秘密★啟用前重慶市名校聯盟2021-2022學年下期第一次聯合考試物理試題（高2023屆）（本試卷共4頁，總分100分，考試時間75分鐘）本試卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。第I卷第1頁至第3頁，第Ⅱ卷第3頁至第4頁。考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。第I卷（選擇題，共50分）注意事項：1．答題前，考生務必用黑色碳素筆將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號在答題卡上填寫清楚。2．每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。在試題卷上作答無效。一、選擇題（本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求：第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區域內，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導體框abcd，現將導體框以速度v=2m/s勻速拉出磁場，已知磁感應強度B=0.5T，方向垂直紙面向外，導體框邊長L=1.0m，總電阻R=10Ω，則導體框移出磁場的過程中（）A.導體框中產生的感應電流方向為a→b→c→d→aB.導體框中產生的焦耳熱為5×10-2JC.導體框ad邊兩端電勢差為-0.25VD.通過導體框截面的電量為0.25C【1題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．由圖知，導體框移出磁場的過程中，ad邊切割磁感線，根據右手定則可得，電流為a→d→c→b→a，故A錯誤；B．感應電動勢為導體框移出磁場的過程用時導體框中產生的焦耳熱為故B正確；C．導體框ad邊相當于電源，ad邊兩端電壓為路端電壓，由電流方向可判斷，d點電勢比a點高，ad邊兩端電勢差為故C錯誤；D．通過導體框截面的電量為故D錯誤故選B。2.如圖所示，將長為2m直導線折成邊長相等、夾角為120°的“V”形，并置于與其所在平面垂直的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度大小為0.5T。當通電導線中的電流為2A時，該“V”形導線受到的安培力大小為（）A.2N B.2N C.N D.1N【2題答案】【答案】C【解析】【詳解】由題意知“V”形導線邊長相等都等于則導線的有效長度為該“V”形導線受到的安培力大小為故選C。3.一質量為m、電荷量為+q的粒子，經電場加速后，垂直進入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，寬度為d的勻強磁場區域，如圖所示。在磁場中偏轉后從磁場右邊界射出，射出點與入射點的豎直距離為，不計粒子重力，則入射粒子的速度大小為（）

A. B. C. D.【3題答案】【答案】B【解析】【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動，由幾何關系得可得粒子做圓周運動的半徑由牛頓第二定律得解得入射粒子的速度大小為故B正確，ACD錯誤。故選B。4.如圖甲所示為一小型發電機的原理圖，單匝矩形線圈總電阻為10Ω。在外力作用下矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉動，線圈兩端與R=10Ω的電阻構成閉合回路。穿過矩形線框的磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示，其他電阻不計。下列說法正確的是（）A.時刻，線圈中感應電流最大B.電阻R消耗的電功率為500WC.該發電機產生交流電的瞬時表達式為D.從圖甲時刻轉90°的過程中穿過導體橫截面的電荷量約為0.07C【4題答案】【答案】A【解析】【詳解】A．由圖乙可知，時刻，穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應電流最大，故A正確；B．由圖乙可知，線圈轉動的周期為，根據公式可知，線圈轉到的角速度為根據公式可知，感應電動勢的最大值為則有效值為電阻R消耗的電功率為故B錯誤；C．根據題意，由B分析可知，該發電機產生交流電的瞬時表達式為故C錯誤；D．根據、和可知，從圖甲時刻轉90°的過程中穿過導體橫截面的電荷量約為故D錯誤。故選A。5.回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略不計，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，A處粒子源產生的粒子質量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U，加速過程中不考慮相對論效應和重力影響，則（）A.增大加速電壓U，出射粒子動能增大B.粒子在D形盒中運動時間與加速電壓U無關C.粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑R和磁感應強度B有關D.被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期隨半徑的增大而增大【5題答案】【答案】C【解析】【詳解】AC．粒子出磁場時，根據洛倫茲力提供向心力，則有動能為聯立解得粒子出射動能為可見粒子獲得能量與加速的電壓無關，與D形盒的半徑以及磁感應強度B有關，增大磁場B和D型盒半徑R，粒子獲得能量增大，A錯誤，C正確。B．由于粒子最終獲得的總動能不變，粒子周期不變，加速電壓U越大，加速次數越少，粒子在D形盒中運動時間越短，B錯誤。D．帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期與半徑無關，D錯誤。故選C。6.如圖所示，無限長、電阻可忽略不計的光滑導軌MN和PQ固定在水平地面上，左端接有定值電阻R，勻磁場方向垂直導軌向下，金屬棒ab垂直導軌靜止放置，棒ab接入電路的阻值為R，給ab一個水平向右的恒力F，穩定后ab的速度大小為v，撤去外力F后通過電阻R的電荷量為q，MN和PO間距為L（ab始終與導軌接觸良好且保持垂直）。下列說法正確的是（）A.磁感應強度為B.撤去外力后金屬棒運動的距離為C.金屬棒從靜止到穩定運動受到安培力的功率為FvD.金屬棒運動過程中流過電阻R的電流方向由P到M【6題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．穩定時有解得選項A錯誤；B．撤去外力F后金屬棒做減速運動直到停止，此過程通過電阻R的電荷量為q，則有解得撤去外力后金屬棒運動的距離為又解得選項B正確；C．開始時金屬棒所受安培力為零，安培力功率為零；穩定運動狀態時受到安培力的功率所以金屬棒從靜止到穩定運動受到安培力的功率不為Fv，選項C錯誤；D．根據右手定則可判斷金屬棒運動過程中流過電阻R的電流方向由M到P，選項D錯誤。故選B。7.某發電站用有效值為U的交變電壓向遠處輸電，輸送功率為P，輸電線的總電阻為R。若改用5U的交變電壓輸電，保持輸送功率不變，則輸電線上損失的電功率之比為（）A.25∶1 B.20∶1 C.10∶1 D.5∶1【7題答案】【答案】A【解析】【詳解】保持輸送功率不變，輸電線上損失的電功率可見改用5U的交變電壓輸電輸電線上損失的電功率變為原來的。則兩次輸電線上損失的電功率之比為25∶1。故選A。8.有一間距為L=1m的光滑金屬導軌傾斜放置，與水平面成θ=45°角。在導軌上垂直放置一根細金屬桿，接通如圖所示的電源，電流強度為2A。若磁感應強度大小為B=0.5T、方向豎直向上，金屬桿恰好靜止，已知重力加速度為g=10m/s2。則（）

A.所放置的金屬桿質量為0.1kgB.其他條件不變，若把磁場方向改為水平向右，則金屬桿的加速度大小為10m/s2C.其他條件不變，若把磁場方向改為水平向右，則金屬桿仍能靜止在斜面上D.其他條件不變，若把磁場方向改為垂直斜面向上，則金屬桿將沿斜面向上運動【8題答案】【答案】AD【解析】【詳解】A．對金屬桿受力分析，如下圖所示則有解得即解得A正確；BC．如磁場水平向右，則受力如下圖所示則有解得桿有沿斜面向下的加速度，BC錯誤；D．若磁場方向垂直斜面向上，則受力分析如下圖所示則有聯立解得故金屬桿將沿斜面向上運動，D正確。故選AD。9.如圖所示為某電站經遠距離輸電向某片區供電的示意圖，若忽略發電機內阻，變壓器為理想變壓器，在裝機容量內，用戶功率增大，下列說法正確的是（）

A.用戶電壓減小 B.輸電效率增大C.發電廠的輸出功率增大 D.輸電線路損失功率減小【9題答案】【答案】AC【解析】【詳解】AD．變壓器原副線圈匝數不變，輸入電壓不變，故輸出電壓不變。當用電器增多時，功率增大，降壓變壓器的輸出電流增大，則輸電線上的電流增大，可知輸電線上的電壓損失增大，發電機的輸出電壓U1不變，則U2不變，可知降壓變壓器的輸入電壓減小，所以用戶得到的電壓U4減小，故D錯誤，A正確；

B．若輸電電流為I，輸電電壓為U，輸電功率為P，則P=UI輸電損失的功率為Pr=I2r輸電效率為因為用戶功率增大，輸電電流增大，所以輸電效率減小，故B錯誤；C．根據P=U1I可知，輸電電流增大，發電廠的輸出功率增加，故C正確。故選AC。10.如圖所示，空間存在水平向右勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場，一質量為m、帶電量大小為q的小球，以初速度v0沿與電場方向成45°夾角射入場區，能沿直線運動。經過時間t，小球到達C點（圖中沒標出），電場方向突然變為豎直向上，電場強度大小不變。已知重力加速度為g，則（）

A小球一定帶負電B.時間t內小球做勻減速直線運動C.勻強磁場的磁感應強度為D.電場方向突然變為豎直向上，則小球做勻速圓周運動【10題答案】【答案】CD【解析】【詳解】B．若小球做變速運動，則洛倫茲力的大小一定改變，而小球沿直線運動，洛倫茲力方向一定不變，則合外力方向一定改變，則不可能做直線運動，故小球做勻速直線運動，故B錯誤；A．根據平衡條件可以判斷，受合力方向必然與速度方向在一條直線上，故電場力水平向右，洛倫茲力斜向左上，故小球一定帶正電，故A錯誤；C．根據平衡條件解得故C正確；D．根據平衡條件可知電場方向突然變為豎直向上，則電場力豎直向上，與重力恰好平衡，洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，故D正確。故選CD第Ⅱ卷（非選擇題，共50分）注意事項：第Ⅱ卷用黑色碳素筆在答題卡上各題的答題區城內作答，在試題卷上作答無效。二、填空、實驗題（本大題共2小題，共10分）11.在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中，在圖甲中，不通電時電流計指針停在正中央，當閉合開關時，觀察到電流計指針向左偏。

（1）在圖乙中，將條形磁鐵插入螺線管的過程中，電流計的指針將___________（填“向左”“向右”或“不發生”）偏轉。（2）在圖丙中，將條形磁鐵遠離螺線管，若指針向左偏轉，則條形磁鐵的A端是___________（填“N”或“S”）極。【11題答案】【答案】①.向左②.S【解析】【詳解】（1）[1]當閉合開關時，通過電流計的電流從“+”接線柱流入，觀察到電流計指針向左偏。當將條形磁鐵插入螺線管的過程中，通過螺線管的磁場向下增大，則感應電流的磁場方向向上，在根據右手螺旋定則可知感應電流從電流計從“+”接線柱流入，故電流計的指針將向左偏。（2）[2]圖丙中，將條形磁鐵遠離螺線管，若指針向左偏轉，說明感應電流從電流計從“+”接線柱流入，根據右手螺旋定則可判斷感應電流的磁場向上，而條形磁鐵遠離螺線管，則通過螺線管的磁場向上減小，所以條形磁鐵的A端應是“S”極。12.在學習了自感的知識以后，某物理興趣小組的同學在學校的探究實驗室用以下的器材進行了探究：直流電阻不計的線圈L，規格相同的燈泡A1和A2，規格為3V、20Ω的滑動變阻器R。他們按圖所示連接好實驗電路，滑動變阻器的滑片移到中間。（1）當開關S閉合時，他們可以觀察到的實驗現象是___________先亮起來，穩定后___________更亮。（2）當開關斷開前后，燈泡A2中的電流隨時間的變化圖像可能正確的是___________。A．B．C．D．【12題答案】【答案】①.燈泡A2②.燈泡A1③.A【解析】【詳解】（1）[1][2]合上開關S接通電路，A2立即亮，線圈對電流的增大有阻礙作用，所以通過A1的電流慢慢變大。最后由于線圈L的電阻不計，則流過A1的電流比較大，A1比較亮；所以A2比A1先亮起來，最終A1比A2亮；（2）[3]斷開開關S切斷電路時，通過A2的原來的電流立即消失，線圈對電流的減小有阻礙作用，所以通過A1的電流會慢慢變小，且電流方向相反，并且通過A2，由于流過A1的電流比較大，所以A2先閃亮一下，然后兩燈一起慢慢熄滅，結合（1）分析可知A正確，BCD錯誤。三、計算題（本大題共3小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數據計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B，邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈電阻為r。線圈繞垂直于磁感線的對稱軸勻速轉動，角速度為，電路電阻為R，其他電阻不計。求：(1)從圖示時刻開始計時，寫出線圈的電動勢e隨時間t的變化關系及交變電壓表的示數；(2)由圖示位置轉過30°角的過程中產生的平均感應電動勢。

【13題答案】【答案】(1)，；(2)【解析】【詳解】(1)轉動過程中感應電動勢的最大值為線圈的電動勢e隨時間t的變化關系轉動過程中，感應電動勢有效值為電流有效值為交流電壓表的示數為有效值，所以交變電壓表的示數為(2)轉30°角的過程中線圈磁通量的變化量為轉動時間為產生的平均感應電動勢大小14.如圖所示，光滑水平桌面上有一個矩形區域abcd，bc長度為2L，cd長度為1.5L，e、f分別為ad、bc的中點。efcd區域存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B；abfe區域存在沿bf方向的勻強電場，其大小可以調節。一個質量為m、電荷量為+q的帶電小球P（可視為質點、重力可忽略）從b點無初速度釋放。求：(1)當P的軌跡與cd相切時，勻強電場的場強大小和小球在磁場中運動的時間；(2)若改變勻強電場的場強大小，可使小球P在磁場中第一次偏轉后從ed邊的中點射出磁場，帶電小球在磁場中的運動速率。【14題答案】【答案】(1)，；(2)【解析】【詳解】(1)當P的軌跡與cd相切時，如圖所示，設P在磁場中的運動軌跡半徑為R，由幾何關系得由牛頓第二定律則有在