2023-2024学年上海市重点中学高三（上）10月月考（二）物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年上海市重点中学高三（上）10月月考（二）物理试卷（含解析），共34页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本大题共10小题，共40分）
1.下列关系式中正确的是( )
A. 室外气温：−2℃<−5℃B. 重力对某物体做功：−2J<−12J
C. 物体的重力势能：−2J<−12JD. 电场中某点的电势：−2V<−5V
2.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一杯玻璃水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中的水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )
A. 恒定电流，小铁锅
B. 恒定电流，玻璃杯
C. 正弦式交变电流，玻璃杯
D. 正弦式交变电流，小铁锅
3.关于电流周围产生的磁场分布，下列图示正确的是( )
A. 通电直导线产生的磁场
B. 通电直导线产生的磁场
C. 环形导线产生的磁场
D. 环形导线产生的磁场
4.如图，曲线Ⅰ和Ⅱ为某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则( )
A. 曲线Ⅰ对应状态的温度更高B. 曲线Ⅰ对应状态的速率的分布范围更广
C. 曲线Ⅰ与横轴所围面积更大D. 曲线Ⅰ对应状态的气体分子平均速率更小
5.将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入水银中，正确的现象是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示是一定质量的某种理想气体状态变化的P−V图像，气体由状态A变化到状态B的过程，关于气体的状态变化情况，下列说法正确的是( )
A. 此过程中压强逐渐增大，体积逐渐减小
B. A、B两状态的温度相等，该过程为等温变化
C. 此过程中温度先降低后升高
D. 此过程中气体分子平均动能先增大后减小
7.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mA=2mB，规定水平向右为正方向，碰撞前A、B两球的动量均为6kg⋅m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为−4kg⋅m/s。则( )
A. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
B. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10
C. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
D. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：1
8.如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是( )
A. m g2−a2B. maC. m g2+a2D. m(g+a)
9.如图示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，下列说法正确的是( )
A. F不变，P减小
B. F增大，P增大
C. F增大，P不变
D. F增大，P减小
10.质量相同的甲、乙两人站在光滑的冰面上，甲的手中拿有一个球，甲将球抛给乙，乙接到后，又抛给甲，如此反复多次，最后球落在乙手中。此时甲、乙两人的速率关系是( )
A. 甲、乙两人速率相等B. 甲速率大
C. 乙速率大D. 两人仍保持静止状态
二、非选择题（共60分）
11.磁场是存在于磁体和______周围空间的一种物质；通常用______来定量描述磁场的强弱．
12.如图所示，连通器的三支管水银面处于同一高度，A、B管上端封闭，C管上端开口，今在C管中加入一定量的水银，且保持温度不变，则稳定后A管内的水银柱高度______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)B管内气体压强改变量．
13.如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A______A0(填“>”“<”“=”)，T______T0(填“>”“<”“=”)。
14.如图所示，某单色光以45°角入射到等腰三棱镜的一个侧面AB上，测得其折射角是30°。已知光速为c，则此单色光在该三棱镜中的速度为______ ；当此折射光在三棱镜内的另一侧面AC上刚好发生全反射时，三棱镜的顶角A的大小为______ 。
15.用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。

(1)关于该实验下列说法正确的是______
A.为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器器壁间涂上润滑油
B.实验中不能用手握住注射器气体部位
C.为避免管内外的热量交换，实验时应快速推拉活塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
E.活塞与器壁之间的摩擦力不影响实验
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出V−1p图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示。则
①造成这一结果的原因是______ ；
②图中V0代表的物理含义是______ 。
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的p−1V图线，应该是______ 。
16.现代科学认为，场是比基本粒子更基本的物质存在状态，场可以分为基态和激发态，而粒子实际上就是场的激发态。
(1)在静电场中的A点，引入不同的试探电荷，会变化的是______ 。
A.A点的电场强度
B.A点的电势
C.试探电荷在A点的电势能
D.A点与电场中另外一点之间的电势差
(2)导体腔周围存在如图1所示的静电场，已知导体腔是一个等势体，a、b、c、d为电场中的四个点，则：______ 。

A.a点的电场强度比b点的小
B.d点的电势比c点的低
C.质子在d点的电势能比在c点的小
D.将电子从α点移动到b点，电场力做正功
(3)地球周围存在重力场，类比电场或磁场用假想的线描述重力场，如图2甲、乙、丙所示，其中最合理的是图______ 。如果地球的质量为M，万有引力常量为G，地球的半径为R，类比电场强度，地球表面的重力场强度大小为______ 。
(4)竖直方向上无限大且均匀带电的平板上有一小孔O，平板右侧过点O且垂直于平板的x轴上的电势随距离x的变化如图所示。一个电荷量q=−1×10−10C，质量m=1×10−10kg的带电粒子从O点以初速度v0=10m/s沿x轴正方向运动，忽略粒子所受的重力。
①该电场x=0.02m处的场强大小为______ N/C，方向______ ；
②粒子在该电场中运动到x=0.02m处时的加速度大小为______ m/s2；
③粒子向右运动最远点的位置为x= ______ m。
17.一边长为L、质量为m的正方形金属细框，每边电阻为R0，置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，如图(a)所示。
(1)金属框刚进入磁场时，说明其感应电流的方向；
(2)使金属框以一定的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行，金属框完全穿过磁场区域后，速度大小降为它初速度的一半，求金属框的初速度大小；(提示：用动量定理分析)
(3)接第(2)问的运动情形，求金属框从开始到完全进入磁场的过程当中，通过金属框某截面的电荷量；
(4)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻R1=2R0，导轨电阻可以忽略，金属框置于导轨上，如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动，进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中，整个回路产生的焦耳热。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、−5℃表示温度比零摄氏度低5℃，−2℃表示温度比，零摄氏度低2℃，故：−2℃>−5℃，故A错误；
B、负号后面的数越大表示的重力对物体的阻碍作用越大，故：−2J<−12J，B正确；
C、负号后面数越大表示物体所处的位置比零势能面低的越多，故物体的重力势能：−2J>−12J，C错误；
D、负号后面的数越大表示该点的电势比零势面低的越多，故：−2V>−5V，故D错误；
故选：B．
温度、功、势能、电势四个物理量均为标量，温度中的负号表示温度低于0摄氏度，功的负号表示对物体运动阻碍作用的大小，重力势能中的负号表示物体所处的位置低于零势能面，电势的负号表示电势低于零势点．
矢量中的正负号表示方向不表示大小，所以比较矢量大小时比较绝对值即可．标量中比较大小要根据其表示的物理意义进行判断．
2.【答案】D
【解析】解：容器中的水温升高，这是电能转化成内能所致，只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流，导致电流发热，所以通入的电流是正弦式交变电流。玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流，水温升高的是小铁锅，故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据变化的电流，产生变化的磁通量的，金属器皿处于其中，产生感应电流，从而产生内能，来进行分析。
考查产生感应电流的条件与磁通量的变化有关，同时要知道金属锅与玻璃杯的不同之处。
3.【答案】D
【解析】解：A.根据通电直导线周围磁场强度分布规律可知，离导线越远，磁感应强度逐渐减弱，磁感线越稀疏，根据安培定则可知导线左侧磁感线应垂直纸面向里，右侧磁感线应垂直纸面向外，故A错误；
B.根据安培定则可知此通电直导线产生的磁场方向为逆时针方向选项中方向正确，但离导线越远磁场越弱，磁感线应逐渐稀疏，故B错误；
C.根据安培定则可知环内部磁场方向垂直纸面向里，环外侧磁场方向垂直纸面向外，选项中方向错误，且环内磁感线分布应当不是均匀的，故C错误；
D.根据安培定则可知该环形导线产生的磁场方向大致向右，且靠近上方磁感线向上弯曲，靠近下方磁感线向下弯曲，故D正确。
故选：D。
根据安培定则和通电导线周围磁场的强弱判断各个通电导体周围的磁场分布。
本题考查安培定则和通电导线周围的磁场强弱，离导线越远场强越弱，灵活运用安培定则判断直线电流和环形电流以及的通电螺线管的磁场分布。
4.【答案】D
【解析】解：A、气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，曲线Ⅰ对应状态的温度更低，故A错误；
B、由图像可知，曲线Ⅱ对应状态的速率的分布范围更广，故B错误；
C、曲线下的面积表示分子速率从0−∞所有区间内分子数的比率之和，为1，故曲线Ⅰ、Ⅱ与横轴所围面积相等，故C错误；
D、由A得，曲线Ⅰ对应状态的温度更低，分子平均动能越小，则曲线Ⅰ对应状态的气体分子平均动能越小，平均速率更小，故D正确。
故选：D。
温度越高分子热运动越激烈，速率较大的分子所占的比例越大，分子平均动能越大，平均速率越大；曲线下的面积表示分子速率从0−∞所有区间内分子数的比率之和，为1。
本题考查分子运动速率的统计分布规律，解题关键是知道图象的特点，质点温度是分子平均动能的标志，要体会平均俩字的含义。
5.【答案】A
【解析】解：若液体不浸润玻璃时，在附着层分子与液体分子间的吸引力小于液体分子之间的吸引力，所以在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的球面；若液体浸润玻璃时，在附着层玻璃分子与液体分子间的吸引力大于液体分子之间的吸引力，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的球面，且玻璃管越细，液柱上升越高。故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据浸润和不浸润现象产生的原因分析液面是上升还是下降，呈凸起还是凹陷。
本题关键掌握浸润和不浸润现象产生的原因。
6.【答案】D
【解析】解：A.由p−V图像可知，气体由状态A变化到状态B的过程，压强逐渐减小，体积逐渐增大，故A错误；
BCD.根据理想气体状态方程
pVT=C
由p−V图像可知，气体的pV乘积先增大后减小，且有
pAVA=pBVB
则气体的温度先升高后降低，气体分子平均动能先增大后减小，A、B两状态的温度相等，故BC错误，D正确。
故选：D。
本题根据理想气体状态方程、温度是分子平均动能的标志，结合题中选项，即可解答。
本题考查学生对理想气体状态方程、温度是分子平均动能的标志的掌握，难度不高，比较基础。
7.【答案】A
【解析】解：光滑水平面上大小相同A、B 两球在发生碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律可得：
ΔPA=−ΔPB
由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球的，若是A球则动量的增量应该是正值，
因此碰后A球的动量为2kg⋅m/s
所以碰后B球的动量是增加的，为10kg⋅m/s。
由于两球质量关系为mB=2mA
那么碰撞后A、B两球速度大小之比2：5
故选：A。
光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在发生碰撞，在碰撞过程中动量守恒。因此可根据两球质量关系，碰前的动量大小及碰后A的动量增量可得出A球在哪边，及碰后两球的速度大小之比。
考查动量守恒定律，同时注意动量表达式中的方向性。
8.【答案】C
【解析】解：西瓜受到重力和其它西瓜给它的作用力而减速运动，加速度水平向右，其合力水平向右，作出西瓜A受力如图所示：
由牛顿第二定律可得： F2−(mg)2=ma
所以：F= m g2+a2，故ABD错误，C正确。
故选：C。
已知西瓜的运动情况，求其受力情况，把其它西瓜给该西瓜的作用力等效为一个力，然后根据牛顿第二定律即可求解．
无论是已知运动求受力情况，还是已知受力求运动情况，加速度都是联系力与运动的桥梁，正确受力分析，根据牛顿第二定律列方程是解题关键．
9.【答案】C
【解析】解：设绳子与竖直方向上的夹角为θ，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有：Fcsθ=mg，因为θ增大，则F增大。物体A沿绳子方向上的分速度v1=vcsθ，则拉力的功率P=Fv1=mgcsθ⋅vcsθ=mgv，知拉力的功率不变。故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
对A分析，因为A做匀速直线运动，抓住A竖直方向上合力为零判断拉力F的变化。将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于F的速度，从而求出F的功率，判断其变化。
解决本题的关键抓住A在竖直方向上平衡判断出拉力的变化，以及注意拉力的功率不能写成P=Fv，因为绳子末端速度大小与A上升的速度大小不等，A速度沿绳子方向上的分速度等于绳子末端速度的大小。
