高三二轮复习物理综合（7+5）
14、为了体现高考的公平公正，很多地方高考时在考场上使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由以上知识可知（ ）
A ．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B ．电磁波必须在介质中才能传播
C ．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内 D ．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
15、篮球比赛非常精彩，吸引了众多观众，在大型比赛中经常有这样的场面：在临终场0.1s 的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利。如果运动员投篮过程中对篮球做功为W ，出手高度为h 1，篮筐距地面高度为h 2，球的质量为m ，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（ ） A ．mgh 1＋mgh 2－W
B ．W ＋mgh 2－mgh 1
C ．W ＋mgh 1－mgh 2 D ．mgh 2－mgh 1－W
16、如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流是流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的止方并移至距导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是 （ ） A ．先顺时针后逆时针 B ．先逆时针后顺时针
C ．先逆时针后顺时针，然后再逆时针 D ．先顺时针后逆时针，然后再顺时针
17、图示为t=0时刻两波源间的波形图像，波源S 1和S 2分别位于坐标原点和x=1.2m处，质点M 位于x=0.6m处，此时图中x=0.4m和x=0.8m处的P 、Q 两质点刚开始振动。已知两列波的波速均为v=0.4m/s、振幅均为A=2cm，其中S 1只振动了一个周期，下列判断正确的是（ ）
A ．t=0.5s时，质点P 、Q 都刚好运动到M 点 B ．t=1s时，x=0.4m与x=0.8m之间的质点速度均为零 C ．t=2.25s时，质点M 的位移为4cm D ．t=4s时，x=0.3m处质点的位移为2cm
18、极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是（ ） A ．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小 B ．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小 C ．可能是粒子的带电量减小
D ．南北两极的磁感应强度较强
19、右图是一种升降电梯的示意图，A 为载人箱，B 为平衡重物，它们的质量均为M ，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下电梯上下运动. 如果电梯中载人的总质量为m ，匀速上升的速度为v ，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h 高度后停止，在不计空气阻力 和摩擦阻力的情况下，则h 为（ ）
v 2(M +m ) v 2
A ． B ．
2g 2mg (M +m ) v 2(2M +m ) v 2C ． D ．
2Mg 2mg
20、在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均
绕地心O 做匀速圆周运动，轨道半径为r ，某时刻2颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（ ）
R 2g
A ．这2颗卫星的加速度大小相等，均为 2
r
B ．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2 C ．卫星1由位置A 运动到位置B 所需的时间为
r R r g
D ．卫星1由位置A 运动到位置B 的过程中万有引力做功为零
21（12分）．（1）某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为 cm ，厚度的测量值为 mm 。
（2）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为m ，使用的交流电的频率为f 。重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律。
如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A 、B 、C 、D 、E ，测出A 点距起始点O 的距离为S 0，点A 、C 间的距离为S 1，点C 、E 间的距离为S 2，用以上给出的已知量写出C 点速度的表达式为Vc= ，打点计时器在打O 点到C 点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 。
