【解析版】河北2013-学年高二上学期期中考试_物理试题
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------珍贵文档!值得收藏！------ 2013—2014学年度第一学期期中考试
高二年级 物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷共6页，第Ⅱ卷共4页。共110分。考试时间110分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共56分）
注意事项：1.答卷Ⅰ前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.答卷Ⅰ时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。
一、选择题（每小题4分，部分得分2分，共56分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）
1．自然界中某个量D的变化量△D，与发生这个变化所用时间△t的比值，叫做这个量D的变化率。下列说法正确的是（ ）
A．若D表示某质点做匀速直线运动的位移，则是变化的
B．若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的
C．若D表示通入某线圈的电流，越大，则线圈中的自感电动势越大
D．若D表示穿过某线圈的磁通量，越大，则线圈中的感应电动势不变
【答案】BC
【考点】本题考查的是各种物理量的变化率
【解析】解：A、若D表示某质点做匀速直线运动的位移，则Dt表示速度，而匀速直线运动------精品文档!值得拥有！------
------珍贵文档!值得收藏！------ 速度不变，所以是恒定不变，故A错误；
B、若D表示某质点做平抛运动的速度，则Dt表示加速度，而平抛运动加速度为g，不变，所以是恒定不变，故B正确；
C、若D表示某线圈的电流，则表示Bt，则线圈中的自感电动势越大，故C正确；
D、若D表示通过某线圈的磁通量，而DEnt，所以越大，则线圈中的感应电动势就越大，故D正确．
2．如右图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B＝1 T的匀强磁场中，CO间距离为10 cm，当磁场力为 0.2 N时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为( )
A．电流方向C→O
B．电流方向O→C
C．电流大小为1 A D．电流大小为0.5 A
【答案】B
【考点】左手定则；安培力．
【解析】由FBIL得，2FIABL；由左手定则判断，电流方向O→C，所以B正确；
3. 有一只粗细均匀、直径为d、电阻为r的光滑金属圆环水平放置在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，其俯视图如图所示.一根长为d、电阻为r/2的金属棒始终紧贴圆环以速度v匀速平动，当ab棒运动到圆环的直径位置时，说法正确的是（ ） ------精品文档!值得拥有！------
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A.ab棒两端电压为32Bdv B.ab棒中的电流为rBdv34.
C.ab棒受安培力为rvdB22 D.外力对ab棒的功率为rvdB34222
【答案】B
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．
【解析】解：AB、金属棒始终紧贴圆环以速度v匀速平动，因此产生感应电动势大小为：EBdv，由于电阻为2r的光滑金属半圆环并联后，再与电阻为2r的金属棒进行串联，根据欧姆定律有：43222EBdvIrrrrr，则ab棒两端电压为为：43rBdvUI，故A错误，B正确；
C、根据安培力表达式，则有：224433vBdvFBIdBdrdB，故C错误；
D、因棒做匀速直线运动，则有安培力等于外力，所以外力对棒的功率等于安培力做的功率，即为：2243vPFvdB，故D错误；
4．有一个垂直于纸面的匀强磁场，它的边界MN左侧为无场区，右侧是匀强磁场区域，如图（甲）所示，现让一个金属线框在纸平面内以垂直于MN的恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的i－t图象如右图（乙）所示，则进入磁场区域的金属线框可能是下图的（ ）
【答案】BC
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律．
【解析】导体棒切割磁感线产生的感应电动势EBLv，设线框总电阻是R，则感应电流------精品文档!值得拥有！------
------珍贵文档!值得收藏！------ EBLvIRR
由图乙所示图象可知，感应电流先变大，然后不变，最后变小，且电流大小与时间成正比，由于B、v、R是定值，则导体棒的有效长度L应先变长，然后不变，最后变短，且L随时间均匀变化，即L与时间t成正比．
A、闭合圆环匀速进入磁场时，有效长度L先变大，后变小，但L不随时间均匀变化，不符合题意，故A错误；
B、正六边形线框进入磁场时，有效长度L先变大，然后不变，最后变小，故B正确；
C、梯形线框匀速进入磁场时，有效长度L先均匀增加，后不变，最后均匀减小，故C正确；
D、三角形线框匀速进入磁场时，有效长度L先增加，后减小，且随时间均匀变化，故D错误；
