精品解析：四川省南充市高坪中学2022-2023学年高二下学期第一次月考理科综合试题-高中物理

高坪中学2023年春高2021级高二下期第一次月考 理 科 综 合 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（　　） A. 奥斯特发现了电流热效应的规律 B. 欧姆总结出了点电荷间相互作用的规律 C. 楞次发现了电流的磁效应，提出了电现象和磁现象之间的联系 D. 法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 【答案】D 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，焦耳发现电流热效应的规律，故A 错误； B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，故B错误； CD．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C错误，D正确。 故选D。 2. 下列情况能产生感应电流的是（　　） A. 如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动 B. 如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时 C. 如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D. 如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。 B．条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误。 C．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误。 D．小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流发生改变，A产生的磁场发生变化，B中的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。 故选D。 3. 在生产和生活中，有时候需要利用涡流效应，有时候需要避免涡流效应，下列关于涡流应用的说法中不正确的是（　　） A. 真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B. 家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，能减小涡流 【答案】B 【解析】 【详解】A．真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，选项A正确，不符合题意； B．家用电磁炉锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，选项B错误，符合题意； C．根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，选项C正确，不符合题意； D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，能减小涡流，选项D正确，不符合题意。 故选B。 4. 如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，正方形金属线框从磁场上方无初速度下落，在下落过程中，线框的bc边始终与磁场的边界平行，完全进入磁场后再从磁场中离开，下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场过程中，感应电流方向为顺时针 B. 线框进入磁场过程中，bc边受到的安培力方向向下 C. 线框离开磁场过程中，感应电流方向为逆时针 D. 线框离开磁场过程中，da边受到的安培力方向向上 【答案】D 【解析】 【详解】A．线框进入磁场过程中，根据楞次定律，并结合右手螺旋定则，知线框中感应电流方向为逆时针，A错误； B．线框进入磁场过程中，穿过线框的磁通量增大，线框有收缩的趋势，bc边受到的安培力方向向上，B错误； C．线框离开磁场过程中，根据楞次定律，并结合右手螺旋定则，感应电流方向为顺时针，C错误； D．线框离开磁场过程中，穿过线框的磁通量减少，线框有扩张的趋势，da边受到的安培力方向向上，D正确。 故选D。 5. 如图所示，竖直面内固定一足够长平行光滑金属导轨，导轨底端接有一阻值为R的定值电阻，一导体棒与弹簧相连，弹簧顶端固定在天花板上，导体棒质量为m，长度为L，阻值为R，其两端与导轨接触。整个空间存在垂直于竖直面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现将导体棒从弹簧的原长位置无初速度释放，导体棒向下运动的最大速度为v，运动过程中导体棒一直处于水平状态，经过一段时间导体棒到最低点。忽略导轨的电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒释放瞬间，导体棒的加速度小于g B. 导体棒速度最大时，弹簧的形变量为 C. 整个过程中，电路中产生的焦耳热等于重力势能的减少量 D. 导体棒一定能返回到释放点 【答案】B 【解析】 【详解】A．导体棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，弹簧处于原长，因此导体棒只受重力作用，其加速度等于g。故A错误； B．依题意，导体棒最大速度为v，有 又 联立，解得 故B正确； C．重力势能转化为导体棒的动能、弹簧的弹性势能和电路中的焦耳热。故C错误； D．由上面选项分析可知导体棒在运动过程中机械能有损失，一定不能返回到释放点。故D错误。 故选B。 6. 如图所示，正方形金属线框abcd固定在光滑水平桌面上，线框正上方有一条形磁铁，下列说法正确的是（　　） A. 当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有扩大的趋势 B. 当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有缩小的趋势 C. 当磁铁水平向右运动时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有向右运动的趋势 D. 当磁铁水平向右运动时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有向左运动的趋势 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当磁铁向下靠近金属线框时，通过线框向上的磁感线在增加，根据楞次定律“增反减同”，线框中感应电流磁场应向下，由安培定则，线框中产生abcda方向的感应电流，再由楞次定律的推论“增缩减扩”可知线框有缩小的趋势，故A错误，B正确； CD．当磁铁水平向右运动时，通过线框向上的磁感线在减少，根据楞次定律“增反减同”，线框中感应电流磁场应向上，由安培定则，线框中产生adcba方向的感应电流，再由楞次定律的推论“来拒去留”可知线框有向右运动的趋势，故C正确，D错误。 故选BC。 7. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　) A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设圆盘做切割磁感线有效长度为l，由电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 故一定时，电流大小恒定，故A正确； B．由右手定则知圆盘中心为等效为电源正级，圆盘边缘为负极，电流经外电路从a经过R流到b，故B正确； C．圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变，故C错误； D．电流在R上的热功率为 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率变为原来的4倍，故D错误。 故选AB。 【名师点睛】法拉第圆盘是课本上介绍的装置，在历次考试中多次出现；解题时要会进行电源的等效：相当于一条半径旋转切割磁感线，记住求解感应电动势的公式，并能搞清整个电路的结构。 8. 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，等边三角形金属框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下线框以垂直于磁场边界的恒定速度v进入磁场区域，时刻线框全部进入磁场。