福建省泉州市第五中学2011?2012学年高三下学期第2次周考物理试卷
一、(本题10小题,每小题6分,共60分,每小题只有一个正确答案,选对得6分,错选多选不得分)
1.一物体自t = 0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( C )
A.在0~6s内,物体离出发点最远为30
B.在0~6s内,物体经过的路程为80
C.在0~4s内,物体的平均速率为7.5/s
D.5~6s内,物体所受的合外力做负功
2.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为( C )
A.t甲<t乙 B.t甲=t乙 C.t甲>t乙 D.无法确定
3.据报道,天学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55 Cancri e”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的1480,母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的( B )
A.轨道半径之比约为360480
B.轨道半径之比约为3604802
C.向心加速度之比约为360×4802
D.向心加速度之比约为360×480
4.如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( C )
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利
5.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某一时刻的波形图如图所示,此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反.由图可知,在此后的任一时刻( D )
A.质点P和S的振动加速度大小和方向总相同
B.质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反
C.质点P和S的振动速度大小和方向总相同
D.质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反
6.下列说法正确的是( A )
A.甲乙在同一明亮空间,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛
B.我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物
C.可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度
D.在介质中光总是沿直线传播
7.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1 s内受到2 N的水平外力作用,第2 s内受到同方向的1 N的外力作用.下列判断正确的是( D )
A.0~2 s内外力的平均功率是5W
B.第2 s内外力所做的功是54 J
C.第2 s末外力的瞬时功率最大
D.第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是45
8.某同学为了验证断电自感现象,自己找带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ( C )
A.电的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大
9.如图甲所示,一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2 = 6:1,副线圈两端接三条支路.,每条支路上都接有一只灯泡,电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。当原线圈两端接有如图乙所示的交流电时,三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的峰值保持不变,而将其频率变为原的2倍,则对于交流电的频率改变之后与改变前相比,下列说法中正确的是 ( D )
A.副线圈两端的电压有效值均为12V
B.副线圈两端的电压有效值均为216V
C.灯泡Ⅰ变亮,灯泡Ⅱ变亮
D.灯泡Ⅱ变暗,灯泡Ⅲ变亮
10.如图所示,在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点,且DE=EF.K、、L分别为过D、E、F三点的等势面.一不计重力的带负电粒子,从a点射入电场,运动轨迹如图中实线所示,以Wab表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值,以Wbc表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值,则( C )
A.Wab=Wbc
B.Wab<Wbc
C.粒子由a点到b点,动能减少
D.a点的电势较b点的电势低
二、实验题(共15分)
11.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5 V,0.6 W)、滑动变阻器、多用电表、电流表、学生电、开关、导线若干.
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表____(选填“×1”、“×10”或“×100”)倍率的电阻挡;调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图16所示,结果为____ Ω.
图16 图17 图18
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图17完成实物图18中的连线.
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于______端,为使小电珠亮度增加,P应由中点向______端滑动.
④下表为电压等间隔变化测得的数据.为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点______(选填“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)间多测几组数据.
数据点abcdef
U/V0.000.501.001.502.002.50
I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244
11.【答案】 ①×1 7.5 ②如图所示 ③a b ④ab
三、(25分)
12.利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH = RH IBd,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关。
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式。(通过横截面积S的电流I = neυS,其中υ是导电电子定向移动的平均速率);
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示。
A.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式。
B.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想。
【解析】本题考查传感器的应用、霍尔电压、磁场对运动电荷的作用等知识,第(3)问b还考查学生的应用所学知识解决问题的能力。
解析:(1) UH = EHl ①
由左手定则判断知电子受到的洛伦兹力偏向f侧,在f侧聚集着大量的电子,所以c端电势高。
(2)由 UH = RH IBd ②
由①②式得 RH = UH dIB = EH l dIB ③
当电场力与洛伦兹力相等时
eEH = eυB
得 EH = υB ④
又 I = neldυ ⑤
将④⑤代入③得 RH = 1ne
(3)A.由于在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,则
P = Nt
圆盘转速为 N = Pt
B.提出的实例或设想合理即可
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