )(1
+＝
（1分）
（2）设电阻R 上产生的电热为Q ，整个电路产生的电热为Q 总，则
2
1sin 2
m mgs mv Q α=+总 （3分） R
Q Q R r
=
+总
（1分） 解得 )21sin (2
m mv mgs r R R Q -+=
α
（1分）
（3）金属棒开始运动时的加速度大小为a ，由牛顿第二定律有
sin mg ma α=
解得 sin a g α=
（2分）
由磁通量不变 )2
1(2
0at t v s BL Ls B m ++= （3分） α
sin 2
12
0gt t v s s
B B m ++＝
（1分）。