2020北京昌平区新学道临川学校高三上学期期末考试物理试题含答案

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2019-2020学年度北京新学道临川学校高三期末物理试题考试范围：必修1；考试时间：90分钟； 一、单选题每题5分1.光电效应实验中，下列表述正确的是 ( )A.光照时间越长，则光电流越大B.人射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率无关D.入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子2.如图4所示，光滑绝缘水平面上有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么( )A．线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B．线圈在磁场中某位置停下C．线圈在未完全离开磁场时即已停下D．线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来3.如图10所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s拉出，外力所做的功为W1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s拉出，外力所做的功为W2，通过导线横截面的电荷量为q2，则( )A．W1＜W2，q1＜q2 B．W1＜W2，q1＝q2C．W1＞W2，q1＝q2 D．W1＞W2，q1＞q24.两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图5所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是 ( )A．磁感应强度B竖直向上且正增强，eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(dmg,nq)B．磁感应强度B竖直向下且正增强，eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(dmg,nq)C．磁感应强度B竖直向上且正减弱，eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(dmg(R＋r),nqR)D．磁感应强度B竖直向下且正减弱，eq \f(ΔΦ,Δt)＝eq \f(dmgr(R＋r),nqR)5.如图X21­1所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )Aeq \f(Ba2,2Δt) B eq \f(nBa2,2Δt) C eq \f(nBa2,Δt) D.eq \f(2nBa2,Δt)6.湖南四校联考如图所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2、L3与L4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1 T，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，速度随时间变化的图像如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2～t3之间的图线为与t轴平行的直线，t1～t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1～t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g取10 m/s2)则( )A．在0～t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5 CB．线圈匀速运动的速度为8 m/sC．线圈的长度ad＝1 mD．0～t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J7.福州质检一个固定的矩形线圈abcd处于范围足够大的可变化的匀强磁场中．如图X24­1所示，该匀强磁场由一对异名磁极产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N离开纸面向外转动．规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则图中能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图像是( )8.如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则( )A. 用户端的电压为eq \f(I1U1,I2)B. 输电线上的电压降为UC. 理想变压器的输入功率为Ieq \o\al(2,1)rD. 输电线路上损失的电功率为I1U二、多选题每题6分9.广州四校联考如图X23­2所示，金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场的方向竖直向下．则ab棒在恒力F作用下向右运动的过程中，有(　　)A．安培力对ab棒做正功B．安培力对cd棒做正功C．abdca回路的磁通量先增加后减少D．F做的功等于回路产生的总热量和系统动能的增量之和10.孝感模拟如图X23­3所示，两根等高光滑的eq \f(1,4)圆弧轨道半径为r、间距为L，轨道的电阻不计．在轨道的顶端连有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道的最低位置cd开始，在拉力作用下以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中( )A．通过R的电流方向为由内向外B．通过R的电流方向为由外向内C．R上产生的热量为eq \f(πrB2L2v0,4R)D．通过R的电荷量为eq \f(πBLr,2R)11.江西九校联考如图X23­6所示，空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场的宽度为l.一个质量为m、边长也为l的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在的平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I)，导线框的速度为v0，经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零，此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力)．则(　　)A．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小B．上升过程中，导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率C．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多D．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等12.如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则(　　)A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V填空题(共8分)13.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．(1)应该选择的实验电路是图1中的________(选填“甲”或“乙”)．甲 乙(2)现有电流表(0～0.6 A) 、开关和导线若干，以及以下器材：A. 电压表(0～15 V)B. 电压表(0～3 V)C. 滑动变阻器(0～50 Ω)D. 滑动变阻器(0～500 Ω)实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母)(3) 某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线.(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P－U关系的是________． A B C D计算题14（9分）两根平行金属导轨ad和bc水平放置，导轨足够长，导轨两端分别连接电阻R1和R2，在水平面内组成矩形线框，如图F8-1所示，ad和be相距L＝0.5m，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝1T.一根电阻为0.2的导体棒PQ跨放在两根金属导轨上，在外力作用下以4m/s的速度向右匀速运动，已知电阻R1＝0.3，R2＝0.6，导轨ad和be的电阻不计，导体棒与导轨垂直且两端与导轨接触良好.求:导体棒PQ中产生的感应电流的大小;导体棒PQ上感应电流的方向;(3)导体棒PQ向右匀速滑动的过程中外力做功的功率15（9分）如图16所示，竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B＝4 T，轨道光滑、电阻不计，ab、cd为两根完全相同的金属棒，套在导轨上可上下自由滑动，每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab棒上施加一个竖直向上的恒力F，这时ab、cd恰能分别以0.1 m/s的速度向上和向下做匀速滑行．(g取10 m/s2)试求：(1)两棒的质量； (2)外力F的大小．16（10分）天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，11）两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图所示放置，间距为d=100cm，在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a，斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆a、b电阻Ra=2Ω，Rb=5Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a滑到水平轨道过程中，通过杆b的平均电流为0.3A；a下滑到水平轨道后，以a下滑到水平轨道时开始计时，a、b运动图象如图所示(a运动方向为正) ，其中ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求(1) 杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v；(2) 杆a 在斜轨道上运动的时间；(3) 在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。序号123456电压U(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480