10.【答案】B
【解析】解：以甲、乙与球组成的系统为研究对象，设甲与乙的质量为M，球的质量为m，系统水平方向动量守恒，开始总动量为零，以甲的速度方向为正方向，由于最后球落在乙的手中，有：Mv1=(M+m)v2，所以有v1>v2，故ACD错误，B正确。
故选：B。
以整体为研究对象，水平方向动量守恒，依据动量守恒列方程即可判断二者速度的大小．
通过本题同学们可以体会动量守恒定律在处理复杂问题时的优越性，不用分析复杂运动过程，只看初末状态即可．
11.【答案】电流；磁感应强度
【解析】解：磁场是存在于磁体和电流周围空间的一种物质，是传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、以及电流与电流之间相互作用的媒介；通常用磁感应强度来定量描述磁场的强弱．
故答案为：电流，磁感应强度
磁磁体与电流的周围存在磁场；磁感应强度B是反映磁场强弱的物理量；
该题考查对磁感应强度的理解，要注意磁感应强度是由磁场本身的性质决定的
12.【答案】小于 大于
【解析】解：C中加入水银，附加压强将使得AB的液面都上升，则AB内封闭气体的压强变大．但C上边的压强还是一个大气压，所以C的液面是最高的．
比较A、B水银柱高度，假设AB的液面上升的一样高，但因为A原来的气体体积较小，它与B减小相同体积时，A的体积减小相对于原来体积的比例来说比较大，于是A的压强改变量比B压强改变量大，于是实际上会把A的液面再压下去一些．所以A的液面最低，压强最大．故稳定后A管内的水银柱高度小于B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量大于B管内气体压强改变量．
故答案为：小于，大于
比较A、B水银柱高度，不妨假设AB的液面上升的一样高，但这样的话，因为A原来的气体体积较小，它与B减小相同体积时，A的体积减小相对于自己的比例来说比较大，于是A的压强比B大，于是实际上会把A的液面再压下去一些．所以A的液面最低．A的液面最低因此压强最大．即可知道压强改变量的大小．
本题采用假设法比较A、B水银柱高度，这是气体部分动态分析问题中常用的方法．
13.【答案】< <
【解析】解：当物块向右通过平衡位置时a、b之间的粘胶脱开，a向右做减速运动，b向右匀速运动，弹簧振子总的机械能将减小，振幅减小，即有A根据弹簧振子简谐运动的周期公式T=2π mk，知振子的质量减小，周期减小，则有T故答案为：<，<。
弹簧振子做简谐运动，系统的机械能与振幅有关，机械能越大，振幅越大。根据弹簧振子简谐运动的周期公式T=2π mk，分析周期的变化。
本题关键要抓住弹簧振子的振幅与机械能的关系，掌握弹簧振子的周期公式T=2π mk，并能用来进行分析。
14.【答案】 22c 75°
【解析】解：光路如图所示
光线在AB面上的入射角为i=45°
折射角为r=30°，由折射定律得：
n=sinisinγ
代入数据得：n= 2
此单色光在该三棱镜中的速度是
v=cn
代入数据得：v= 22c
三棱镜的全反射临界角为C，由
sinC=1n
代入数据得：C=45°
光线在AC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C，即有∠1=C=45°
由几何知识可得此时三棱镜的顶角∠A=180°−60°−(90°−45°)=75°
故答案为： 22c，75°。
(1)已知入射角和折射角，由折射定律求出三棱镜的折射率，由v=cn求光在该三棱镜中的速度；
(2)光线在AC面上恰好发生全反射时，入射角等于临界角C，由sinC=1n求出临界角C，结合几何知识求得顶角A。
本题的关键是要掌握折射定律和全反射的条件，知道光从光密介质进入光疏介质，入射角等于临界角时恰好发生全反射．这类问题往往要结合几何知识分析。
15.【答案】ABE 由于胶管内存在气体 连接压力表和注射器内空气柱的细管中气体的体积 B
【解析】解：(1)A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，以防止漏气，故A正确；
B.不能手握注射器再推拉柱塞，以防止温度升高，故B正确；
C.实验时应缓慢推拉活塞，保持气体温度不变，故C错误；
D.注射器中封闭一定质量的气体，用压强传感器与注射器相连，通过数据采集器和计算机可以测出注射器中封闭气体的压强，体积可以从注射器上的刻度读出，故D错误；
E.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大，不会影响气压与体积，故E正确。
故选ABE。
(2)①根据
p(V+V0)=C
变形得
V=Cp−V0
造成图线不过圆点的原因是由于胶管内存在气体；
②图中V0代表的物理含义是连接压力表和注射器内空气柱的细管中气体的体积；
(3)根据
p=CV+V0
根据数学知识可知图像B符合题意，故选B。
故答案为：(1)ABE；(2)①由于胶管内存在气体；②连接压力表和注射器内空气柱的细管中气体的体积；(3)B。
(1)在活塞与注射器器壁间涂上润滑油是为了保证封闭气体的气密性；手握住注射器气体部位会引起气体温度变化；实验应缓慢拉活塞；体积需要从注射器上读取，压强由传感器测量；活塞与器壁之间的摩擦力不影响气体的状态参量；
(2)胶管内气体未计入会造成实验误差；
(3)根据理想气体状态方程分析判断。
本题关键掌握控制变量法，掌握防止其它物理量发生变化的注意事项，掌握理想气体状态方程。，
16.【答案】C D 甲 GMR2 1000 沿x轴负方向 1000 0.05
【解析】解：(1)A、电场强度E=Fq比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关；故A错误；
B、电势φ=Epq比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，故B错误；
C、由点电荷电势能公式EP=qφ，可知检验电荷电势能与检验电荷的电量有关；故C正确；
D、电势差U是由电场本身以及电场中的两点的位置决定的，与检验电荷无关；故D错误；
故选：C。
(2)A、电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由图可知a点的电场线比b点的电场线密，故a点的电场强度比b点的电场强度大，故A错误；
B、沿着电场线方向电势不断降低，可知d点的电势比c点的电势高，故B错误；
C、由于质子带正电，根据电势能公式Ep=qφ，正电荷在电势高的地方电势能大，可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大，故C错误；
D、由图可知，a点的电势低于b点的电势，电子带的是负电荷，根据电势能公式Ep=qφ，可知负电荷在电势越低的点电势能越大，故电子在a点的电势能高于在b点的电势能，所以将电子从a点移动到b点，电势能减小，故电场力做正功，故D正确。
故选：D。
(3)重力的方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比可知，图甲最有可能是重力场的分布；地球表面的重力场强度大小为E′=GMmR2m=GMR2
(4)①根据电势的分布图像的斜率可知电场强度为E=|ΔφΔx|
解得E=1000V/m，方向沿x轴负方向；
②根据牛顿第二定律有a=qEm
代入数据解得a=1000m/s2
③根据动能定理有qEx=12mv02
解得x=0.05m
故答案为：(1)C；(2)D；(3)甲；GMR2；(4)1000；沿x轴负方向；1000；0.05
(1)电场强度、电势与电势差均由电场本身决定；
(2)根据电场线与电势的关系结合电势能的计算公式分析判断；
(3)根据类比法分析解答；
(4)根据图像斜率结合动能定理分析解答。
本题考查电势能、电场力做功、电场强度的相关计算，解题关键掌握基本公式的应用。
17.【答案】解：(1)金属框刚进入磁场的过程，其磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知其感应电流的方向为顺时针方向。
(2)对整个过程，选择水平向右为正方向，设金属框的初速度大小为v0，完全进入磁场时的速度大小为v，金属框完全穿过磁场区域后速度大小v02，对金属框进入磁场的过程，设运动的时间为t，根据动量定理可得：
−BI1−Lt=mv−mv0
其中：I1−=E1−4R0=BLv1−4R0
又有：v1−t=L
联立可得：−B2L34R0=mv−mv0
对金属框离开磁场的过程，同理可得：
−BI2−Lt=mv02−mv；I2−=E2−4R0=BLv2−4R0；v2−t=L
联立解得：v0=B2L3mR0
(3)金属框进入磁场过程中，感应电动势的平均值为：E−=BLv−
其中：v−=Lt
金属框进入磁场过程中流过金属框的电荷量为：
q=I−t=E−4R0t=BL24R0
(4)设金属框完全进入磁场时的速度大小为v1，因为导轨电阻忽略不计，此时金属框的上、下边框被短路，根据电路结构可知此时电路中的总电阻为：
R总=R0+2R022R0+R0=5R03
金属框进入磁场的过程中，以水平向右为正方向，与(2)的解答同理可得：
−B2L3R总=mv1−mv0
解得：v1=2B2L35mR0
金属框完全在磁场中的过程，金属框的左右两边框同时切割磁感线，可等效为两个电源并联和R1构成回路，此时回路的总电阻为：
R总1=R1+R02=5R02
假设金属框的右边能够到达磁场右边界，且速度为v2，同理可得：
−B2L3R总1=mv2−mv1
解得：v2=0
可知金属框的右边恰好能到达磁场右边界，根据能量守恒定律可得全过程产生的总热量为：
Q=12mv02=B4L62mR02
答：(1)金属框刚进入磁场时，其感应电流的方向为顺时针方向；
(2)金属框的初速度大小为B2L3mR0；
(3)金属框从开始到完全进入磁场的过程当中，通过金属框某截面的电荷量为BL24R0；
(4)在金属框整个运动过程中，整个回路产生的焦耳热为B4L62mR02。
【解析】(1)根据楞次定律判断感应电流的方向；
(2)根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力计算公式，应用动量定理求解金属框的初速度；
(3)根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电流定义式求解；
(4)分析金属框在不同位置的感应电动势和电路中的总电阻，根据动量定理分析出金属框进入磁场和离开磁场的速度，结合能量守恒定律得出产生的总焦耳热。
本题主要考查了电磁感应中动力学问题与功能关系，要掌握安培力的冲量的推导过程，利用动量定理解答金属框在不同位置的速度，解题要注意电路的联接结构。