高二物理第一学期期末联考试题2(附答案)

高二物理第一学期期末联考试题

(考试时间：100分钟 总分120分)

注意事项：

1、本试卷共分两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为实验题和计算题。

2、所有试题的答案均填写在答题纸上（选择题部分使用答题卡的学校请将选择题的答案直接填涂到答题卡上），答案写在试卷上的无效。

第I 卷（共35分）

一、本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确，选对的得3分，选错的或不答的得0分。

1.将电能从发电站送到用户，在输电线上会因发热而损失一部分功率，若输电电压为U ，损失功率为P 。现将输电电压用变压器升高为nU ，则损失功率为

A ．

2n

P

B ．

n

P

C ．P n 2

D ．nP

2. 如图1所示，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计。则下列说法正确的是 A ．闭合开关K ，灯A 、B 一齐亮

B ．闭合开关K ，灯A 先亮，灯B 慢慢亮起来

C ．闭合开关K ，灯B 先亮，灯A 慢慢亮起来

D ．断开开关K ，灯B 立即熄灭，灯A 过一会再熄灭

3.如图2所示，把电阻、电感线圈、电容器并联接到某一交流电源上，三个电流表的示数相同。若保持电源电压不变，而将频率加大，则三个电流表的示数I 1、I 2、I 3的大小关系是

A. I 1=I 2=I 3

B. I 3＞I 1＞I 2

C. I 1＞I 2＞I 3

图2

图1

图3

D. I 2＞I 1＞I 3

4.如图3所示，L 1和L 2是输电线，甲是电压互感器（变压比为1000:1），乙是电流互感器（变流比为100:1）。并且知道电压表示数为220V ，电流表示数为10A ，则输电线的输送功率为

A. 2.2×103W

B. 2.2×10-2W

C. 2.2×108W

D. 2.2×104W

5.现代汽车中有一种先进的制动装置，它让车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是仍有一定的滚动。其原理如图4所示，铁质齿轮P 与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M 是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时，由于尖齿靠近磁体时被磁化，使磁场增强；尖齿离开磁体时磁场减弱，于是线圈中产生了感应电流。将这个电流放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死。在尖齿a 转过虚线位置的前、后，以下说法正确的是

A. M 中的感应电流方向一直向左

B. M 中的感应电流方向一直向右

C. M 中先有自右向左，后有自左向右的感应电流

D. M 中先有自左向右，后有自右向左的感应电流

二、本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。 6.下列说法中正确的是

A. 丹麦物理学家奥斯特发现了电磁感应现象

B. 英国物理学家法拉弟发现了电流周围存在磁场

C. 法国物理学家安培用分子电流假说解释了磁体产生磁场的原因

D. 荷兰物理学家惠更斯提出了惠更斯原理，解释了波的反射和折射现象

7.假如一辆汽车在静止时喇叭发出声音的频率是300Hz ，在汽车向你驶来又擦身而过的过程中，下列说法正确的是

A. 当汽车向你驶来时，听到声音的频率大于300Hz

B. 当汽车向你驶来时，听到声音的频率小于300Hz C ．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率大于300Hz D ．当汽车和你擦身而过后，听到声音的频率小于300Hz 8.如图5所示，操场上两同学用铜芯电缆线做摇绳发电实验，他们观察到灵敏电流计的指针发生了偏转。关于摇绳发电产生的电流，下列说法正确的是

A. 摇动绳子时，流过灵敏电流计的是大小变化的直流电

B. 灵敏电流计中电流大小与两同学的站立方向无关

C. 仅增大绳的长度，灵敏电流计中电流的最大值增大

D. 仅增大摇绳频率，灵敏电流计中电流的最大值增大

9.如图6所示，一根绷紧的水平绳上挂5个摆，其中A 、E 摆长均为l ，先让A 摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来（不计空气阻力），则

A. 其他各摆振动周期与A 摆相同

B. 其他各摆振动的振幅不相等，其中E 摆振幅最大

C. A 摆振动的回复力是小球所受重力与绳子拉力的合力

D. A 球摆动到平衡位置时，处于平衡状态

10.演示位移传感器的工作原理如图7甲所示，物体M 在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆P ，通过理想电压表显示的数据来反映物体的位移x 。设电源电动势为E ，内阻不计，滑动变阻器的长度为L ，物体M 以O 为平衡位置做简谐运动（取向右为正方向），振幅为L /2，物体经过O 时P 恰好位于滑动变阻器的中点，图7乙是电压表

图5

甲

乙

图7

D

的示数U随时间t的变化图象。关于t1时刻物体M的运动情况，下列说法正确的是

A. 物体M具有正方向的最大速度

B. 物体M的速度为负方向且正在减小

C. 物体M的加速度为零

D. 物体M的加速度为负方向且正在增大

第II卷（共85分）

三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上或按规定的要求在答题纸上作答。

11.（8分）在用单摆测重力加速度的实验中，供选用的器材有

A.带夹子的铁架台

B.带小孔的实心木球

C.带小孔的实心钢球

D.电子手表

E.长约1m的细线

F.长约10cm的细线

G.毫米刻度的米尺H.游标卡尺

L.螺旋测微器J.天平

⑴为减小实验误差，实验中应选用的器材是（填代号）：▲▲。

⑵某同学在实验中，先测得摆线长为97.50cm，再测得摆球直径为2.00cm，然后测出了单摆全振动50次所用时间为98.0s，则该单摆的摆长为▲ c m，周期为▲s。

(3)如果他测得的g值偏小，可能原因是

A.测摆线长时将摆线拉得过紧

B.误将摆线长当作摆长

C.开始计时，秒表按下偏迟

D.实验中误将49次全振动计为50次

12.（10分）某研究性学习小组为探究热敏电阻特性而进行了如下实验。他们分若干次向图8所示的烧杯中倒入开水，观察不同温度下热敏电阻的阻值，并把各次的温度值和对应的热敏电阻的阻值记录在表中。

（1）将表格中的实验数据在给定的坐标纸上描绘出热敏电阻的阻值R 随温度 t 变化 的 图象。并说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而 ▲ ▲ （填“增大”或“减小” )。

（2）他们用该热敏电阻作为温度传感器设计了一个温度控制电路，如图9所示，请在虚线方框中正确画出施密特触发器。

（3）当加在斯密特触发器输入端的电压逐渐上升到某个值（1.6V ）时，输出端电压会突然从高电平跳到低电平，而当输入端的电压下降到另一个值（0.8V ）时，输出端电压会从低电平跳到高电平，从而实现温度控制。已知可变电阻R 1＝12.6KΩ，则温度可控制在 ▲ 0

C 到 ▲ 0

C 之间（结果保留整数，不考虑斯密特触发器的分流影响）。

图8

四、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。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.(12分) 如图10所示，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g……为沿波的传播方向上间距均为1m 的质点的平衡位置，现有一列横波水平向右传播，t=0时刻刚好传到a 点 ；t =3s 时，d 质点刚刚起振,波形如图。已知质点a 的振幅为5cm 。求： (1)该波的波长和波速？

(2)当质点f 开始振动时，质点d 的位置、运动方向及质点d 已经通过的路程？

14. (12分) 如图11所示，间距为L 的光滑平行金属导轨，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一端接阻值为R 的电阻。一电阻是R 0、质量为m 的导体棒放置在导轨上，在外力作用下从t = 0时刻开始运动，其速度随时间的变化规律v = v m sin ωt ，不计导轨电阻。求

(1) 图中交流电流表的示数。 (2) 在t = 0到ω

π

2=t 时间内电阻R 产生的热量。

图11

15. (14分)如图12所示，在坐标系xoy 平面的第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场B 1，在第Ⅳ象限内存在垂直纸面向里的另一个匀强磁场B 2，在x 轴上有一点Q (a 32,0)、在y 轴上有一点P (0,a)。现有一质量为m ，电量为+q 的带电粒子（不计重力），从P 点处垂直y 轴以速度v 0射入匀强磁场B 1中，并以与x 轴正向成60°角的方向进入x 轴下方的匀强磁场B 2中，偏转后刚好打在Q 点。求：

(1)匀强磁场的磁感应强度B 1、B 2的大小； (2) 粒子从P 点运动到Q 点所用的时间。

16.（14分）1879年美国物理学家E.H.霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，霍尔元件可以制成多种传感器。如图13所示是在一个很小的矩形导体板上，制作4个电极E 、F 、M 、N 而成的霍尔元件，导体板长为a 、宽为b 、厚为d ，垂直放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，设电流I 是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v ，导体单位体积内的自由电子数为n ，电子电量为e ，则达到稳定状态时： （1）简要分析霍尔元件形成霍尔电压的原因并比较M 、N 两个极的电势高低；

（2）求出霍尔电压U 与B 、I 的关系，并讨论怎样改变霍尔元件的长、宽、厚才能有效提高霍尔电压。

图13

图12

17. (15分)如图14所示，一个质量m=0.1 kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端（金属框上边与AA′重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面上边AA′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与BB′重合），设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为s，其v2—s图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，g取10m/s2。

（1）斜面倾角θ=？

（2）确定L与d的关系并求出它们的大小？

（3）匀强磁场的磁感强度B=？

（4）金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q=？

B

图14

参考答案

一~二、选择题

三、实验题

11.(1) ACDEGH (2) 98.50 、1.96 (3) B (每空2分)

12.(1) 减小 (2) 38±20C 82±20C (每空2分、图象各2分)

四、计算题

13. (12

分) 解：（1）由题意可知：4=λm 4=T s 5=A c m ………3’

∴1=λ

=

T

v m/s ………………………………………………2’ (2) 当质点f 开始振动时，质点d 刚好经平衡位置向下振动 ………4’

102==A s b cm ………………………………………3’

14. (12分)解：（1）e=BLv m sin ωt ………………………………3’

()

02R R BLv I m +=

……………………………………3’

（2）Q=I 2Rt ……………………………………2’

t 10

20

30

405060

8090700

12345678910R /K Ω/0C

()

ω

π

222

0222?

+=

R R R v L B Q m

整理得()

2

02

22R R v L RB Q m +=ωπ ………………………………4’ 15. (14分) 解：(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图所示。 …………………………………………………2’ 设粒子在匀强磁场B 1中的偏转半径r 1 则a r r +=ο

60cos 11

即a r 21= …………………………2’

由1

2

001r v

m qv B =得

qa

mv B 20

1=

…………………………2’ 设粒子在匀强磁场B 2中的偏转半径r 2

010260sin 3260sin 2r a r -= a r =2 ………………………2’

由2

2

002r v

m qv B =得

qa

mv B 0

2=

………………………………………………………………2’ (2)0

210212134)2(33161v a r r v T T t t t π=+π=+=

+= ……………………4’ 16. (14分) 解：(1)当在E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与导体板垂直的匀强磁场B ，导体中的电子就在洛伦兹力的作用下向上极板偏转，使M 、N 间产生霍尔电压U 。 ………………………………………………………3’

N 极电势高。 ………………………………………………………2’

(2)当导体中的电子达到稳定状态时

f Ee =洛 即U

eBv e b

=

…………………………………………………3’ 又∵I nesv nebdv == …………………………………………………2’ ∴IB

U ned

=

…………………………………………………2’ 减小霍尔元件的厚度d ，可以有效提高霍尔电压(U 的大小与a 、b 无关)。 …………………………………………………………………2’ 17. (15分) 解：⑴根据v 2—s 图象，线框从s ＝0到s 1＝1.6 m 做匀加速运动。

由公式v 2＝2as 得 521

2==s v

a m/s 2 …………………………2’

根据牛顿第二定律 mg sin θ＝ma 得 2

1sin =

θ 0

30=θ ……………3’ (2)由图象可以看出，线框从下边进磁场到上边出磁场，线框做匀速运动。 ∴ s 2=2L =2d =1.0m, d =L =0.5m …………………………………3’ (3)线框穿过磁场时 s /m 41=v 由0=∑F

得 θ=sin 1

mg R

BLv BL

……………………………2’ 5T .0sin 11

=θ

=

v mgR L B ………………………………………2’

(4) 5.030sin 20

==mgd Q J ……………………………3’