重庆市第十八中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

1 重庆市第十八中学 2024-2025学年度（下）3 月学习能力摸底 高二物理试题答案 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C B A C D C B B AC AD ACD AC 二、实验题 13．（6分） （1） 260 (2分)（3） 𝑅3 (1分)（4） 𝑅1 (1分) （5） 𝐼2(𝑅1+𝑟2) 𝐼1−𝐼2 （2分） 14．（8分）(1) A (1分) C(1分) (2)2.35(1分) (3) 3.0 0(1分) 1.50(2分) (4)0.56(2分) 三、计算题 15. (1) (2)分顺时针方向 (2) (2)分 0.25A （3） (2)分 55N 16. (1)（3分）u= 1.5 v （2）（3分）根据已知条件可知 𝐸 = 𝐵𝐿𝑣 = 0.5 × 1.0 × 4𝑉 = 2𝑉 𝐼 = 𝐸 𝑅 + 𝑟 = 2 4 𝐴 = 0.5𝐴 𝐹安 = 𝐵𝐼𝐿 = 0.5 × 0.5 × 1.0𝑁 = 0.25𝑁 当加速度为零时，达到最大速度。则根据平衡条件可得 𝐹 − 𝐹安 − 𝜇𝑚𝑔 = 0 解得 𝐹 = 𝐹安 + 𝜇𝑚𝑔 = 0.75𝑁 （3）（4分）由动量定理得 t=4.1S 17. (1)（3 分）设金属棒 a 与金属棒 b 碰撞前瞬间金属棒 a 的速度大小为 v1，金属棒 a 第 2 一次穿过左侧磁场过程，金属棒 a的平均速度大小为 v － 1，所用时间为Δt1，以向右为正方向， 对金属棒 a，根据动量定理有－B I － 1LΔt1＝mav1－mav0 根据法拉第电磁感应定律可得，金属棒 a产生的平均感应电动势 E － 1＝BL v － 1 由闭合电路欧姆定律可得，金属棒 a中的平均感应电流 I － 1＝ E － 1 R＋r 又 v － 1·Δt1＝x 联立并代入数据，解得 v1＝4 m/s 金属棒 a与金属棒 b发生弹性碰撞，设碰撞后瞬间金属棒 a的速度为 v2，金属棒 b的速 度为 v3，以向右为正方向，根据动量守恒定律可得 mav1＝mav2＋mbv3 根据总动能不变有 1 2 mav 2 1＝ 1 2 mav 2 2＋ 1 2 mbv 2 3 联立并代入数据，解得 v2＝－1.6 m/s，v3＝2.4 m/s 即碰撞后金属棒 a 的速度大小为 1.6 m/s，金属棒 b的速度大小为 2.4 m/s。 (2)（4 分）碰撞后，金属棒 a 向左运动，假设金属棒 a 向左能通过磁场，设通过磁场 后的金属棒 a的速度大小为 v4，此过程金属棒 a的平均速度大小为 v － 2，所用时间为Δt2，以 向左为正方向，对金属棒 a，根据动量定理有 －B I － 2LΔt2＝mav4－ma|v2| 金属棒 a产生的平均感应电动势 E － 2＝BL v － 2 金属棒 a中的平均感应电流 I － 2＝ E － 2 R＋r 又 v － 2·Δt2＝x 联立并代入数据，解得 v4＝－0.4 m/s v4<0，可知假设不成立，金属棒 a停在磁场中。根据能量守恒定律，整个运动过程中金 属棒 a和电阻 R上产生的总焦耳热为 Q 总＝      1 2 mav 2 0－ 1 2 mav 2 1 ＋ 1 2 mav 2 2 由于金属棒 a和电阻 R串联，流过二者的电流大小相等，结合焦耳定律，可知整个运动 过程中金属棒 a上产生的焦耳热为 Q＝ r R＋r Q 总 联立并代入数据，解得 Q＝2.256 J。 3 (3)（3 分）设金属棒 b 稳定运动时的速度大小为 v5，从 a、b碰后到金属棒 b稳定运动， b中的平均电流为 I － 3，所用时间为Δt3，以向右为正方向，对金属棒 b，根据动量定理有 －B I － 3LΔt3＝mbv5－mbv3 金属棒 b稳定运动时，电容器所带的电荷量 q＝CU 其中此时电容器两端电压为 U＝BLv5 由电流定义式可得 q＝ I － 3·Δt3 联立并代入数据，解得 q＝0.42 C。 18. （1）（3分）由题意知，金属棒在斜面上运动，匀速时，受力平衡 𝐹安 = 𝐵𝐼𝐿 = 𝑚𝑔 𝑠𝑖𝑛 𝜃 其中动生电动势 𝐸 = 𝐵𝐿𝑣0 根据闭合电路欧姆定律有 𝐼 = 𝐸 𝑅 + 𝑟 代入数据得到 m＝1.8kg （2）（4分）由几何关系可知，bd边界与边界 ef的距离为 1m，图像与横轴所围面积代表金 属棒从 bd到 ef的时间 𝑡1 = (0.125 + 0.375) × 1 2 = 0.25𝑠 则金属棒从 ef运动到 pn所用时间为 从撤去外力到运动至 pn处，由动量定理 −𝜇𝑚𝑔𝑡2 −𝐵𝐿 𝐵𝐿𝑑 𝑅 + 𝑟 = 0 −𝑚 𝑣0 3 代入数据，联立求得 𝑡2 = 1 3 𝑠 𝑡总 = 𝑡1 + 𝑡2 = 7 12 𝑠 （3）（5分）金属棒在水平轨道 zkef间运动时，金属棒所受安培力 x x x F BI L=安 4 而电流 x x E I R r = + 动生电动势 x xE BL v= 金属棒切割磁感线的有效长度 𝐿𝑥 = 1 + 2𝑥 𝑡𝑎𝑛 45° = 1 + 2𝑥 联立得 𝐹安 𝑥 = (1 + 2𝑥)2𝑣 8 由图像得 1 1 1 8 4 x v = + 变形得到 8 1 2 v x = + 联立得 𝐹安𝑥 = 1 + 2𝑥 金属棒在水平轨道 zkef间运动过程中 𝐹安 = 𝐹1 + 𝐹2 2 = (1 + 0) + (1 + 2 × 1) 2 𝑁 = 2𝑁 所以 𝑊𝐹 安 = −2 × 1𝐽 = −2𝐽 由动能定理有 𝑊外 − 𝜇𝑚𝑔𝑥𝑒𝑓 +𝑊𝐹安 = 1 2 𝑚 ( 𝑣0 3 ) 2 − 1 2 𝑚(𝑣0) 2 解得 𝑊外 = −48.3𝐽 重庆市第十八中学2024-2025学年度（下)3月学习能力摸底 高二物理试题 考试说明：1.