精品解析：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

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 本卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分组成，满分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、单项选择题（本题共8小题，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（　　） 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（　　） A. 该交变电流频率是0.4Hz B. 该交变电流最大值0.8A C. t=0.1s时，穿过线圈平面的磁通量最大 D. 该交变电流瞬时值表达式是i=0.8sin5πt 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，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 B. 质子在磁场中运动的轨迹圆的半径 C. 质子射入速度大小为 D. 质子在磁场中运动的时间为 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（　　） 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 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l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 C. 电容器的电荷量为 D. R两端电压为 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和下表面之间会产生一定的电势差，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. 与导体板的厚度h有关 B. 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的电势比下表面高 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Ⅰ区域开始计时，向右运动的位移为x，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 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r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置产生的感应电流为0 B. t=0.01s时，电流表的示数为0 C. 电阻R两端电压为7.5V 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 10. 如图，两根足够长的光滑平行导轨MNP和M'N'P'，MN部分水平，NP部分倾斜，且与水平面的夹角为θ。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。t=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v0。已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 B. 导体棒EF的最大速度为 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 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 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（　　） A. 两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B. 两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量相等 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，电阻之比的金属棒垂直静置在水平轨道上。现用水平拉力作用在CD棒上，使其向右移动0.5m时撤去拉力，此时，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. 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. 从撤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 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. 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“”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为_______Ω。 为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程，内阻约为）； B.电流表（量程为，内阻）； C.定值电阻； D.定值电阻； E.滑动变阻器，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池（电动势3V，内阻很小）； H.开关。 （2）滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）。 （3）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示，图中定值电阻R应选择_______（填“”或“”）。在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式_______（用表示）。 14. 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，内阻约为的电动势和内电阻，在实验室找到了下列器材。 A.电压表（量程为，内阻约为 B.电压表（量程为，内阻约为 C.电流表（量程，内阻为 D.电流表（量程为，内阻为 E.滑动变阻器（最大阻值为 F.开关、导线 （1）若该小组用如图甲所示的电路进行测量，表应选择___________（填“A”或“B”），N表应选择_________（填“C”或“D”）。 （2）实验开始前，将滑动变阻器的滑片调到端，闭合开关，逐渐向端移动滑片，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___________。 （3）图丙为该实验绘制的线，由图可知该电池组的电动势E=___________，_________Ω。（结果均保留1位小数） （4）不计电压表内阻影响，滑片移动过程中，滑动变阻器消耗的功率最大值为___________（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. 正方形线框边长，匝数匝，总电阻，线框总质量。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，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，。求： （1）判断线框中的电流方向； （2）求线框中的电流大小； （3）在时绳子的拉力大小F。 16. 