（3）下列有关实验的描述中，正确的是
A ．在“验证力的平行四边形定则”实验中，拉橡皮筋的细绳应稍长一些
B ．在“探究弹簧弹力与其伸长量”关系的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数 C ．在“探究功与速度变化的关系”实验中，需要求出打点纸带的平均速度 D ．在“验证机械能守恒定律”实验中，必须由v=gt求出打某点时纸带的速度
22（10分）、有一个小灯泡上标有“4.8V 2W ”的字样，现在描绘小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用：
A ．电压表v （0～3V ，内阻3k Ω）B ．电流表A （0～0.6A ，内阻约1Ω） C ．定值电阻R 1=3kΩ D ．定值电阻R ：=15kΩ
E ．滑动变阻器R W1（10Ω，2A ） F ．滑动变阻器R w2（1000Ω，0.5A ） G ．学生电源（直流6V ，内阻不计） H ．开关、导线若干 请根据要求完成以下问题：
①提供的电压表不能满足实验要求，可以 联一个定值电阻使
电压表V 的量程扩大为6v ，定值电阻应选用 （用序号字母填写）；
②为尽量减小实验误差，并要求电压、电流从零开始多取几组数据，所以实验中滑动变阻器应选用 ———（用序号字母填写）；
③请在方框内画出满足实验要求的电路图；
④利用上述实验电路图测出的电压表读数U V 与此时小灯泡两端电压U 的定量关系是 。
23．（16分）为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练。故需要创造一种失重环境；航天员乘坐到民航客机上后，训练客机总重5×104kg ，以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米高空后飞机向上拉起，沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线运动，匀减速的加速度为g ，当飞机到最高点后立即掉头向下，仍沿竖直方向以加速度为g 加速运动，在前段时间内创造出完全失重，当飞机离地2000米高时为了安全必须拉起，后又可一次次重复为航天员失重训练。若飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv（k=900N•s/m），每次飞机速度达到350m/s 后必须终止失重训练（否则飞机可能失速）。求：
（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。
（2）飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力（整个运动空间重力加速度不变）。
（3）经过几次飞行后，驾驶员想在保持其它不变，在失重训练时间不变的情况下，降低飞机拉起的高度（在B 点前把飞机拉起）以节约燃油，若不考虑飞机的长度，计算出一次最多能节约的能量。
23．（20分）如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为B 的匀强磁场，ab 、cd 是相互平行的间距为l 的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝bc 相连，MN 是跨接在导轨上质量为m 的导体棒，已知MN 棒与bc 的总电阻为R ，ab 、cd 的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象，已知重力加速度为g 。
（1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ； （2）已知导体棒发生位移s 的过程中bc 边上产生的焦耳热为Q ，求导体棒的电阻值；
（甲）
F 1F 02
（乙）
（3）在导体棒发生位移s 后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小F 仍保持不变，图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培
1力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确，若正确请说明理由；若 -F 2
都不正确，请你在图中定性画出你认为正确的图线，并说明理由。（要-F 求：说理过程写出必要的数学表达式）
（丙）
25（20分）、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。
霍尔元件
如图13甲，
将一金属或半导体薄片垂直至于磁场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U H R H
IB
，其中比例系数ＲＨ称为霍尔系数，仅与材料性质有关。 d
（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１3甲中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R H 的表达式。（通过横截面积Ｓ的电流I=nevS，其中v 是导电电子定向移动的平均速率）；
（3）图13乙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ｍ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像如图1３丙所示。
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。除除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。
2014高三年级物理7+5答题卷
二、不定项选择题（每题6分，共18分）
三、实验题 21(12分) ．（1）
（2） , ，
22．（1）； ；
（2）
；(4) 。 四、计算题 23. （16分） 24．（20分） 25．（20分）
答案：
一：选择题（42分）14、D 15、C 16、C 17、D 18、BD 19、BC 20、ACD 21实验题（12分）
（1）11.70cm,1.880mm （2）
（3）AB
22、实验题（10分）
①串、 C ②E ③见电路图 ④U=2UV 23．计算题（16分）（1）上升时间t 上=
v 0
=20s g
v
上升高度h 上=0=2000m
2g
v
判断当速度达到350m/s时，下落高度h 下=1=6125m ，
2g
此时离地高度为h+h上－h 下=7000+2000—6125=2875>2000m，t 下=
2
2
v 1
=35s ， g
所以一次上下创造的完全失重的时间为55s --------------------------5分
(2)当飞机在离地4500m>2875m，所以飞机仍在完全失重状态，飞机自由下落的高度
h 2=2000+7000-4500=4500m 此时，v 2=2gh 2=300m /s
推力F =f =kv 2=900⨯300=2. 7⨯105N ------------6分
（3） 为了节约能量，那么让飞机在2000m 是速度正好为350m/s,所以此时最大离地高度为2000+h下=8125m,故飞机拉起的高度为8125-h 上=6125m,即比原来提前Δh=7000-6125=875m拉起，
飞机节省的能量就是在这875m 中克服重力和阻力做的功之和（因为在这个过程飞机是匀速的，动能没有
∆
h +kv 0∆h /sin 30=7. 525⨯10N ------------5分 改变）W F =mg
24．（20分）解：（1）根据导体棒MN 匀速运动可知它受牵引力、安培力和摩擦力f 三力平衡，
11
F 0F 0-F 0-f =0
2由图像可知拉力大小为F 0，安培力大小为2，根据牛顿第二定律有：（2分）
f =μF N
F N =mg
08
μ=
解得
F 0
2mg （2分）
（2）根据功能关系可知导体棒MN 克服安培力做功将机械能转化为电能，在电路中电能转化
1
F 0⋅s 2为电热，电路中的总电热Q 总= （3分）
设导体棒的电阻值为r ，根据电阻串联关系可知
r Q 总-Q =R Q 总
r =R (1-
解得
2Q
) F 0s
（3分）
（3）两位同学画的图线都不正确。（2分）
设导体棒运动的速度大小为v ，产生的感应电动势为E ，感应电流为I
F 安=B I l
（1分）
B 2l 2v E
F 安=I =
E =B l v R R （1分） （1分） 解得
根据牛顿第二定律有
F 0-F 安=ma
（1分）
F 安
F 分析可知随着导体棒加速，安培力当
F 安=F 0
逐渐增大，加速度逐渐减小。不再变化。（1分）
时导体棒将做匀速运动，
F 安
1
-
2-F
其变化过程如图所示。（3分） 25：（20分）
（丙）
当电场力与洛伦兹力相等时 e E H =evB ③
解得 E H =vB ④ 将 ④代入②得 R H =vBl
d d ld 1
=vl == IB nevS neS ne
（3）a. 由于在时间t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为P ，则 P=mNt 圆盘转速为 N=P/mt
b. 提出的实例或设想只要合理即可。例如我们在转动的圆盘的周边等距离地嵌装着ｍ个永磁体，利用霍尔测速仪测量转动物体的转速。
22．（18分）如图为儿童娱乐的滑梯示意图，其中AB 为长s 1=3.0m的斜面滑槽，与水平方向夹角为θ=37°，BC 为水平滑槽，AB 与BC 连接处通过一段短圆弧相连，BC 右端与半径R=0.20m的1／4圆弧CD 相切，ED 为地面．儿童在娱乐时从A 处由静止下滑，设该儿童与斜面滑槽及与水平滑槽间的动摩擦因数均为μ=0.5．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s2）求：（以下结果均保留二位有效数字）
（1）该儿童滑到斜面底端B 点时的速度v B 大小? （2）为使该儿童滑下后不会从C 处平抛出去，水平滑槽BC 长度s 2至少应为多少?
22．（18分）解：（1）从童从A 滑到B ，由牛顿第二定律得
mg sin 37 -μmg cos 37 =ma （3分） 由运动学公式得
2
v B =2as 1 （3分）
代入数据解得v B =3. 5m /s （2分）
（2）当儿童恰好从C 处平抛出，则在C 处时不受弹力作用
2
v C
mg =m
R （3分）
代入数据解得v C =1. 4m /s （2分） 儿童从B 到C 处，由动能定理
-μmgs 2=
1122mv C -mv B 22 （3分）
代入数据解得s 2=1. 0m （2分）
要使儿童不从C 处平抛出去，水平滑槽BC 长度应大于
1.0m
高三二轮复习物理综合（7+5）
14、为了体现高考的公平公正，很多地方高考时在考场上使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由以上知识可知（ ）
A ．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B ．电磁波必须在介质中才能传播
C ．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内 D ．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
15、篮球比赛非常精彩，吸引了众多观众，在大型比赛中经常有这样的场面：在临终场0.1s 的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利。如果运动员投篮过程中对篮球做功为W ，出手高度为h 1，篮筐距地面高度为h 2，球的质量为m ，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（ ） A ．mgh 1＋mgh 2－W
B ．W ＋mgh 2－mgh 1
C ．W ＋mgh 1－mgh 2 D ．mgh 2－mgh 1－W
16、如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流是流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的止方并移至距导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是 （ ） A ．先顺时针后逆时针 B ．先逆时针后顺时针
C ．先逆时针后顺时针，然后再逆时针 D ．先顺时针后逆时针，然后再顺时针
17、图示为t=0时刻两波源间的波形图像，波源S 1和S 2分别位于坐标原点和x=1.2m处，质点M 位于x=0.6m处，此时图中x=0.4m和x=0.8m处的P 、Q 两质点刚开始振动。已知两列波的波速均为v=0.4m/s、振幅均为A=2cm，其中S 1只振动了一个周期，下列判断正确的是（ ）
A ．t=0.5s时，质点P 、Q 都刚好运动到M 点 B ．t=1s时，x=0.4m与x=0.8m之间的质点速度均为零 C ．t=2.25s时，质点M 的位移为4cm D ．t=4s时，x=0.3m处质点的位移为2cm
18、极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是（ ） A ．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小 B ．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小 C ．可能是粒子的带电量减小
D ．南北两极的磁感应强度较强
19、右图是一种升降电梯的示意图，A 为载人箱，B 为平衡重物，它们的质量均为M ，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下电梯上下运动. 如果电梯中载人的总质量为m ，匀速上升的速度为v ，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h 高度后停止，在不计空气阻力 和摩擦阻力的情况下，则h 为（ ）
v 2(M +m ) v 2
A ． B ．
2g 2mg (M +m ) v 2(2M +m ) v 2C ． D ．
2Mg 2mg
20、在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均
绕地心O 做匀速圆周运动，轨道半径为r ，某时刻2颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（ ）
R 2g
A ．这2颗卫星的加速度大小相等，均为 2
r
B ．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2 C ．卫星1由位置A 运动到位置B 所需的时间为
r R r g
D ．卫星1由位置A 运动到位置B 的过程中万有引力做功为零
21（12分）．（1）某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为 cm ，厚度的测量值为 mm 。
（2）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为m ，使用的交流电的频率为f 。重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律。
如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A 、B 、C 、D 、E ，测出A 点距起始点O 的距离为S 0，点A 、C 间的距离为S 1，点C 、E 间的距离为S 2，用以上给出的已知量写出C 点速度的表达式为Vc= ，打点计时器在打O 点到C 点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 。
（3）下列有关实验的描述中，正确的是
A ．在“验证力的平行四边形定则”实验中，拉橡皮筋的细绳应稍长一些
B ．在“探究弹簧弹力与其伸长量”关系的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数 C ．在“探究功与速度变化的关系”实验中，需要求出打点纸带的平均速度 D ．在“验证机械能守恒定律”实验中，必须由v=gt求出打某点时纸带的速度
22（10分）、有一个小灯泡上标有“4.8V 2W ”的字样，现在描绘小灯泡的伏安特性曲线。有下列器材可供选用：
A ．电压表v （0～3V ，内阻3k Ω）B ．电流表A （0～0.6A ，内阻约1Ω） C ．定值电阻R 1=3kΩ D ．定值电阻R ：=15kΩ
E ．滑动变阻器R W1（10Ω，2A ） F ．滑动变阻器R w2（1000Ω，0.5A ） G ．学生电源（直流6V ，内阻不计） H ．开关、导线若干 请根据要求完成以下问题：
①提供的电压表不能满足实验要求，可以 联一个定值电阻使
电压表V 的量程扩大为6v ，定值电阻应选用 （用序号字母填写）；
②为尽量减小实验误差，并要求电压、电流从零开始多取几组数据，所以实验中滑动变阻器应选用 ———（用序号字母填写）；
③请在方框内画出满足实验要求的电路图；
④利用上述实验电路图测出的电压表读数U V 与此时小灯泡两端电压U 的定量关系是 。
23．（16分）为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练。故需要创造一种失重环境；航天员乘坐到民航客机上后，训练客机总重5×104kg ，以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米高空后飞机向上拉起，沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线运动，匀减速的加速度为g ，当飞机到最高点后立即掉头向下，仍沿竖直方向以加速度为g 加速运动，在前段时间内创造出完全失重，当飞机离地2000米高时为了安全必须拉起，后又可一次次重复为航天员失重训练。若飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv（k=900N•s/m），每次飞机速度达到350m/s 后必须终止失重训练（否则飞机可能失速）。求：
（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。
（2）飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力（整个运动空间重力加速度不变）。
（3）经过几次飞行后，驾驶员想在保持其它不变，在失重训练时间不变的情况下，降低飞机拉起的高度（在B 点前把飞机拉起）以节约燃油，若不考虑飞机的长度，计算出一次最多能节约的能量。
23．（20分）如图甲所示，空间存在竖直向上的磁感应强度为B 的匀强磁场，ab 、cd 是相互平行的间距为l 的长直导轨，它们处于同一水平面内，左端由金属丝bc 相连，MN 是跨接在导轨上质量为m 的导体棒，已知MN 棒与bc 的总电阻为R ，ab 、cd 的电阻不计。用水平向右的拉力使导体棒沿导轨做匀速运动，并始终保持棒与导轨垂直且接触良好。图乙是棒所受拉力和安培力与时间关系的图象，已知重力加速度为g 。
（1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ； （2）已知导体棒发生位移s 的过程中bc 边上产生的焦耳热为Q ，求导体棒的电阻值；
（甲）
F 1F 02
（乙）
（3）在导体棒发生位移s 后轨道变为光滑轨道，此后水平拉力的大小F 仍保持不变，图丙中Ⅰ、Ⅱ是两位同学画出的导体棒所受安培
1力随时间变化的图线。判断他们画的是否正确，若正确请说明理由；若 -F 2
都不正确，请你在图中定性画出你认为正确的图线，并说明理由。（要-F 求：说理过程写出必要的数学表达式）
（丙）
25（20分）、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。
霍尔元件
如图13甲，
将一金属或半导体薄片垂直至于磁场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U H R H
IB
，其中比例系数ＲＨ称为霍尔系数，仅与材料性质有关。 d
（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１3甲中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R H 的表达式。（通过横截面积Ｓ的电流I=nevS，其中v 是导电电子定向移动的平均速率）；
（3）图13乙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ｍ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像如图1３丙所示。
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。除除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。
2014高三年级物理7+5答题卷
二、不定项选择题（每题6分，共18分）
三、实验题 21(12分) ．（1）
（2） , ，
22．（1）； ；
（2）
；(4) 。 四、计算题 23. （16分） 24．（20分） 25．（20分）
答案：
一：选择题（42分）14、D 15、C 16、C 17、D 18、BD 19、BC 20、ACD 21实验题（12分）
（1）11.70cm,1.880mm （2）
（3）AB
22、实验题（10分）
①串、 C ②E ③见电路图 ④U=2UV 23．计算题（16分）（1）上升时间t 上=
v 0
=20s g
v
上升高度h 上=0=2000m
2g
v
判断当速度达到350m/s时，下落高度h 下=1=6125m ，
2g
此时离地高度为h+h上－h 下=7000+2000—6125=2875>2000m，t 下=
2
2
v 1
=35s ， g
所以一次上下创造的完全失重的时间为55s --------------------------5分
(2)当飞机在离地4500m>2875m，所以飞机仍在完全失重状态，飞机自由下落的高度
h 2=2000+7000-4500=4500m 此时，v 2=2gh 2=300m /s
推力F =f =kv 2=900⨯300=2. 7⨯105N ------------6分
（3） 为了节约能量，那么让飞机在2000m 是速度正好为350m/s,所以此时最大离地高度为2000+h下=8125m,故飞机拉起的高度为8125-h 上=6125m,即比原来提前Δh=7000-6125=875m拉起，
飞机节省的能量就是在这875m 中克服重力和阻力做的功之和（因为在这个过程飞机是匀速的，动能没有
∆
h +kv 0∆h /sin 30=7. 525⨯10N ------------5分 改变）W F =mg
24．（20分）解：（1）根据导体棒MN 匀速运动可知它受牵引力、安培力和摩擦力f 三力平衡，
11
F 0F 0-F 0-f =0
2由图像可知拉力大小为F 0，安培力大小为2，根据牛顿第二定律有：（2分）
f =μF N
F N =mg
08
μ=
解得
F 0
2mg （2分）
（2）根据功能关系可知导体棒MN 克服安培力做功将机械能转化为电能，在电路中电能转化
1
F 0⋅s 2为电热，电路中的总电热Q 总= （3分）
设导体棒的电阻值为r ，根据电阻串联关系可知
r Q 总-Q =R Q 总
r =R (1-
解得
2Q
) F 0s
（3分）
（3）两位同学画的图线都不正确。（2分）
设导体棒运动的速度大小为v ，产生的感应电动势为E ，感应电流为I
F 安=B I l
（1分）
B 2l 2v E
F 安=I =
E =B l v R R （1分） （1分） 解得
根据牛顿第二定律有
F 0-F 安=ma
（1分）
F 安
F 分析可知随着导体棒加速，安培力当
F 安=F 0
逐渐增大，加速度逐渐减小。不再变化。（1分）
时导体棒将做匀速运动，
F 安
1
-
2-F
其变化过程如图所示。（3分） 25：（20分）
（丙）
当电场力与洛伦兹力相等时 e E H =evB ③
解得 E H =vB ④ 将 ④代入②得 R H =vBl
d d ld 1
=vl == IB nevS neS ne
（3）a. 由于在时间t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为P ，则 P=mNt 圆盘转速为 N=P/mt
b. 提出的实例或设想只要合理即可。例如我们在转动的圆盘的周边等距离地嵌装着ｍ个永磁体，利用霍尔测速仪测量转动物体的转速。
22．（18分）如图为儿童娱乐的滑梯示意图，其中AB 为长s 1=3.0m的斜面滑槽，与水平方向夹角为θ=37°，BC 为水平滑槽，AB 与BC 连接处通过一段短圆弧相连，BC 右端与半径R=0.20m的1／4圆弧CD 相切，ED 为地面．儿童在娱乐时从A 处由静止下滑，设该儿童与斜面滑槽及与水平滑槽间的动摩擦因数均为μ=0.5．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s2）求：（以下结果均保留二位有效数字）
（1）该儿童滑到斜面底端B 点时的速度v B 大小? （2）为使该儿童滑下后不会从C 处平抛出去，水平滑槽BC 长度s 2至少应为多少?
22．（18分）解：（1）从童从A 滑到B ，由牛顿第二定律得
mg sin 37 -μmg cos 37 =ma （3分） 由运动学公式得
2
v B =2as 1 （3分）
代入数据解得v B =3. 5m /s （2分）
（2）当儿童恰好从C 处平抛出，则在C 处时不受弹力作用
2
v C
mg =m
R （3分）
代入数据解得v C =1. 4m /s （2分） 儿童从B 到C 处，由动能定理
-μmgs 2=
1122mv C -mv B 22 （3分）
代入数据解得s 2=1. 0m （2分）
要使儿童不从C 处平抛出去，水平滑槽BC 长度应大于
1.0m