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1、【解析】河北省衡水中学高二上学期期中考试 物理试题 本试卷分第卷（选择题）和第卷(非选择题)两部分。第卷共6页，第卷共4页。共110分。考试时间110分钟。第卷（选择题 共56分）注意事项：1.答卷前，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
2、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，则表示速度，而匀速直线运动速度不变，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，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
3、量，而，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、B1 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CO B电流方向OC 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】由得，；由左手定则判断，电流方向OC，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
4、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（ ）A.ab棒两端电压为 B.ab棒中的电流为.C.ab棒受安培力为 D.外力对ab棒的功率为【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：，由于电阻为的光滑金属半圆环并联后，再与电阻为的金属棒进行串联，根据欧姆定律有：，则ab棒两端电压为为：，故A错误，B正确；C、根据安培力表达式，则有：，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
5、为：，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it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，设线框总电阻是，则感应电流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
6、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I2I1B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
7、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，所以通过的电流不会立即消失，会从原来的大小慢慢减小，而且和构成回路，通过的电流也流过，所以成反向，且为使小灯泡能比原来更亮一些，必须使选项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化规律为Bkt(k0)，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
8、应电动势大小为nk；B.细绳拉力最大时，金属框受到的安培力大小为mg ；C.从t0开始直到细线会被拉断的时间为。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（k0）得：根据法拉第电磁感应定律有：.（2）当细线刚要断时，根据共点力平衡有：解得：（3）根据闭合电路欧姆定律得：,由第（1）问知，当拉力等于安培力时，绳子断裂，则有：解得：7.光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，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
9、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、磁通量的变化率、棒两端的电势差和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是【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：,感应电流为：,由图可知：,即，故有：，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：，故Q-t图象为双曲线，并
10、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（ ）A220 V B110 V C. V D. 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： 交流电直流电解得：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
11、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v0B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，
12、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置的速度，知在任何一个位置，上升到此位置的电流大于下降到此位置的电流，根据得，上升过程中产生的热量大于下降过程中产生的热量故D正确10现将一边长为l、在如图所示的两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，正方形线框abcd的边长为L（Ld）、质量为m、电阻为R。将线框从距离磁场的上边界为h高处由静止释放后，线框的ab边刚进入磁场时的速度为，ab边刚离开磁场时的速度也为，在线框开始进入到全
13、部离开磁场的过程中（ ）A. 线圈ab边进场阶段一定减速B. 线圈ab边进场阶段可能匀速C. 感应电流所做的功为mgdD. 感应电流所做的功为2mgd【答案】AD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势【解析】线圈完全进入之后做匀加速直线运动，而且离开磁场时的速度和进入时速度相同，所以进入时线圈做减速运动，故A正确；线框的ab边刚进人磁场到ab边刚离开磁场这段过程中，根据动能定理得：，所以线框的ab边刚进人磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同，可知线框进磁场的过程和出磁场的过程是相同的，所以在线框从进入到全部穿过磁场的过程中，克服安培力做的功为11如右图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正
14、方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在y轴的右侧的、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行t0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是下图中的() 【答案】A【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则【解析】在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0；然后cd边开始切割，感应电流的方向为顺时针方向，即负方向，电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0故A正确。12. 如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆、导轨的电阻均忽略不计，匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动B a点电势高于b点电势C由图像可以得出B、L、R三者的关系式为D当恒力F=4N时，电阻R上消耗的最大电功率为24W【答案】B【考点
