2021-2022学年广西河池市八校高二（下）第一次联考物理试题（解析版）

2022年春季学期高二年级八校第一次联考物理注意事项：1.本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分100分，考试时间90分钟.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效。3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效。第I卷（选择题共40分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置、电源、线圈如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，N线圈串联一个灵敏电流计，下列关于线圈N中产生的感应电流说法正确的是（）

A.开关S闭合瞬间，G中有由a向b的电流B.开关S闭合瞬间，G中有由b向a的电流C.开关S闭合稳定后，G中有由b向a的电流D.开关S断开瞬间，G中有由a向b的电流【1题答案】【答案】A【解析】【详解】AB．开关S闭合瞬间，线圈M中产生逆时针方向磁场。根据楞次定律可知，线圈N中的感应磁场为顺时针方向，由右手定则可得，电流表中的电流方向由a流向b。A正确，B错误；D．开关S断开瞬间，根据楞次定律可知，线圈N中的感应磁场为逆时针方向，由右手定则可得，电流表的电流方向由b流向a，D错误；C．闭合开关S，电路稳定后，电流不变，线圈中磁场也就不变，不再产生感应电流，C错误；故选A。2.如图所示，有两个完全相同的灯泡、，与一自感线圈L相连接，与一定值电阻相连，线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，下列说法正确的是（）A.开关闭合瞬间、两灯同时亮 B.开关闭合稳定后灯比灯亮C.开关断开，、两灯一起熄灭 D.开关断开瞬间灯会闪亮，灯不会闪亮【2题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．由于、为两个完全相同的灯泡，当开关闭合瞬间，灯立刻变亮，而灯由于线圈的自感现象，导致灯渐渐变亮，因线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，当开关闭合稳定后，两个灯一样亮，AB错误；CD．因线圈的直流电阻阻值与定值电阻的阻值相等，说明开关闭合稳定时，两条支路的电阻相等，两条支路的电流相等，所以开关断开瞬间，通过两个灯泡的电流不会突然变大，即两个灯泡不会突然闪亮一下，而是会缓缓暗下去，最后一起熄灭，C正确，D错误；故选C。3.如图所示，水平面内有相距为l=1.0m的两平行固定金属导轨，导轨左端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的电源，金属棒ab跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒ab接入电路部分的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，磁场方向与棒ab垂直且与水平面成θ=30°角斜向右上方，棒ab始终静止于导轨上。下列说法正确的是（）

A.棒ab所受摩擦力水平向左 B.棒ab所受安培力大小为1NC.棒ab受到的支持力比重力小1N D.棒ab所受摩擦力大小为1N【3题答案】【答案】D【解析】【详解】由于导体棒ab与磁场方向垂直，因此棒ab所受安培力大小为根据左手定则可知，导体棒ab所受安培力的方向与磁场方向垂直，指向左上方，根据平衡条件，做出导体棒受力分析截面图，如图所示

AD．由平衡条件可知，棒ab所受摩擦力水平向右，大小为A错误，D正确；B．棒ab所受安培力大小为2N，B错误；C．导体棒在竖直方向上受力平衡因此C错误；故选D。4.如图所示，一多匝矩形线圆放在匀强磁场中，线圈电阻r=1.0Ω，外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的电动势e=20sin10πt（V），闭合开关S，下列说法正确的是（）

A.线圈转到图示位置时电路中的电流最大B.该交变电流的频率为10HzC.电路中理想交流电流表的示数为2.0AD.线圈转动一周产生的电能为4.0J【4题答案】【答案】D【解析】【详解】A．线圈转到图示位置时磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，则电路中的电流为零，选项A错误；B．该交变电流的频率为选项B错误；C．交流电的有效值电路中理想交流电流表的示数为选项C错误；D．线圈转动一周产生的电能为选项D正确。故选D。5.一带负电且电荷量大小为q的粒子，重力不计，空间有竖直向下的磁感强度大小为B的匀强磁场，为使粒子以速度v水平射入该区域时做匀速直线运动，可以在该区域加上匀强电场，则所加匀强电场的场强大小和方向是（）