如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨宽，导轨上放有垂直导轨的金属杆PQ，金属杆质量、电阻，空间存在磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场。导轨左端连接有电阻，其余部分电阻不计，导轨与金属杆间的动摩擦因数。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向右运动时达到最大速度，重力加速度，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. 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＝2Ω的定值电阻，右侧接有一电容的电容器，电容器不带电。水平导轨的MNPQ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MN处，质量为，接入电路的电阻为r＝1Ω，金属棒b垂直导轨放置于DF左侧，质量。现使金属棒a以初速度向右运动，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。 18. 如图甲所示，两根完全相同的金属导轨平行放置，宽，其中倾斜部分abcd光滑且与水平方向夹角为，匀强磁场垂直斜面向下，磁感应强度，轨道顶端ac接有电阻。导轨水平部分粗糙，动摩擦因数为且只有边界zk、ke、ep、pn，nf、fz之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为，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且长度相等，磁场右边界pn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。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zkef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ef处时撤去外力，此时棒速度大小为，最终金属棒恰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，水平磁场边界ep的长度d为4m，。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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 本卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分组成，满分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、单项选择题（本题共8小题，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（　　） 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化,，故A错误； B．使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内没有自由电子，不能产生涡流，所以不可以，故B错误； 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，故C正确； D．探雷器的探头可以辐射电磁场，当探头靠近有金属部件的地雷时，会产生涡流，从而引发报警，故D错误。 故选C。 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（　　） A. 该交变电流频率是0.4Hz B. 该交变电流最大值是0.8A C. t=0.1s时，穿过线圈平面的磁通量最大 D. 该交变电流瞬时值表达式是i=0.8sin5πt 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．该交变电流周期为 则频率是 A错误； B．该交变电流最大值是0.8A，B正确； C．t=0.1s时，感应电流最大，则此时穿过线圈平面的磁通量最小，选项C错误； D．因 该交变电流瞬时值表达式是 D错误； 故选B。 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对水平桌面的压力将减小 D. 线圈a有扩大的趋势 【答案】A 【解析】 【详解】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则电阻减小，电流变大，则螺线管的磁场增强，则穿过线圈a的磁通量变大；根据楞次定律“增缩减扩”可知，线圈a有收缩的趋势，且有远离螺线管的运动趋势，即线圈a对水平桌面的压力FN将增加；根据楞次定律“增反减同”可知，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流。 故选A。 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，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 B. 质子在磁场中运动的轨迹圆的半径 C. 质子射入速度大小为 D. 质子在磁场中运动的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如图所示，利用左手定则画出初末位置的洛伦兹力的方向，由此判断出圆心的所在位置 根据几何关系可得 解得 圆心的坐标为，故A B正确； C．在磁场中，由牛顿第二定律，即 质子射入速度大小为 故C错误； D．质子在磁场中运动的周期 质子在磁场中运动的时间 故D正确。 本题选错误的，故选C。 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（　　） 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 D. 开关S断开，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开关S闭合后，b、c灯立即亮，a灯由于与线圈串联，线圈会产生自感电动势，阻碍电流通过，因此a灯逐渐变亮，故AB错误； C．开关S断开瞬间，由于自感的作用，通过线圈与两灯的电流方向为线圈→a灯→b灯，因此流过a灯的电流方向仍与未断开前相同，而流过b灯的电流方向与断开前相反，故C错误； D．开关S断开，c灯处于断路状态，立即熄灭，而a、b灯与线圈串联构成闭合回路，因线圈在开关S断开瞬间产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以a、b灯逐渐熄灭，故D正确。 故选D。 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l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 C. 电容器的电荷量为 D. R两端电压为 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属棒转动过程中，根据右手定则可知，电容器上极板与负极相连，下极板与电源正极相连，所以粒子受到向上的电场力与场强方向相同，粒子带正电，故A错误； B回路中的电动势为 故B错误； D．R两端电压，则 故D错误； C．电容器的电荷量为 故C正确。 故选C。 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和下表面之间会产生一定的电势差，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. 与导体板的厚度h有关 B. 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的电势比下表面高 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当电场力与洛伦兹力平衡时，则有 得 导体中通过的电流为 由 得 与导体板的厚度h无关，与导体板的宽度d有关，故A错误，B正确； C．电子定向移动中受洛伦兹力向上，导体上表面带上负电，而下表面带正电，所以导体上表面比下表面电势低，故C错误； B．磁场和电流均反向，根据左手定则可得洛伦兹力方向不变，上表面电势低与下表面，D错误； 故选B。 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Ⅰ区域开始计时，向右运动的位移为x，则下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在线框位移小于2R之前，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，感应电流为正值，大小为 由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值 当位移大于2R小于4R时，线框右侧切割垂直于纸面向外的磁场，线框左侧切割垂直于纸面向里的磁场，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，感应电流为负值，大小为 由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值 可知，只有选项B符合题意。 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r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置产生的感应电流为0 B. t=0.01s时，电流表的示数为0 C. 电阻R两端电压为7.5V 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 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A正确； B．电流表的示数为电流有效值，所以t=0.01s时，电流表的示数不为0，故B错误； C．由图乙可知，电动势有效值为 则电阻R两端电压为 故C正确； D．线圈经过中性面位置时，电流方向改变，所以从图示时刻开始，线圈转过90°时，电阻R中的电流方向不发生改变，故D错误。 故选AC。 10. 如图，两根足够长的光滑平行导轨MNP和M'N'P'，MN部分水平，NP部分倾斜，且与水平面的夹角为θ。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。t=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v0。已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 B. 导体棒EF的最大速度为 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 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 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．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v0。由导体切割磁感应线产生感应电动势，设水平导轨宽为，对GH有 导体棒EF受安培力作用做加速运动，同时也在切割磁感线，当闭合电路中的电流减小为零，导体棒EF速度达到最大速度，此时两棒产生的感应电动势大小相等，有 解得 A正确，B错误； CD．导体棒EF整个加速运动过程中，导体棒GH和EF受到的安培力大小始终相等，安培力对导体棒GH和EF的冲量大小相等，对导体棒EF，由动量定理 解得 故安培力对导体棒GH的冲量大小为，C正确，D错误。 故选AC。 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（　　） A. 两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B. 两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量相等 C. 两线圈落地时甲的速度较大 D. 乙运动时间较短，先落地 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由 ，， 可得 由于乙进入磁场时的速度较大，则安培力较大，克服安培力做的功较多，即产生的焦耳热较多，故A错误； B．由 可知通过线圈横截面的电荷量相等，故B正确； C．由于甲、乙减少的重力势能相同，甲穿过磁场的过程中产生的热量较少，由能量守恒定律可知，甲落地时速度较大，故C正确； D．线圈穿过磁场区域时受到的安培力为变力，设受到的平均安培力为，穿过磁场时间为，下落全过程时间为t，落地时的速度为v，则全过程由动量定理得 而 ， 所以 可见，下落过程中两线圈所受安培力的冲量相等，因为，所以，即乙运动时间较短，先落地，故D正确。 故选BCD。 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，电阻之比的金属棒垂直静置在水平轨道上。现用水平拉力作用在CD棒上，使其向右移动0.5m时撤去拉力，此时，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. 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. 从撤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 【答案】AC 【解析】 【详解】A．撤去外力时，根据能量守恒定律可知 由题可知 根据焦耳定律 结合 可得 又因为 联立解得撤去外力时导体棒AB的速度为 故A正确； B．撤去外力F后，回路中的电流相等，根据牛顿第二定律可知BIL=ma 其中棒AB、CD的长度不同，故棒AB、CD的加速度不相等，故B错误； C．最终电路中电流为0，设此时AB、CD的速度为、，则有 规定向右为正方向，运动过程中对AB根据动量定理有 对CD根据动量定理有 联立可得， 由能量守恒定律，整个过程中的焦耳热为 解得Q=73.8J 故C正确； D．从撤去外力到两棒达到稳定状态，若棒AB、CD均做匀变速直线运动，则运动的位移之比为 解得 而实际AB做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速直线运动的位移xAB，实际CD做加速度减小的减速运动，位移小于匀减速直线运动的位移xCD，即实际上运动的位移之比大于13∶14，不可能为1∶3，故D错误。 故选AC 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. 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“”挡粗略测量该电阻，结果如图甲所示，则该读数为_______Ω。 为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A.电流表（量程为，内阻约为）； B.电流表（量程为，内阻）； C.定值电阻； D.定值电阻； E.滑动变阻器，允许通过的最大电流为200mA）； F.滑动变阻器，允许通过的最大电流为50mA）； G.蓄电池（电动势为3V，内阻很小）； H.开关。 （2）滑动变阻器应选择_______（填“”或“”）。 （3）该同学设计了测量该电阻的电路图，如图乙所示，图中定值电阻R应选择_______（填“”或“”）。在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式_______（用表示）。 【答案】（1）260 （2） （3） ① ②. 【解析】 【小问1详解】 用多用电表的欧姆挡中的“”挡粗略测量该电阻，由图甲所示可知，该读数为 【小问2详解】 滑动变阻器采用分压式接法，为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选择阻值较小的 【小问3详解】 [1]电源电动势为3V，把已知内阻的电流表改装成量程为3V的电压表，串联分压电阻，定值电阻应选择 [2]根据图乙所示电路图，由串并联电路的特点得 解得 14. 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，内阻约为的电动势和内电阻，在实验室找到了下列器材。 A.电压表（量程为，内阻约为 B.电压表（量程为，内阻约为 C.电流表（量程为，内阻为 D.电流表（量程为，内阻为 E.滑动变阻器（最大阻值为 F.开关、导线 （1）若该小组用如图甲所示的电路进行测量，表应选择___________（填“A”或“B”），N表应选择_________（填“C”或“D”）。 （2）实验开始前，将滑动变阻器的滑片调到端，闭合开关，逐渐向端移动滑片，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___________。 （3）图丙为该实验绘制的线，由图可知该电池组的电动势E=___________，_________Ω。（结果均保留1位小数） （4）不计电压表内阻的影响，滑片移动过程中，滑动变阻器消耗的功率最大值为___________（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. A ②. C （2）2.35 （3） ①. 3.0 ②. 1.5 （4）0.56 【解析】 【小问1详解】 [1]电动势约为，所以表应选，故选A； [2]电路里最大电流约为 N表应选择A1，刚好满足量程要求，选择A2，量程太大。故选C。 【小问2详解】 电压表量程为，所以电压表的读数为2.35V 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 整理得 结合图像可知 解得 【小问4详解】 滑动变阻器消耗的功率 当 时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大值为 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. 正方形线框边长，匝数匝，总电阻，线框总质量。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，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，。求： （1）判断线框中的电流方向； （2）求线框中的电流大小； （3）在时绳子的拉力大小F。 【答案】（1）顺时针方向 （2）0.25A （3）55N 【解析】 【小问1详解】 穿过线圈的磁通量向里减小，由楞次定律可知，线圈中感应电流沿顺时针方向； 【小问2详解】 由图可知 感应电动势 电流大小 小问3详解】 由左手定则，线圈受安培力向下，则在时绳子的拉力大小F=mg+F安 其中 解得F=55N 16. 如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨宽，导轨上放有垂直导轨的金属杆PQ，金属杆质量、电阻，空间存在磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场。导轨左端连接有电阻，其余部分电阻不计，导轨与金属杆间的动摩擦因数。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向右运动时达到最大速度，重力加速度，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。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属杆PQ达到最大速度时产生的感应电动势 回路中的电流 可知PQ两端的电压 【小问2详解】 达到最大速度时，导体棒受到的安培力 则根据平衡条件可得 解得 【小问3详解】 金属杆PQ从静止开始到达到最大速度，由动量定理 其中 解得 17. 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＝2Ω的定值电阻，右侧接有一电容的电容器，电容器不带电。水平导轨的MNPQ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MN处，质量为，接入电路的电阻为r＝1Ω，金属棒b垂直导轨放置于DF左侧，质量。现使金属棒a以初速度向右运动，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。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒a第一次出磁场时，根据动量定理 其中 解得 金属棒a与金属棒b碰撞，根据动量守恒以及机械能守恒可得 解得 ， 则金属棒a与金属棒b碰撞后，金属棒a的速度大小为，金属棒b的速度大小为。 （2）碰撞后，金属棒a向左运动，若金属棒a向左能通过磁场，以向左为正方向，根据动量定理 其中 解得 可知假设不成立，金属棒a停在磁场中，根据能量守恒整个运动过程中产生的热量为 整个运动过程中金属棒a上产生的焦耳热为 （3）金属棒b稳定运动时，根据动量定理 其中 电容器的电势差为 解得电容器所带的电荷量为 18. 如图甲所示，两根完全相同的金属导轨平行放置，宽，其中倾斜部分abcd光滑且与水平方向夹角为，匀强磁场垂直斜面向下，磁感应强度，轨道顶端ac接有电阻。导轨水平部分粗糙，动摩擦因数为且只有边界zk、ke、ep、pn，nf、fz之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为，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且长度相等，磁场右边界pn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。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zkef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ef处时撤去外力，此时棒速度大小为，最终金属棒恰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，水平磁场边界ep的长度d为4m，。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。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒在斜面上运动，匀速时，根据受力平衡可得 其中动生电动势为 根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 【小问2详解】 由几何关系可知，bd边界与边界ef的距离为1m，乙图中图像与横轴所围面积代表金属棒从bd到ef的时间，则有 设金属棒从ef运动到pn所用时间为，从撤去外力到运动至pn处，由动量定理得 其中 联立解得 则金属棒在水平导轨上从bd边界运动到pn边界共用时 【小问3详解】 金属棒在水平轨道zkef间运动时，金属棒所受安培力 而电流 动生电动势 金属棒切割磁感线的有效长度 联立可得 由图像得 变形得到 联立可得 金属棒在水平轨道zkef间运动过程中 所以 由动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $