精品解析：云南罗平县第一中学2025-2026学年高三上学期期末考试物理试卷

2025-2026学年高三年级上学期期末考试 物理试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，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。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，将本试卷和答题卡交回。 一、选择题（本题共10题，其中1-7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的，8-10题，每小题6分,共18分，每小题有多个选项符合题目要求。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. 铀238的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 该核反应吸收能量 C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比更稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应释放的是α粒子（氦核），所以该核反应为α衰变，故A错误； B．自发衰变过程会释放能量，故B错误； C．核反应释放能量时，总质量减少，所以该核反应会发生质量亏损，故C正确； D．衰变方向由不稳定核向更稳定核进行，因此比 更稳定，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，小车车厢地板上用铰链连接一轻杆，轻杆上端固定质量为m的小球（可视为质点），小球靠在光滑的右侧壁上，轻杆与右侧壁的夹角θ=30°。小车向右匀加速直线运动的过程中，小球与小车始终保持相对静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小车的加速度不能超过 B. 小车的加速度不能超过 C. 轻杆对小球作用力的方向不一定沿杆 D. 轻杆对小球作用力的大小随小车加速度的增大而增大 【答案】B 【解析】 【详解】C．轻杆连接铰链，弹力沿杆方向，C错误； ABD．对小球受力分析由牛顿第二定律有， 得T为定值，当FN=0时 小车的加速度不能超过，故AD错误，B正确。 故选B。 3. 在“研究平抛物体的运动”的实验中，验证实验得到的轨迹是否准确可以有这样一种方法：从曲线上某点处画三段连续等长的水平直线，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段y轴方向的位移y1、y2、y3，如图所示，若轨迹正确，则三段y轴位移之间应满足的关系是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】竖直方向应该做自由落体运动，在相邻相等的时间内通过的位移差值相同，故 所以 故选A。 4. 如图所示，a、b、c为地球的三颗卫星，它们均沿逆时针方向绕地球做匀速圆周运动，其中a、b的轨道半径为，c是地球静止卫星，轨道半径为。图示时刻b、c恰好相距最近，已知地球半径为 ，自转周期为，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星a加速可以追上卫星b B. 卫星a、b的运行周期为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 从图示位置到b、c再次距离最近，需要的时间为是 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星a加速将会做离心运动，动能转为势能，速度变小，不能追上卫星b，选项A错误； B．根据开普第三定律，有 ， 所以卫星a、b的运行周期为 ， 选项B错误； C．地球表面的重力加速度为 ， 对卫星c有 ， 由以上可得 ， 选项C错误； D．设经过时间 ，卫星b、c再次距离最近，则有 ， 可解得 ， 选项D正确； 故选D。 5. 中国企业打破国外技术垄断，自主研发的船用涡轮增压器被应用于大型远洋船舶，其中奥托循环起到关键作用。如图所示，奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中温度最高的是状态 B. 在过程中，所有气体分子的热运动速率减小 C. 在过程中，气体放出热量 D. 整个过程气体吸收热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程有 变形得 根据图示可知，状态c的温度比状态b的温度高，状态d的温度比状态a的温度高，为绝热过程，则有 气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低，即状态c的温度比状态d的温度高，可知，整个过程中温度最高的是状态c，故A错误； B．过程中，体积一定，则有 压强减小，根据查理定律可知，气体温度降低，气体分子运动的平均速率减小，并不是所有气体分子的热运动速率减小，故B错误； C．过程中，体积一定，则有 压强增大，根据查理定律可知，气体温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故C错误； D． 图像与横轴所围几何图形的面积表示气体做功，过程，外界对气体做功，过程，气体对外界做功，整个过程气体对外界做功，由于内能一定，根据热力学第一定律可知，整个过程气体吸收热量，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，理想变压器输入电压为（V），原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=10∶1，各电表均为理想电表，电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，若电阻R1、R2消耗的功率相同，则（　　） A. 电压表V2的读数为22V B. U1 I1=U2I2 C. R1∶R2=100∶1 D. 若只增大R2，电压表V1、V2的读数均不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】C．由于 而由题可知 可得 C正确； B．根据能量守恒可知 B错误； A．设变压器原线圈两端电压为，由于 可得 而 而 联立可得 A错误； D．若只增大R2，副线圈电流减小，导致原线圈电流减小，电阻R1上分得的电压降低，原线圈分得的电压升高，副线圈电压升高，电压表V2的示数增大，而电压表V1的示数是由电源决定的，保持不变，D错误。 故选C。 7. 两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列正确的是（　　） A. 两小球落地时的速度相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，两小球动能的变化相同 D. 从开始运动至落地，两小球动量的变化相同 【答案】C 【解析】 【详解】AD．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，两小球动能的变化相同，但是由于速度是矢量，速度方向不同，所以速度不同，故A错误，C正确； B．到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误； D．根据动量定理，小球动量的改变量 对A、B小球运动时间 可得 故从开始运动至落地，两小球动量的变化量有 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，系在墙上的轻绳通过轻质动滑轮连接滑块P、Q，两滑块的质量均为2kg，与水平地面间的动摩擦因数均为0.5。现对P施加水平向左的拉力F=60N，使P向左匀加速直线运动，绕过动滑轮的两段轻绳始终水平，不计轻绳与滑轮间的摩擦，重力加速度 取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. P的加速度大小为3m/s2 B. Q的加速度大小为5m/s2 C. 轻绳对Q的拉力大小为22N D. 轻绳对Q的拉力大小为20N 【答案】AC 【解析】 【详解】ACD．设P的加速度为a，则根据动滑轮的特点可知Q的加速度为2a。设轻绳对Q的拉力大小为，则对P进行受力分析列牛顿第二定律方程有 同理对Q进行受力分析列牛顿第二定律方程有 联立解得轻绳对Q的拉力大小为 P的加速度大小为，故AC正确，D错误； B．由上面分析可得Q的加速度大小为，故B错误。 故选AC。 9. 坐标原点处有一波源，t=0时刻开始振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，t=3s时，x=30cm处的质点开始振动，波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的振幅为10cm B. 这列波的波速为0.1m/s C. t=3s时质点P向上振动 D. t=0时波源开始向上振动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，这列波的振幅为A=5cm，故A错误； B．由题意，波速，故B正确； C．由图可知，波沿x轴正方向传播，由“同侧法”可知，t=3s时质点P向上振动，故C正确； D．t=3s时，x=30cm处的质点开始振动，则其起振方向与波源相同，起振方向为向下，则t=0时波源开始向下振动，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，它发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。设a光的折射率为，b光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A. 水对a光的折射率比b光大 B. a光、b光在水中的频率均小于在真空中的频率 C. 单色光环形区域的面积为 D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因a光在水面形成的圆面积较大，可知a光临界角较大，根据 可知，水对a光的折射率比b光小，选项A错误； B．a光、b光在水中的频率等于在真空中的频率，选项B错误； C．根据 可知，单色光a在水平形成的面积 根据 可知，单色光b在水平形成的面积 单色光环形区域的面积为 选项C正确； D．a光频率较小，则波长较大，根据 可知，在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽，选项D正确。 故选CD。 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证系统机械能守恒，实验装置如图1所示，遮光条的宽度为，滑块（含遮光条）的质量为 ，钩码的质量为 ，重力加速度为 。按正确操作调试好实验装置后，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为。用刻度尺测出两个光电门之间的距离为。 （1）该实验中，钩码的质量 _________（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块（含遮光条）的质量 ； （2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度；测量结果如图2所示，则 ____________mm； （3）根据已测物理量，遮光条从光电门1到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量，系统动能增加量 ___________（用已知量相应的物理字母表示）；在误差允许范围内，若，则系统的机械能守恒。 