A.垂直纸面向外，大小为Bv B.竖直向上，大小为BvC.垂直纸面向里，大小为 D.竖直向下，大小为【5题答案】【答案】A【解析】【详解】根据左手定则，带负电的粒子受洛伦兹力的方向垂直纸面向外，要使粒子以速度v水平射入该区域时做匀速直线运动，则粒子受电场力方向垂直纸面向里，则场强方向垂直纸面向外，且满足即E=Bv故选A。6.如图所示，一水平边界的匀强磁场，一带电粒子与边界成θ角度以v0初速度垂直射入磁场，一段时间后从磁场射出，若仅使粒子的初速度大小变为原来的2倍，则（）A.粒子在磁场中运动的时间变为原来的2倍B.粒子在磁场中运动的时间变为原来的C.粒子离开磁场时速度与水平边界的夹角变大D.粒子出射点与入射点间的距离变为原来的2倍【6题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．由洛伦兹力提供向心力得若仅使粒子的初速度大小变为原来的2倍，运动半径将变为原来两倍，由几何关系，在磁场中运动的圆弧对应的圆心角都是。两次运动时间相同均等于AB错误；C．由几何关系，粒子离开磁场时速度与水平边界的夹角都是，不变，C错误；D．第一次粒子出射点与入射点间的距离第二次粒子出射点与入射点间的距离粒子出射点与入射点间的距离变为原来的2倍，D正确。故选D。7.如图所示，相同规格和长度的电阻丝分别制成单匝正方形和圆形线框a、b，将两线框水平放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度随时间均匀增加，则某时刻（  ）A.通过a、b线框的磁通量之比为4：π B.a、b线框的感应电动势之比为π:4C.a、b线框中的感应电流之比为4：π D.a、b线框中的电功率之比为π：4【7题答案】【答案】B【解析】【详解】A．设电阻丝长L，则正方形和圆形线框a、b面积分别为根据通过a、b线框的磁通量之比为故A错误；B．根据a、b线框的感应电动势之比为故B正确；C．根据a、b线框中的感应电流之比为故C错误；D．根据a、b线框中的电功率之比为故D错误。故选B。8.如图所示，光滑绝缘水平面上三角形区域内存在磁感应强度为的匀强磁场，其方向垂直水平面向上，三角形是等腰直角三角形，斜边的长度为2L，矩形金属线框边长为2L，边长为L，在拉力的作用下，线框以恒定的速度在水平面上沿，穿过匀强磁场区域，线框平面始终和磁场垂直，规定电流顺时针方向（）为正方向，力向右为正方向，从线框进入磁场开始计时，则线框中电流和拉力随时间的变化图线可能正确的是（）

A. B.C. D.【8题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．在时间内，磁通量增大，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为正值，线框有效切割长度均匀增大，根据可知感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在时间内，磁通量增大，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为正值，线框有效切割长度均匀减小，根据可知感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，在时间内，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，负值，线框有效切割长度均匀增大，根据可知感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在时间内，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流沿逆时针方向，为负值，线框有效切割长度均匀减小，根据可知感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，选项A错误，B正确；CD．线框以恒定的速度在水平面上沿运动，故外力等于安培力，则有由以上分析可知，电流与时间成一次函数变化，有效长度也与时间成一次函数变化，故外力与时间成二次函数变化，根据“来据去留”，可知安培力一直向左，故外力一直向右，方向不变，选项CD错误；故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.在如图甲所示电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF，在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，闭合K，电流稳定后，则下列说法中正确的是（）

A.电容器的下极板带负电 B.电容器的下极板带正电C.电容器两端电压为0.8V D.断开K，流经R2的电荷量为1.2×10-5C【9题答案】【答案】BD【解析】【详解】AB．根据楞次定律可以判断回路中感应电流的方向应为逆时针方向，所以电容器的下极板带正电，A错误，B正确；C．根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为闭合K，电路中的电流稳定后电容器两端的电压为C错误；D．K断开后，流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量，即Q=CU=1.2×10-5CD正确。故选BD。10.如图所示，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环，金属杆OM的电阻为，长度为，M端与环紧密接触，金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度ω顺时针转动，电阻R通过一段导线一端和环连接，另一端与金属杆的转轴O相连接，其余电阻不计，下列结论中正确的是（）A.电流从上向下流过R B.电流从下向上流过RC.电阻R两端的电压大小为 D.电阻R两端的电压大小为【10题答案】【答案】BD【解析】【详解】AB．由右手定则可知，电流从下向上流过R，故A错误，B正确；CD．电阻R两端的电压大小故C错误，D正确。故选BD。11.如图所示，交流发电机两输出端的电压为。理想变压器的原、副线圈匝数分别为、。原线圈中接一阻值为的电阻，副线圈中接一阻值为的电阻，两个交流电流表和交流电压表均为理想电表。当开关S闭合电路正常工作时，交流电流表的读数为，交流电流表的读数为，交流电压表V的读数为，下列关系正确的是（）。

A. B.C. D.【11题答案】【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．由变压器的电压与匝数关系可得由题意可知，故A错误；B．由变压器的电流与匝数关系可得B正确；C．由欧姆定律可得C正确；D．由能量守恒可得由于对比可知D错误。故选BC。12.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场磁感应强度为B，正方形单匝线圈abcd边长为L（L<d），质量为m，电阻为R。将线圈从磁场上方高h处由静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，关于线圈穿越磁场的过程（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），下列说法正确的是（）A.线圈刚进入磁场时，cd边的电压为 B.产生的电能为2mgdC.线圈的最小速度一定为 D.线圈的最小速度一定为【12题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．线圈自由下落过程有cd边刚进入磁场时产生的感应电动势为所以c、d两点间电势差为故A错误；B．由于边刚进入磁场时速度为，边刚离开磁场时速度也为，根据能量守恒定律可得从边刚进入磁场到边刚离开磁场，线圈中产生的焦耳热为由于线圈刚进入到全部进入过程有感应电流及线圈刚出来到全部出来过程有感应电流，并且两个过程产生的焦耳热相同，则全过程产生的电能为故B正确；C．由于线圈刚进入到全部进入过程有感应电流，全部进入后无感应电流，并且边刚进入磁场时速度为，边刚离开磁场时速度也为，所以线圈进入磁场时先做减速运动，全部进入磁场后再做匀加速直线运动，则线圈的最小速度是在全部进入磁场瞬间，由能量守恒定律可得解得故C正确；D．若线圈进入磁场过程中出现匀速运动情况，则安培力与重力相等所以存在最小速度为但也可能线圈进入磁场过程一直在减速，上式就不成立了，故D错误。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题共60分）三、非选择题：本题6小题，共60分。13.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，（1）下列器材需要的有___________。A．干电池组B．滑动变阻器C．直流电压表D．多用电表E．学生电源（2）在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。（3）如图，当左侧线圈“0”“16”间接入9V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是___________。A．3.1VB．2.5VC．2.0VD．1.8V【13题答案】【答案】①.DE②.减小③.CD【解析】【详解】（1）[1]AE．因为变压器两端要接入交流电源，才能起到变压的作用，所以不能用干电池，要用由交流输出的学生电源，故A错误，E正确；B．本实验不需要滑动变阻器，故B错误；CD．测量交流电压不能用直流电压表，要用多用电表，故C错误，D正确。故选DE；（2）[2]因为原副线圈的电压之比满足即所以保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数时，副线圈两端的电压将减小；（3）[3]因为当左侧线圈“0”“16”间接入9V电压时，左侧线圈匝数为16n，右侧线圈接“0”“4”接线柱时，右侧线圈匝数为4n，所以当变压器为理想变压器时满足则因为实际情况时，变压器有漏磁，且线圈有焦耳热产生，故右侧输出电压应该小于2.25V。故选CD。14.某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中采用了如图甲所示的实验装置。

（1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度△d，如图乙所示，△d=___________mm；（2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间△t内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。这样的实验设计满足了物理实验中常用的控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是∶在△t时间内__________；（3）得到多组△t与E的数据之后，若以E为纵坐标、△t为横坐标画出E-△t图像，发现图像是一条曲线不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以__________为横坐标；（4）根据改进后画出的图像得出的结论是∶在误差允许的范围内__________。【14题答案】【答案】①.5.663#5.664#5.6655.666#5.667②.穿过线圈的磁通量的变化量③.④.感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器固定刻度为5.5mm，可动刻度为，所以最终读数为；（2）[2]在挡光片每次经过光电门过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，穿过线圈磁通量的变化量都相同。（3）[3]根据因不变，E与成正比，横坐标应该是。（4）[4]感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）。15.如图甲所示，足够长的粗糙平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面的夹角，导轨间距，M、P两端接一阻值的电阻。一质量为、电阻为、长度也为的金属棒ab静止在距离轨道底端处。现在整个装置处在一垂直于导轨平面向上的磁场中，磁感应强度变化的规律如图乙所示。已知金属棒和导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，，，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在时刻闭合开关S。求：（1）金属棒开始滑动前，流经金属棒的电流方向；（2）经多长时间金属棒开始滑动。【15题答案】【答案】（1）由a流向b；（2）0.4s【解析】【详解】（1）由楞次定律可知，金属棒中电流由a流向b。（2）设金属棒开始滑动时，磁感应强度为，由法拉第电磁感应定律可知则电路中的电流为即将滑动时，受力平衡，即又设经过时间开始滑动，则联立解得16.某个小水电站发电机的输出功率为P=100kW，发电机的电压为U1=250V，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降低供用户使用。已知在输电线上损失的功率为4kW，求：（1）升压变压器输入的电流大小；（2）降压变压器原线图两端的输入电压U3的大小；（3）升压变压器的匝数比。

【16题答案】【答案】（1），（2），（3）1:20【解析】【详解】（1）由得升压变压器输入的电流大小（2）根据焦耳定律输电线的电流，即升压变压器的输出电流为输电线损失电压为升压变压器副线圈的输出电压为降压变压器原线图两端的输入电压为（3）升压变压器的匝数比为17.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN，PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg，电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金