考试时间：90分钟2.试题总分：100分3.试卷页数：4页 命题人： 本卷由第I卷（选择题）和第I1卷（非选择题）两部分组成，满分100分，考试时间90分钟， 第1卷（选择题，共48分） 一、单项选择题（本题共8小趣，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项 符合题目要求) 1.关于课本中出现的几幅图片，下列依次的解释正确的是() 接高颍交 流电源 真空治炼炉 电磁炉加热食物 用硅钢片做变压器的铁芯 探雷 A.真空冶炼炉利用线圈产生的热量使金属熔化 B.使用电磁炉加热食物可以用陶瓷锅 C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流 D.探雷器使用必须不断的移动，当探雷器静止在地雷上方时，将无法报警 2.一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴位于线圈平面内，并与磁场方向垂直，产 生的交变电流i随时间t变化关系如图所示，则() ◆ilA A.该交变电流频率是0.4Hz 0.8 B.该交变电流瞬时值表达式是i=0.8sin5πt(A) 0.1 03 0.5 C.t0.1s时，穿过线圈平面的磁通量最大 -0.8 D.该交变电流有效值是0.8A 3.如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合， 螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述 正确的是() A,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量变小 C.线圈a对水平桌面的压力Fw将减小 D.线圈a有扩大的趋势 4.如图所示，在第一象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一质子从P点垂直磁场射入，射入 CS扫描全能王 亿人在用的扫描A 时速度方向与x轴夹角为60°，质子从y轴上离开磁场时速度方向与y轴垂直。已知质子电荷量为 e、质量为m,磁场磁感应强度大小为B,P点的坐标为(a,0),则下列说法不正确的() A,质子在磁场中运动的轨迹圆的圆心的坐标为(0，a) B。质子在磁场中运动的轨迹圆的半径r=9。 + X C.质子射入速度大小为v=3aeB XX 3m 60o 0 D.质子在磁场中运动的时间为t=m 3eB 5. 如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡， 下列说法正确的是() YYY A.开关S闭合后，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮 B.开关S闭合瞬间，a、b灯一样亮 C.开关S断开瞬间，流过a灯的电流方向与断开前相反 c D.开关S断开，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭 6。如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、 磁感应强度大小为B 的匀强磁场。长为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，接入回路的电 阻为R,随轴以角速度ω顺时针匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有 阻值为R的电阻和电容为C的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板 间处于静止状态。不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是() A,微粒带负电 B.回路中的电动势为B2w C.电容器的电荷量为CBr2w D.R两端电压为Br2w 0电刷 7.如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在匀强磁场中，当导体板 通过一定电流I且电流与磁场方向垂直时，在导体板的上表面A和下表 面A'之间会产生一定的电势差UH,这种现象称为霍尔效应。若图中的 电流I是电子定向运动产生的恒定电流，则() A.UH与导体板的厚度h有关 B.UH与导体板的宽度d有关 C,导体板上表面A的电势比下表面A'高 D.若磁场和电流均反向，导体板上表面A的电势比下表面A'高 CS扫描全能王 1亿人■在用的扫描Ap明 8.