2013届河北省高二下学期一调考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈的电阻为r，在磁感应强度为B的磁场中，线圈绕OO^/轴以角速度匀速转动，外电阻为R，当线圈由图示位置转过90⁰的过程中，下列说法中正确的是（     ）

A磁通量的变化量为 

B平均感应电动势为 

C电阻R所产生的焦耳热为

D通过电阻R的电量为

2. 难度：简单

图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端．已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R＝1 Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是(　　)

A．在t＝0.1 s、0.5 s时，穿过线圈的磁通量最大

B．线圈转动的角速度为10 πrad/s

C．电压表的示数为 V

D．电流表的示数为0.40 A

3. 难度：简单

两列振幅、波长相同的简谐横波，以相同的速率沿相反方向在同一介质中传播，图所示为某一时刻的波形图，其中实线为向右传播的波。虚线为向左传播的波，a、b、c、d、e为五个等距离的质点，两列波传播的过程中，下列说法中正确的是(    )

A．质点a、b、c、d、e始终静止不动

B．质点b、d始终静止不动

C．质点a、c、e始终静止不动

D．质点a、c、e以振幅2A作简谐运动

4. 难度：简单

在倾角为的两平行光滑长直金属导轨的下端，接有一电阻，导轨自身的电阻可忽略不计，有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直，方向垂直于导轨面向上。质量为，电阻可不计的金属棒，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为，如图所示。则在此过程中（    ）

A．恒力F在数值上等于

B．恒力对金属棒所做的功等于

C．恒力F与重力的合力对金属棒所做的功等于电阻上释放的焦耳热

D．恒力F与重力的合力对金属棒所做的功等于零

5. 难度：简单

如图所示，甲是两条通电直导线，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是电磁灶的原理图，下列说法正确的是（        ）

A．甲图两直导线通以同方向的电流，它们将相互排斥

B．乙图电路通电稳定后又断开开关瞬间，灯泡A中的电流方向向左

C．丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R₁使指针指向0Ω

D．丁图是利用电磁感应引起涡流的原理来工作的

6. 难度：简单

如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t₁时刻断开S,下列表示A、B两点间电压U_AB随时间t变化的图像中，正确的是

7. 难度：简单

一简谐波在图中x轴上传播，实线和虚线分别是t₁和t₂时刻的波形图。已知t₂－t₁＝1.0s。由图可判断下列哪一个波速是不可能的

1cm/s   B 3cm/s  C 5cm/s    D  10cm/s

8. 难度：简单

在某一列简谐横波的传播方向上有P、Q两质点，它们的平衡位置相距s，波速大小为v，方向向右．在某时刻，当P、Q都位于各自的平衡位置时，P、Q间只有一个波峰，如下图所示．从此时刻起，各波形中P点第一次到达波谷位置经历的时间为△t，则  （   ）

A．甲波与丁波的时间相同，△t=s/2v        B。乙波与丙波的时间相同，△t=3s/4v

C．乙波的时间最短，△t=s/4v              D。丁波的时间最短，△t=s/6v

9. 难度：简单

一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是（   ）

A．a处质点        B．b处质点       C．c处质点            D．d处质点

10. 难度：简单

如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时从匀强磁场的边界上的P点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的Q点飞出，设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是（  ）

A．若A粒子是α粒子，则B粒子可能是质子

B．若A粒子是α粒子，则B粒子可能是氘核

C．A粒子和B粒子的速度之比为v_A : v_B =2 : 1

D．A粒子和B粒子的速度之比为v_A : v_B =

11. 难度：简单

A如图所示，面积为0.2 m²的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R₁=6Ω，线圈电阻R₂=4Ω，求 a、b两点间电压U_ab  （        ）

A、2.4V    B、0.024V   C、4V     D、1.6V     

12. 难度：简单

空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是

A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

13. 难度：简单

目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U.则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为(　　)

A. ，M正、N负　　　　    B. ，M正、N负

C. ，M负、N正            D. ，M负、N正

14. 难度：简单

如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是(    )

A．球的加速度的最大值，不一定大于重力加速度g

B．球所受弹力的最大值，一定大于其重力的2倍

C．小球的动能逐渐减小，而小球与弹簧组成的系统的机械能保持不变

D．小球与弹簧组成的系统的势能先减少后增加

15. 难度：简单

如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度υ匀速穿过磁场区域。取沿的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是

16. 难度：简单

如图所示，波源S在t＝0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波。S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t＝0时刻均静止于平衡位置。已知波的传播速度大小为1m/s，当t＝1s时波源S第一次到达最高点，则在t＝4s到t＝4.6s这段时间内，下列说法中正确的是   （   ）

A质点c的加速度正在增大

B 质点a的速度正在减小

C 质点b的运动方向向上

D 质点c′的位移正在减小

二、实验题

17. 难度：简单

振幅不同，波速相同的两列波相向传播，它们的周期都为T，相遇的过程如以下各图所示，从这个过程中能总结出波的叠加规律是：

（1）_________________________________________________________；

（2）_________________________________________________________。

18. 难度：简单

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池（电动势约为1. 5 V，内电阻小于1. 0Ω)

B．电流表G（满偏电流3 mA，内阻Rg=10Ω)

C．电流表A (0～0. 6 A，内阻0.1Ω)

D．滑动变阻器R₁(0～20Ω,10 A)

E.．滑动变阻器R₂(0～200Ω,l A)

F．定值电阻R₀ (990Ω)

G．开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a)、 (b)两个参考实验电路，其中合理的是  　 图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选  　  （填写器材前的字母代号）

(2）图乙为该同学根据（1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I₁—I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得被测电池的电动势E=    V，

内阻r=        Ω。

19. 难度：简单

小明同学用如图甲所示的电路研究灯泡L(2．4V，1.0W)的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值。

(1)在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在    端。(选填“a”或“b”)

(2)根据电路图，请在图乙中将实物图补充完整。

(3)实验后作出的U-I图象如图丙所示，灯泡在额定电压下工作时的电阻值R=    (结果保留两位有效数字)，该测量值比真实值偏     (选填“大”或“小”)，丙图中图线发生弯曲的主要原因是                                                        。

三、计算题

20. 难度：简单

如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25 m，宽度bc＝0.20 m，共有n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V,1.8 W”的灯泡．当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W．则：

(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式为E_m＝nBSω(其中S表示线圈的面积)；

(2)求线圈转动的角速度ω；

(3)求线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能．

21. 难度：简单

如图甲所示，在一水平放置的隔板MN的上方，存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向如图所示。O为隔板上的一个小孔，通过O点可以从不同方向向磁场区域发射电量为+q，质量为m，速率为的粒子，且所有入射的粒子都在垂直于磁场的同一平面内运动。不计重力及粒子间的相互作用。

（1）如图乙所示，与隔板成45⁰角的粒子，经过多少时间后再次打到隔板上？此粒子打到隔板的位置与小孔的距离为多少？

（2）所有从O点射入的带电粒子在磁场中可能经过区域的面积为多少？

22. 难度：简单

电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m，两导轨间距L=0.75 m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热。(取)求：

(1)金属棒在此过程中克服安培力的功；

(2)金属棒下滑速度时的加速度．

(3)为求金属棒下滑的最大速度，有同学解答如下：由动能定理，……。由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。

23. 难度：简单

如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从O点以速度v₀沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，已知d、v₀(带电粒子重力不计)，求：

(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v；

(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.

24. 难度：简单

如图（a）所示，平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0．25 m，电阻R＝0．5 Ω，导轨上停放一质量m＝0．1 kg、电阻r＝0．1 Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B＝0．4 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使其由静止开始运动，理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（b）所示．

　　

（1）分析证明金属杆做匀加速直线运动；

（2）求金属杆运动的加速度；

（3）写出外力F随时间变化的表达式；

（4）求第2．5 s末外力F的瞬时功率．