规定逆时针方向为感应电流i的正方向。外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，在这段时间内通过导体某横截面的电荷量为q，其中C、D图像为抛物线。则这些物理量随时间变化的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】A．线框进入磁场后切割磁感线的等效长度为 所以产生的感应电流为 故电流随时间均匀增大，故A错误； B．过程中受到的安培力为 因为线框做匀速运动，所以 即 所以F-t图像是一条抛物线，故B错误； C．根据公式 得 所以P-t是一条抛物线，故C正确； D．根据公式 得 q-t是一条抛物线，故D正确。 故选CD。 【点睛】根据电磁感应现象确定产生的电流情况，再根据安培定则确定安培力随时间的变化情况，掌握相关物理量的计算公式。 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题 9. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。 A.低压交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量______，动能变化量______。 （3）各地大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是______。（本题只有一个选项正确） A.处理纸带时，没有每隔4点取一个计数点 B.重力加速度取值偏大 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】 ①. AB##BA ②. mghB ③. ④. C 【解析】 【详解】（1）[1] 打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量；实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故AB正确，C错误； （2）[2][3] 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 △Ep=mghB B点的瞬时速度 则动能的增加量 （3）[4] 各地大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，其他的不会导致各地学生实验结果均显示重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确ABD错误。 故选C。 10. 某兴趣小组想测定果汁的电阻率。找一根圆柱形的吸管，将鲜榨果汁注满吸管，两端用导电性良好的导线引出并封口。 （1）用螺旋测微器测量吸管的直径，测量数据如图甲所示，则________cm。 （2）用毫米刻度尺测出接入电路中的吸管长度，用多用电表“”挡初测吸管中果汁的电阻时，发现指针偏转角度过小，则应该换用________（填“”或“”）挡。换用合适的挡位，正确操作后多用电表的指针如图乙所示，则读数为_______。 （3）其他实验器材有： A.电源E（电动势为，内阻不计）； B.滑动变阻器（总阻值约为）； C.电压表（量程为，内阻很大）； D.电流表（量程为，内阻约为）； E.开关K，导线若干。 利用上述实验器材设计电路，其中滑动变阻器应选用________（填“分压式”或“限流式”）接法。 （4）正确连接好电路，进行实验测量，将待测果汁两端的电压和流经它的电流记录在表格中如下： 次数 1 2 3 4 5 0.16 0.28 0.48 0.55 0.78 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 （5）在坐标纸上建立U、I坐标系，请在答题纸相应位置将测量数据点补充完整，并描绘出图线______。根据实验数据，则该果汁的电阻率________（保留两位有效数字）。 【答案】 ①. ##2.0011##2.0009 ②. ③. ④. 分压式 ⑤. ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知，吸管的直径为 （2）[2]用多用电表“”挡初测吸管中果汁的电阻时，发现指针偏转角度过小，说明果汁的电阻较大，多用电表的倍率选择过小，则应该换用“”挡。 [3]多用电表的读数为 （3）[4]滑动变阻器的阻值远小于果汁的电阻，则滑动变阻器应选用分压式接法。 （4）[5]根据描出的点，作出图像，如图所示 [6]由图线可得金属丝的阻值为 由电阻定律 可得 代入数据解得，该果汁的电阻率为 11. 如图所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面且磁感应强度随时间变化的图像如图所示，定值电阻为，线圈电阻。求： （1）线圈上产生感应电流的大小； （2）线圈两端a、b两点间电势差大小； （3）电阻上热功率是多大。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得感应电动势 线圈上产生感应电流的大小 （2）线圈两端a、b两点间电势差大小 （3）电阻上热功率 12. 如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻，质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B，PN宽度为L，方向竖直向下。该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆。导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求： （1）MN刚扫过金属杆时，判断金属杆a、b电势高低； （2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a； （3）从MN刚扫过金属杆到PQ刚要离开金属杆过程中，通过金属杆中的电荷量。 【答案】（1）a点电势低；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属杆相当于电源，结合右手定则可知，a点电势低。 （2）感应电动势 感应电流 安培力 根据牛顿第二定律 联立解得 （3）因为 即 （二）选考题：请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 13. 如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=lm，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻；质量为m=0.2kg，阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示，为保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一平行于导轨平面的外力F，4s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出棒从静止开始运动到该位置过程中通过的距离为x=1.6m，（g=10m/s2）求： （1）当t=3s时，外力F的大小和方向； （2）R两端电压达到恒定值时，金属棒的速度 （3）从t=0时刻到R两端电压达到恒定，电阻R上产生的焦耳热 【答案】（1）外力F的大小为0.625N，方向沿斜面向上；（2）2m/s；（3）2.4J 【解析】 【详解】（1）0~4s过程 可得 F=0.625N 方向沿斜面向上； （2）当R两端电压恒定时，有 可得 v=2m/s （3）0~4s过程 4s末至电压恒定的过程 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高坪中学2023年春高2021级高二下期第一次月考 理 科 综 合 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（　　） A. 奥斯特发现了电流热效应的规律 B. 欧姆总结出了点电荷间相互作用的规律 C. 楞次发现了电流的磁效应，提出了电现象和磁现象之间的联系 D. 法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 2. 下列情况能产生感应电流的是（　　） A. 如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动 B. 