空间中存在如图所示的磁场，I、Ⅱ区域的宽度均为2R,磁感应 强度均为B(I区域垂直纸面向里，Ⅱ区域垂直纸面向外)，边长为 √2R的正方形导线框在外力作用下沿纸面以速度v匀速通过磁场 区域，设导线框中电流为I(逆时针为正)，从导线框刚进入区域 + 开始计时，向右运动的位移为x,则下列图像正确的是( 2R 2R 2 21 B 2R 6R 2 -210 21 21 D 6R R主 -2 多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分.每小题有多项符合题目要求，全部选对的得 4分，选对但不全的得2分.有选错的得0分) 9.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间t变 化的图像如图乙所示，线圈电阻=12， e/v 电阻：3Ω，则下列说法正确的是() 102 A.图示位置产生的感应电流为O 0 0.01 70.02s B.0.01s时，电流表的示数为0 -102 C.电阻R两端电压为7.5V R D.从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向将发生改变 I0.如图，两根足够长的光滑平行导轨NP和MNP',MN部分水平，NP部分倾斜，且与水平面 的夹角为。空间存在竖直向上的匀强磁场。导体棒EF静止放置在水平部分上。0时刻，导体棒 GH在外力作用下沿倾斜轨道开始匀速下滑，速度大小为.己知两导体棒的质量均为m,导体棒 EF始终在水平轨道上，导体棒GH始终在倾斜轨道上，运 动过程中两棒与导轨接触良好。则() A.导体棒EF的最大速度为ocos日 B.导体棒EF的最大速度为o C.导体棒EF整个加速运动过程中，安培力对导体棒GH的冲量大小为m,cos2日 CS扫描全能王 亿人在用的扫描Ap明 D.导体棒EF整个加速运动过程中，安培力对导体棒GH的冲量大小为Ycos日 11.如图所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处同时由静止开始释放，A、B是 面积、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域，只是A区域比B区域离地面高，两 线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，则() 甲 乙 A B 7777777777777777777777 A.两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量相等 B.两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 C.两线圈落地时甲的速度较大 D.乙运动时间较短，先落地 12.如图所示，左右两部分间距之比为1：2的光滑水平导轨分别放在大小相等、方向相反且与导 轨平面垂直的匀强磁场中。两根质量均为m=2kg,电阻之比R4s:RcD】:2的金属棒垂直静置在水 平轨道上。现用水平拉力F=250N作用在CD棒上，使其向右移动0.5m时撤去拉力，此时 B:vCD1:2,在此过程中CD棒产生的热量为30J。设导轨足够长且两棒始终在不同的磁场中运 动，导轨电阻不计，下列说法正确的是(） A B D A.撤去外力时导体棒AB的速度为4m/s B.撤去外力F后，棒AB、CD的加速度始终相等 C.运动的全过程中回路产生的焦耳热为73.8J D,从撒去外力到两棒达到稳定状态，棒AB、CD运动的位移之比为1：3 CS扫描全能王 1亿人■在用的扫描Apn 第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 三、实验题（本大题2个小题，共14分，将正确的答案填写相应的位置） 13.(6分)某同学想测某电阻的阻值。 (1)该同学先用多用电表的欧姆挡中的“×10”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数 为 A255.025P s000 n/y 2500n/Y 甲 7 (2)为了更准确地测量该电阻的阻值Rx,有以下实验器材可供选择： A.电流表A,(量程为015mA,内阻r1约为22)： B.电流表A2(量程为0^3mA,内阻r2=1002): C.定值电阻R1=9002: D.定值电阻R2=99002: E.滑动变阻器R3(0202,允许通过的最大电流为200mA): F.滑动变阻器R4(01002,允许通过的最大电流为50mA): G.蓄电池E(电动势为3V,内阻很小)： H.开关S。 (3)滑动变阻器应选择 (填“R3”或“R4”)。 (4)该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示。则图中与A,串联的定值电阻R应选择 (填“R1”或“R2”) (5)该同学在某次实验过程中测得电流表A,的示数为1，电流表A,的示数为12，则该电阻表达式 Rx= (用题中所给物理量的符号表示)。 14.(8分)某兴趣小组准备准确测量两节干电池组成的电池组（电动势约为3V,内阻约为2.52）的 电动势和内电阻，在实验室找到了下列器材。 A.电压表V1(量程为0~3V,内阻约为3k2) CS扫描全能王 亿人在用的扫描A B.电压表V2(量程为0~15V,内阻约为5k2) C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻为2.52) D.电流表A2(量程为0~3A,内阻为0.52) E.滑动变阻器R(最大阻值为102) F.开关、导线 (1)若该小组用如图甲所示的电路进行测量，M表应选择 (填“A”或“B”),N表应选 择 (填“C”或“D”)。 ◆UrV 3.00 2.50 Oh/ 2.00 1.50 1.00出出由年 0 0.100.200.300.400.500.601A 甲 乙 丙 (2)实验开始前，将滑动变阻器的滑片调到α端，闭合开关，逐渐向b端移动滑片，记录多组电流表 和电压表的示数，直至电流表接近满偏。若电压表的表盘如图乙所示，此时电压表的读数为 V。 (3)图丙为该实验绘制的U一1线，由图可知该电池组的电动势户 V:r= (结果均保留3位有效数字) (4)不计电压表内阻的影响，滑片移动过程中，滑动变阻器R消耗的功率最大值为 W(结 果保留2位有效数字)。 四、计算题（本大题4个小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤.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) 15.(6分)正方形线框边长1m,匝数F100匝，总电阻20Q,线框总质量F4kg。用绳子将 其吊在天花板下，线框竖直静止且上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂 直的匀强磁场，磁场方向如图甲所示，磁感应强度大小随 ◆B/T 时间变化关系如图乙所示，g10如/s2求： 0.8 (1)判断线框中的电流方向： 0.2 (2)求线框中的电流大小： X XBX X 0246 t/s (3)在t=2s时绳子的拉力大小F XXX 甲 CS扫描全能王 亿人在用的扫描Apn 16.(10分)如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨宽L=1.0m,导轨上放有垂直 导轨的金属杆PQ,金属杆质量m=0.1kg、电阻r=L.0Q,空间存在磁感应强度B=0.5T、 方向竖直向下的匀强磁场。导轨左端连接有电阻R=3.0Q,其余部分电阻不计，导轨与金属杆间 的动摩擦因数μ=0.5。某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F,金属杆PQ由静止开始运动，若 金属杆PQ向右运动x=10m时达到最大速度v=4m/s,重力加速度g=10m/s2,求： (1)金属杆PQ达到最大速度时，PQ两端的电压： (2)水平恒力F的大小： (3)金属杆PQ从静止开始到达到最大速度用的时间. 17.(10分)水平面内固定有两根平行光滑导轨，其中AD、EF段用绝缘材料制成，其余部分为金 属两平行导轨的间距为L=2m,导轨的左侧连接一阻值为R=22的定值电阻，右侧接有一电容C =2×105μF的电容器，电容器不带电.水平导轨的MNQP区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应 强度大小为B=0.5T,MA和NE的长度均为x=3.6m金属棒a垂直放置在导轨的MW处，质量为 ma=0.6kg,接入电路的电阻为r=12,金属棒b垂直导轨放置于DF左侧，质量m=1.4kg现使 金属棒a以初速度o=6ms向右运动，与静止的金属棒b发生弹性碰撞，碰撞后金属棒b向右运 动，最终速度稳定不计金属导轨的电阻，求： (1)金属棒a与金属棒b碰撞后的速度大小各是多少： (2)整个运动过程中金属棒a上产生的焦耳热： (3)金属棒b稳定运动时电容器所带的电荷量 CS扫描全能王 31亿人■在用的日描A日 18.(12分)如图甲所示，两根完全相同的金属导轨平行放置，宽L=3如，其中倾斜部分abcd光滑 且与水平方向夹角为0=30°，匀强磁场垂直斜面向下，磁感应强B=0.5T,轨道顶端ac接有电阻 R=1.52.导轨水平部分粗糙，动摩擦因数为μ=0.05且只有边界zk、ke、ep、pm、nffz之间有 竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为B=0.5T,其中磁场左边界zk长为1m,边界ke、zf与 水平导轨间夹角均为α=45°且长度相等，磁场右边界p0与两个导轨垂直.一金属棒与导轨接触良 好，在斜面上由静止释放，到达底端bd时已经匀速，速度大小为v0=8m/s.当金属棒进入导轨的水 平部分时（不计拐角处的能量损失），给金属棒施加外力，其在轨道水平部分z水f之间运动时速度 的倒数，与位移x图像如图乙所示，棒运动到「处时撤去外力，此时棒速度大小为？最终金属棒怡 能运动到磁场的右边界Pn处.已知运动中金属棒始终与导轨垂直，金属棒连入电路中的电阻为= 0.5Q,水平磁场边界ep的长度d为4m.,g=10m/s2.求： (1)金属棒的质量m的大小： (2)金属棒在水平导轨上从bd边界运动到pn边界共用时t为多少： (3)金属棒在水平导轨上运动时，外力所需做的功. (cim) 0.375 B B 0.125 x/m x可 d 甲 乙 C3扫描全能王 1亿人■在用的扫描Ap