5．如图所示的电路中，电键S闭合且电路达到稳定时，流过灯泡L1和灯泡L2的电流分别为I1和I2，在电键S切断的瞬间，为使小灯泡L2能比原来更亮一些，然后逐渐熄灭，应(
)
A．必须使I2I1
B．与I1、I2大小无关，但必须使线圈自感系数L足够大
C．自感系数L越大，切断时间越短，则I2也越大
D．不论自感系数L多大，电键S切断瞬间I1只能减小，不会增大
【答案】AD
【考点】自感现象的应用
【解析】当断开电键，因为线圈阻碍作用，回路电流不会立即消失，因为线圈阻碍电流的减小，所以通过2L的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，而且2L和1L构成回路，通过2L的电流也流过1L，所以2I成反向，且为使小灯泡能比原来更亮一些，必须使21II．选项AD正确
6. 如图所示，边长为L的正方形金属框，匝数为n,质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变------精品文档!值得拥有！------
------珍贵文档!值得收藏！------ 化规律为B＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，下列说法正确的是（ ）
A.线圈的感应电动势大小为nk·22L；
B.细绳拉力最大时，金属框受到的安培力大小为mg ；
C.从t＝0开始直到细线会被拉断的时间为232mgRkL。
D.以上说法均不正确
【答案】AB
【考点】法拉第电磁感应定律；安培力．
【解析】：（1）由磁场随时间变化规律为B=kt（k＞0）得：Bkt根据法拉第电磁感应定律有：22BEnsnktL.
（2）当细线刚要断时，根据共点力平衡有：TmgF安
解得：2TmgmgmgmgF安
（3）根据闭合电路欧姆定律得：2,2nkEIBktRRL,由第（1）问知，当拉力等于安培力时，绳子断裂，则有：22nkmgBILktLRL
解得：232mgRtkLn
7.光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t = 0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量Φ、磁通量的变化率ΔtΔΦ、棒两端的电势差abU和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是 ------精品文档!值得拥有！------
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【答案】B
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；磁通量；法拉第电磁感应定律．
【解析】解：回路中的感应电动势为：Et,感应电流为：EIRtR,由图可知：Ikt,即kttR，故有：ktRt，所以图象B正确；
由于产生的感应电动势是逐渐增大的，而A图描述磁通量与时间关系中斜率不变，产生的感应电动势不变，故AC错误；
通过导体棒的电量为：2QItkt，故Q-t图象为双曲线，并非过原点的直线，故D错误．
8．如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件（不分得电压）实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（ ）
A．220 V
B．110 V
C.2202 V ------精品文档!值得拥有！------
------珍贵文档!值得收藏！------ D.1102 V
【答案】C
【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
【解析】设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：
交流电224844422mmTTQRRRUU
直流电220.02QTRRUU
解得：2202UV
9．如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻R相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直．一根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点．整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计．则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．回到出发点的速度v等于初速度v0
B．上行过程中通过R的电量等于下行过程中通过R的电量
C．上行过程中安培力做负功，下行过程中安培力做正功
D．上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量
【答案】BD
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
【解析】A、从出发点上升到回到出发点，根据能量守恒得，重力势能不变，内能增加，则动能减小，所以回到出发点的速度小于初速度．故A错误．
B、上升过程中和下落过程中，根据Et，EqIttRR，上升和下落过程中磁通量的变化相等，故B正确．
C、整个过程中安培力都是做负功，因为整个过程中都有热量放出。
D、根据能量守恒得，除最高点外，在任何一个位置，上升到此位置的速度大于下落到此位