如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时 C. 如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D. 如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时 3. 在生产和生活中，有时候需要利用涡流效应，有时候需要避免涡流效应，下列关于涡流应用的说法中不正确的是（　　） A. 真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B. 家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，能减小涡流 4. 如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，正方形金属线框从磁场上方无初速度下落，在下落过程中，线框的bc边始终与磁场的边界平行，完全进入磁场后再从磁场中离开，下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场过程中，感应电流方向为顺时针 B. 线框进入磁场过程中，bc边受到的安培力方向向下 C. 线框离开磁场过程中，感应电流方向为逆时针 D. 线框离开磁场过程中，da边受到的安培力方向向上 5. 如图所示，竖直面内固定一足够长平行光滑金属导轨，导轨底端接有一阻值为R的定值电阻，一导体棒与弹簧相连，弹簧顶端固定在天花板上，导体棒质量为m，长度为L，阻值为R，其两端与导轨接触。整个空间存在垂直于竖直面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现将导体棒从弹簧的原长位置无初速度释放，导体棒向下运动的最大速度为v，运动过程中导体棒一直处于水平状态，经过一段时间导体棒到最低点。忽略导轨的电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒释放瞬间，导体棒的加速度小于g B. 导体棒速度最大时，弹簧的形变量为 C. 整个过程中，电路中产生的焦耳热等于重力势能的减少量 D. 导体棒一定能返回到释放点 6. 如图所示，正方形金属线框abcd固定在光滑水平桌面上，线框正上方有一条形磁铁，下列说法正确的是（　　） A. 当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有扩大的趋势 B. 当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有缩小的趋势 C. 当磁铁水平向右运动时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有向右运动的趋势 D. 当磁铁水平向右运动时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有向左运动的趋势 7. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　) A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 8. 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，等边三角形金属框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下线框以垂直于磁场边界的恒定速度v进入磁场区域，时刻线框全部进入磁场。规定逆时针方向为感应电流i的正方向。外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，在这段时间内通过导体某横截面的电荷量为q，其中C、D图像为抛物线。则这些物理量随时间变化的关系正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题 9. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。 A.低压交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） （2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量______，动能变化量______。 （3）各地大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是______。（本题只有一个选项正确） A.处理纸带时，没有每隔4点取一个计数点 B.重力加速度取值偏大 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法 10. 某兴趣小组想测定果汁的电阻率。找一根圆柱形的吸管，将鲜榨果汁注满吸管，两端用导电性良好的导线引出并封口。 （1）用螺旋测微器测量吸管的直径，测量数据如图甲所示，则________cm。 （2）用毫米刻度尺测出接入电路中的吸管长度，用多用电表“”挡初测吸管中果汁的电阻时，发现指针偏转角度过小，则应该换用________（填“”或“”）挡。换用合适的挡位，正确操作后多用电表的指针如图乙所示，则读数为_______。 （3）其他实验器材有： A.电源E（电动势为，内阻不计）； B.滑动变阻器（总阻值约为）； C.电压表（量程为，内阻很大）； D.电流表（量程为，内阻约为）； E.开关K，导线若干。 利用上述实验器材设计电路，其中滑动变阻器应选用________（填“分压式”或“限流式”）接法。 （4）正确连接好电路，进行实验测量，将待测果汁两端的电压和流经它的电流记录在表格中如下： 次数 1 2 3 4 5 0.16 0.28 0.48 0.55 0.78 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 （5）在坐标纸上建立U、I坐标系，请在答题纸相应位置将测量数据点补充完整，并描绘出图线______。根据实验数据，则该果汁的电阻率________（保留两位有效数字）。 11. 如图所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面且磁感应强度随时间变化的图像如图所示，定值电阻为，线圈电阻。求： （1）线圈上产生感应电流的大小； （2）线圈两端a、b两点间电势差大小； （3）电阻上热功率是多大。 12. 如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻，质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B，PN宽度为L，方向竖直向下。该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆。导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求： （1）MN刚扫过金属杆时，判断金属杆a、b电势高低； （2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a； （3）从MN刚扫过金属杆到PQ刚要离开金属杆过程中，通过金属杆中的电荷量。 （二）选考题：请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 13. 如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=lm，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻；质量为m=0.2kg，阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示，为保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一平行于导轨平面的外力F，4s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值后，记下该时刻棒的位置，测出棒从静止开始运动到该位置过程中通过的距离为x=1.6m，（g=10m/s2）求： （1）当t=3s时，外力F的大小和方向； （2）R两端电压达到恒定值时，金属棒的速度 （3）从t=0时刻到R两端电压达到恒定，电阻R上产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $