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1、北京市西城区北京四中2010届上学期期末统练高 三 物 理（试卷满分100分，考试时间为90分钟）一、选择题。本题共16小题，每小题4分，共64分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。把你认为正确答案的代表字母填写在题后的括号内。1如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则（ ）A电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮 B电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不变C断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭D断开电键S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯
2、突然闪亮一下再熄灭2如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R1=20，R2=30，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（ ）A交流电的频率为0.02 HzB原线圈输入电压的最大值为VC电阻R2的电功率约为6.67 WD通过R3的电流始终为零 3如图为LC振荡电路中的电容器极板上的电量q随时间t变化的图线。由图可知（ ）A在t1时刻，电路中的磁场能最小B在t1到t2，电路中的电流值不断变小C从t2到t3，电容器不断充电D在t4时刻，电容器的电场能最小 4如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知电压比为10001，电流比为1001，并且知道电压
3、表示数为220 V，电流表示数为10 A，则输电线的输送功率为（ ）A2.2103 WB2.2102 WC2.2108 WD 2.2104 W5如图甲、乙所示是电子技术中的常用电路，自前级输入信号，其中输入的交流高频成分用“”表示，交流低频成分用“”表示，直流万分用“”表示，（ ）A图甲中向后级输出的主要是交流成分B图甲中向后级输出的主要是直流成分C图乙中向后级输出的主要是低频成分D图乙中向后级输出的主要是高频成分6如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，信号处理系统采集的是R1两端电压，则此光电计数器的基本工作原理是（ ）A当有光照射R1时，信号处理系统获得
4、高电压B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D信号处理系统每获得一次高电压就记数一次7如图所示，两块水平放置的金属板相距为d，用导线将两极板与一个n匝的线圈连接，若线圈置于竖直向下的变化磁场B中，则两板间一质量为m、带电量为+q的油滴恰能静止，若线圈中的磁场变化情况和磁通量的变化率分别为（ ）AB增强， BB减弱， CB减弱， DB增强，8如右图所示，在2Lx0的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面（纸面）向里，具有一定电阻的矩形框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合，bc边长为L。令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向
5、做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针方向的电流为正）随时间t的函数图象可能是下图中的哪一个？（ ）9带正电的小球在水平桌面上的圆轨道内运动，从上方俯视，沿逆时针方向如图。空间内存在竖直向下的匀强磁场，不计一切摩擦，当磁场均匀增强时，小球的动能将（ ）A逐渐增大B逐渐减小 C不变D无法判定10在北半球，地磁场的水平分量由南向北，竖直分量竖直向下。北京平安大街上，某人骑车从东往西，则下列说法正确的是（ ）A自行车左车把的电势比右车把的电势高B自行车左车把的电势比右车把的电势低C图中辐条AB此时A端比B端的电势高D图中辐条AB此时A端比B端的电势低11如图所示，要使铜环C向线圈A运动，则一定
6、可行的是（ ）A磁场不变，使导体棒ab向右作减速运动B磁场不变，使导体棒ab向左作减速运动C使导体棒ab不动，磁场向外增强D使导体棒ab不动，磁场向外减弱12材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内，施加外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是LabLcdLef，则（ ）Aab运动速度最大Bef运动速度最大C因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同D三根导线每秒产生的热量相同13如图，一倾斜的金属框架上放有一
7、根金属棒，由于摩擦力的作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态。从t0时刻开始，给框架区域加一个垂直于框架平面斜向上的随时间均匀增强的匀强磁场，到时刻t，棒开始运动，在t0到t这段时间内，金属棒所受的摩擦力大小（ ）A保持不变B不断减小C先减小后增大D先增大后减小14光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中虚线所示），一个小金属环从抛物线上y=b（ba）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（ ）A B C D15两根足够长的光滑的导轨竖直放置，间距为L，底端接
8、阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则（ ）A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少16如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回到原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则（ ）A上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场
9、力做的功B上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功C上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率二、简答题。本题包括3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。17如图（甲）所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内均匀分布着与线圈平面垂直的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0，所围成矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0，磁场的磁感应强度随时间如图乙所
10、示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化，求：（1）线圈中产生感应电动势的最大值（2）小灯泡消耗的电功率（3）在磁感应强度变化0T / 4的时间内，通过小灯光的电荷量18如图所示，在高度差h=0.5 m的平行虚线范围内，有磁感强度B=0.5 T、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场，正方形线abcd的质量m=0.1 kg、边长L=0.5 m、电阻R=0.5，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“”时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F=4.0 N向上提线框，线框由位置“”无初速度开始向上运动，
11、穿过磁场区，最后到达位置“”（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。求：（g取10 m / s2）（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离H。（2）线框由位置“”到位置“”的过程中，恒力F做的功是多少？线框内产生的热量又是多少？19如图所示，两根距为d足够长的平行光滑金属导轨位于水平的xoy平面内，导轨与x轴平行，一端接有阻值为R的电阻。在x0的一侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。一电阻为r的金属直杆与金属导轨垂直放置且接触良好，并可在导轨上滑动。开始时，金属直杆位于x=0处，给金属杆一大小为v0、方向沿x轴
12、正方向的初速度。在运动过程中有一大小可调节的沿x轴方向的外力F作用在金属杆上，使金属杆保持大小为a、方向沿x轴负方向的恒定加速度运动。金属轨道电阻可忽略不计。求：（1）金属杆减速过程中到达x0的位置时金属杆的感应电动势E；（2）回路中感应电流方向开始改变时，金属杆在轨道上的位置；（3）若金属杆质量为m，试推导出外力F随金属杆在轴上的位置（x）变化的表达式。参考答案一、选择题12345678ADCACDCACBDDD910111213141516AADABBDCDACAC1因线圈的自感系数很大，电阻可忽略，故闭合电键瞬间，线圈对电流的阻碍作用极大，相当于断路，故A、B同时发光，且亮度相同，当稳定
13、后，线圈相当于导线，A灯短路，B灯电压为电源端电压，亮度比闭合瞬间更亮，断开电键瞬间，B灯立即熄灭，而线圈中的电流不会立即消失，线圈相当一个电源使A灯中会有一短暂电流，从而使A灯会亮一下再熄灭。2由图乙知交流电的周期0.02 s，频率为50 Hz，有效值为A，故R1两端的电压为V，即副线圈输出电压为V，由变压比知原线圈输入电压为V，最大值为V；R2与R1并联，故V，；电容器“隔直流，通交流”，故有电流通过R3。3LC振荡电路中，电场能与磁场能相互转化，t1时刻，电容器电量最大，电压也最大，故电场能最大，磁场能最小；t4时刻电场能最小，磁场能量大；t1t2时间内，电量不断减小，为放电过程，电场能转化为磁场能，电流不断增大，t2t3时间内，电量不断增大，为充电过程。4由电压比和电流比可知输电电压为2.2105103=2.2108 W。5电容器具有“隔直流，通交流，阻低频，阻高频”的作用，图甲中通过电容的只有交流成分，图乙中高频成分经电容器回到前级，向后级输出的主要是低频成分。6当R1有光照射时，阻值变小，R1两端的电压减小，信号系统获得的电压即为R1两端的电压；当光被物体挡住时，R1的阻值增大，信号处理系统获得高电压，同时记数一次。7液滴静止，故，由法拉第电磁感应定律得，综上得，又因为液滴带正电，故电容器下极板带正
