高二物理試題
(考試時間：100分鐘總分120分)
命題人:吳友彬(姜堰市溱潼中學) 黃斌 (泰興市第三高階中學)
審題人: 顧為強（泰州中學丁駿（泰州市教研室）
注意事項：
1、本試卷共分兩部分，第ⅰ卷為選擇題，第ⅱ卷為非選擇題.
2、所有試題的答案均填寫在答題紙上（選擇題部分使用答題卡的學校請將選擇題的答案直接填塗到答題卡上），答案寫在試卷上的無效.
第ⅰ卷（選擇題共31分）
一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分，每小題只有乙個選項符合題意。
1．把一條形磁鐵從圖示位置由靜止釋放，穿過採用雙線繞法的通電線圈，此過程中條形磁鐵做
a．減速運動
b．勻速運動
c．自由落體運動
d．變加速運動
2．如圖所示，等腰直角三角形opq區域內存在勻強磁場，另有一等腰直角三角形導線框abc以恆定的速度沿垂直於磁場方向穿過磁場，穿越過程中速度方向始終與ab邊垂直，且保持ac平行於oq。關於線框中的感應電流，以下說法正確的是
a．開始進入磁場時感應電流最小
b．開始穿出磁場時感應電流最大
c．開始進入磁場時感應電流沿順時針方向
d．開始穿出磁場時感應電流沿順時針方向
3．圖甲為斯密特觸發器，當加在它的輸入端a的電壓逐漸上公升到某個值（1.6v）時，輸出端y會突然從高電平跳到低電平（0.25v），而當輸入端a的電壓下降到另乙個值的時候（0.
8v），y會從低電平跳到高電平（3.4v）。圖乙為一光控電路，用發光二極體led模仿路燈，rg為光敏電阻。
關於斯密特觸發器和光控電路的下列說法中錯誤的是
a．斯密特觸發器的作用是將數碼訊號轉換為模擬訊號
b．斯密特觸發器是具有特殊功能的非門
c．要想在天更暗時路燈才會亮，應該把r1的阻值調大些
d．當輸出端y突然從高電平跳到低電平時，二極體發光
4．如圖所示，乙個彈簧振子在a、b間做簡諧運動，o是平衡位置，以某時刻作為計時零點（t=0），經過1/4週期，振子具有正方向的最大加速度，那麼正確反映振子的振動情況的圖線是
5．將乙個半徑為10cm的100匝圓形金屬線框置於勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，線框總電阻為3.14ω，磁感應強度b隨時間t的變化關係如圖所示。則線框中感應電流的有效值為
a．×10－2a b．2×10－2a
c．2×10－2ad．×10－2a
二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多個正確選項。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分。
7．如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速後，所產生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關於這兩個正弦交流電的說法正確的是
a．在圖中t = 0時刻穿過線圈的磁通量均為零
c．先後兩次通過線圈的最大磁通量之比為3:2
d．交流電b的電動勢的最大值為v
8．關於波動，下列說法正確的是
a．橫波在傳播過程中，波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為乙個週期
b．當波的波長遠小於障礙物的尺寸時能夠發生明顯的衍射現象
c．發生干涉現象的兩列波頻率必然相同
d．產生都卜勒效應的原因是觀察者和波源之間發生了相對運動
9．迴旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個d形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源相連線，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直於盒底面，帶電粒子由加速器的中心附近進人加速器，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出。如果用同一迴旋加速器分別加速氚核和α粒子（氚核和α粒子質量比為3:
4，電荷量之比為1:2），則以下說法正確的是
a．加速α粒子的交流電源的週期較大，α粒子獲得的最大動能較小
b．加速氚核的交流電源的週期較大，氚核獲得的最大動能較小
c．若增大加速電壓，氚核獲得的最大動能增大
d．若增大加速電壓，氚核在加速器中運動的總時間變短
第ⅱ卷（非選擇題共89分）
三、簡答題：本題共2小題，共22分，把答案填在題中的橫線上或根據要求作答。
10．（10分）（1）（4分）在用單擺測定重力加速度的實驗中，測得擺線的長度為l0 、擺球的直徑為d，實驗時用拉力感測器測得擺線的拉力f隨時間t變化的圖象如圖所示, 由圖可得重力加速度的表示式g
（2）（6分）取一輕質彈簧，上端固定在鐵架台上，下端系一
金屬小球，如圖甲所示。一位同學用此裝置研究豎直彈簧振子
的週期t與小球質量m的關係，並猜想t2與m成正比。他多
次換用質量不同的小球進行實驗並測得相應的週期，具體資料
如下表。
①請你根據表中的資料在乙圖中作出t2與m的關係圖線。
②假設圖乙中圖線的斜率為k，則t與m的關係式為 ▲ 。
③求得的斜率k的值為s2/kg。
11．(12分) 感測器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，並能把它們按照一定的規律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。把非電學量轉換為電學量以後，就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了。
（1）下列關於感測器說法正確的是 ▲ 。
a．霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電阻這個電學量；
b．話筒是一種常用的聲感測器，其作用是將電訊號轉換為聲訊號；
c．熱敏電阻能把溫度這個熱學量轉換為電阻這個電學量；
d．電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度感測器，這種感測器的作用是控制電路的通斷。
(2) 有一種測量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示。e是內阻不計、電動勢為6v的電源。r0是乙個阻值為300ω的限流電阻。
g是由理想電流錶改裝成的指標式測力顯示器。r是乙個壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小變化而改變，其關係如下表所示。c是乙個用來保護顯示器的電容器。
秤臺的重力忽略不計。試分析：
①利用表中的資料歸納出電阻r隨壓力f變化的函式式r
②若電容器的耐壓值為5v，該電子秤的最大稱量值為n；
③如果把電流錶中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測力顯示器的刻度填均勻或不均勻）。
四、計算題：本題共5小題，共67分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最後答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。
12. (12分)如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：
（1）該簡諧橫波的波長、週期分別為多少？
（2）求出x=1.0m處質點在0～4.5s內通過的路程及t=4.5s時的位移；
（3）寫出x=1.0m處質點的位移隨時間變化的表示式。
13．(12分) 有一條河流，河水流量為4m3/s，落差為5m，現利用它來發電，使用的發電機總效率為50％，發電機輸出電壓為350v，輸電線的電阻為4ω，允許輸電線上損耗功率為發電機輸出功率的5％，而使用者所需要電壓為220v，變壓器為理想變壓器，輸電線路如圖所示．（g取9.8m/s2）求：
（1）發電機輸出功率為多少？
（2）所用的公升壓、降壓變壓器上原、副線圈的匝數比分別為多少？
14．(12分)如圖甲所示，質量為m，長為l的銅棒，用長度亦為l的兩根輕軟導線水平懸吊在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為b，未通電時，輕線在豎直方向，通入恆定電流後，棒向外偏轉的最大角度，求此棒中恆定電流的大小。
同學甲的解法如下：對銅棒進行受力分析，通電時導線向外偏轉，說明安培力方向垂直電流和磁場方向向外，受力如圖乙所示（側檢視）。當最大偏轉角θ時，棒受力平衡，有得
同學乙的解法如下：銅棒向外偏轉過程中，導線拉力不做功，如圖丙所示。
f做功為：
重力做功為：
由動能定理得：，
得請你對同學甲和乙的解答作出簡要的評價；若你兩者都不支援，則給出你認為正確的解答。
15．(15分) 如圖所示，位於豎直平面內的座標系xoy，在其第三象限空間有沿水平方向的、垂直於紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為b=0.5t，還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為e=2n/c．在其第一象限空間有沿y軸負方向的、場強大小也為e的勻強電場，並在y>h=0.4m的區域有磁感應強度也為b的垂直於紙面向裡的勻強磁場．乙個帶電荷量為q的油滴從圖中第三象限的p點得到一初速度，恰好能沿po作直線運動（po與x軸負方向的夾角為θ=45o），並從原點o進入第一象限．已知重力加速度為g=10m/s，問：
（1）油滴的電性；
（2）油滴在p點得到的初速度大小；
（3）油滴在第一象限運動的時間和離開第一象限處的座標值。
16．（16分）如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌mn、pq相距為l，導軌平面與水平面夾角α，導軌上端跨接一定值電阻r，導軌電阻不計．整個裝置處於勻強磁場中，磁場方向垂直於軌道平面向上，長為l的金屬棒cd垂直於mn、pq放置在導軌上，且與導軌保持良好接觸，金屬棒的質量為m、電阻為r，重力加速度為g，現將金屬棒從緊靠nq處由靜止釋放，當金屬棒沿導軌下滑距離為s時，速度達到最大值vm．求：
（1）勻強磁場的磁感應強度大小；
（2）金屬棒沿導軌下滑距離為s的過程中，電阻r上產生的電熱；
（3）若將金屬棒下滑s的時刻記作t=0，假設此時磁感應強度ｂ0為已知，從此時刻起，讓磁感應強度逐漸減小，可使金屬棒中不產生感應電流，請推導這種情況下磁感應強度b與時間t的關係式。
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