【答案】（1）不需要 （2）4.800 （3） 【解析】 【小问1详解】 研究系统机械能守恒时，不需要细绳中的拉力近似等于钩码重力，钩码质量 不需要远小于滑块质量 。 【小问2详解】 螺旋测微器的读数为。 【小问3详解】 对钩码和滑块（含遮光条）组成的系统，遮光条从光电门1到光电门2，系统动能的增加量为。 12. 某同学想用一支新HB铅笔芯（粗细均匀）的电阻来探索石墨的导电性。 （1）先用多用电表直接测量笔芯的电阻，把选择开关调至欧姆“”挡，测量结果如图1所示，则该铅笔笔芯的电阻为_____。 （2）该同学想更准确地测出这支铅笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材： A.电源 ：电动势约； B.电压表：量程为，内阻约； C.电压表：量程为，内阻约 ； D.滑动变阻器：最大阻值为 ； E.滑动变阻器：最大阻值为； F.定值电阻； G.定值电阻； H.开关 、导线若干。 ①为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻的阻值，根据实验室提供的器材，他设计了如图2所示的电路，图中电压表a应选用_____，定值电阻选用_____，滑动变阻器应选用_____（均填仪器前面对应的选项字母）； ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电压表的示数和电压表的示数，根据测得的多组数据描绘出图像，如图3所示，则笔芯电阻的阻值 _____Ω。 【答案】（1）19.0##19 （2） ①. C ②. F ③. D ④. 20 【解析】 【小问1详解】 根据图1中表盘示数可读得该铅笔笔芯的电阻或 【小问2详解】 [1]电压表b测的总电压，电压表a测两端的电压，为使金属电阻阻值的测量结果尽量准确，图中a应选用量程小的V2，b应选用量程大的V1。 [2][3]滑动变阻器采用分压式接法，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即。由串联电路的分压规律有 其中分别为 解得 故定值电阻应选，故电压表a应选用C，定值电阻应选用F，滑动变阻器应选用D。 [4]由串联电路的分压规律有 整理得 由图丙可知 解得 13. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）在匀强电场中，根据公式可得场强为 （2）在A点细线对小球的拉力为0，根据牛顿第二定律得 A到B过程根据动能定理得 联立解得 14. 如图所示，在0<y<y0，0<x<x0区域内有竖直向上的匀强电场，在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，现让质量为m，带电量为+q的点电荷，从原点以初速度v0沿x轴正方向射入，控制电场强度的大小，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到足够长的接收器MN上，已知x0=2y0=2L，N点坐标（x0，y0），P点坐标（x0，0）。 （1）若粒子从NP中点射入磁场，求电场强度的大小； （2）若粒子恰好从N点射入磁场，求粒子在运动过程中到y轴的最大距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 若粒子从NP中点射入磁场，则 解得 【小问2详解】 若粒子恰好从N点射入磁场，射出N点后轨迹如图所示 根据类平抛运动的规律有 粒子做匀速圆周运动，有 粒子在运动过程中到y轴的最大距离为 联立解得 15. 如图所示，倾角为 的粗糙金属轨道固定放置，导轨间距 ，电阻不计。沿轨道向下建立轴，为两磁场分界线且垂直于轴。在区域：存在方向垂直轨道平面向下，磁感应强度为 的匀强磁场；在 区域：存在方向垂直轨道平面向上，磁感应强度大小随坐标变化的磁场，变化规律为。初始状态，U形框 锁定在轨道平面上，、 分别与、 重合，U形框质量为 ，三边长均为 ，由阻值 的金属棒 和两根绝缘棒、 组成。另有质量为 、长为 、阻值 的金属棒在离一定距离处获得沿轨道向下的初速度，金属棒及U形框与轨道间的动摩擦因数均为 。金属棒及U形框始终与轨道接触良好，形成闭合回路，不计金属轨道及接触点的电阻，，。 （1）若金属棒的初速度为 ，求流过金属棒的电流大小及金属棒 受到安培力的大小； （2）若金属棒获得初速度的同时，解除对U形框的锁定，为保持U形框仍静止，求的最大值； （3）若金属棒以初速度 从 处开始运动，同时解除对U形框的锁定，金属棒与U形框会发生完全非弹性碰撞，求碰后U形框的最大位移为多大。 【答案】（1）4A，1.6N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 则此时的磁感应强度为 则金属棒 受到安培力的大小 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 根据平衡条件有 联立解得 【小问3详解】 因 ，所以U型框仍静止 对棒，从开始到与U型框碰撞之前，根据动量定理有 又， ， 解得 棒与U型框碰撞，根据动量守恒定律有 解得 对整体从撞后到速度减为0，根据动量定理有 又 且 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三年级上学期期末考试 物理试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，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。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，将本试卷和答题卡交回。 一、选择题（本题共10题，其中1-7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的，8-10题，每小题6分,共18分，每小题有多个选项符合题目要求。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. 铀238的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为衰变 B. 该核反应吸收能量 C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比更稳定 2. 如图所示，小车车厢地板上用铰链连接一轻杆，轻杆上端固定质量为m的小球（可视为质点），小球靠在光滑的右侧壁上，轻杆与右侧壁的夹角θ=30°。小车向右匀加速直线运动的过程中，小球与小车始终保持相对静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 小车的加速度不能超过 B. 小车的加速度不能超过 C. 轻杆对小球作用力的方向不一定沿杆 D. 轻杆对小球作用力的大小随小车加速度的增大而增大 3. 在“研究平抛物体的运动”的实验中，验证实验得到的轨迹是否准确可以有这样一种方法：从曲线上某点处画三段连续等长的水平直线，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段y轴方向的位移y1、y2、y3，如图所示，若轨迹正确，则三段y轴位移之间应满足的关系是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，a、b、c为地球的三颗卫星，它们均沿逆时针方向绕地球做匀速圆周运动，其中a、b的轨道半径为，c是地球静止卫星，轨道半径为。图示时刻b、c恰好相距最近，已知地球半径为 ，自转周期为，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星a加速可以追上卫星b B. 卫星a、b的运行周期为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 从图示位置到b、c再次距离最近，需要的时间为是 5. 中国企业打破国外技术垄断，自主研发的船用涡轮增压器被应用于大型远洋船舶，其中奥托循环起到关键作用。如图所示，奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中温度最高的是状态 B. 在过程中，所有气体分子的热运动速率减小 C. 在过程中，气体放出热量 D. 整个过程气体吸收热量 6. 如图所示，理想变压器输入电压为（V），原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=10∶1，各电表均为理想电表，电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，若电阻R1、R2消耗的功率相同，则（　　） A. 电压表V2的读数为22V B. U1 I1=U2I2 C. R1∶R2=100∶1 D. 若只增大R2，电压表V1、V2的读数均不变 7. 两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列正确的是（　　） A. 两小球落地时的速度相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，两小球动能的变化相同 D. 从开始运动至落地，两小球动量的变化相同 8. 如图所示，系在墙上的轻绳通过轻质动滑轮连接滑块P、Q，两滑块的质量均为2kg，与水平地面间的动摩擦因数均为0.5。现对P施加水平向左的拉力F=60N，使P向左匀加速直线运动，绕过动滑轮的两段轻绳始终水平，不计轻绳与滑轮间的摩擦，重力加速度 取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A. P的加速度大小为3m/s2 B. Q的加速度大小为5m/s2 C. 轻绳对Q的拉力大小为22N D. 轻绳对Q的拉力大小为20N 9. 坐标原点处有一波源，t=0时刻开始振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，t=3s时，x=30cm处的质点开始振动，波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的振幅为10cm B. 这列波的波速为0.1m/s C. t=3s时质点P向上振动 D. t=0时波源开始向上振动 10. 如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，它发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）。设a光的折射率为，b光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A. 水对a光的折射率比b光大 B. a光、b光在水中的频率均小于在真空中的频率 C. 单色光环形区域的面积为 D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证系统机械能守恒，实验装置如图1所示，遮光条的宽度为，滑块（含遮光条）的质量为 ，钩码的质量为 ，重力加速度为 。按正确操作调试好实验装置后，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为。用刻度尺测出两个光电门之间的距离为。 （1）该实验中，钩码的质量 _________（选填“需要”或“不需要”）远小于滑块（含遮光条）的质量 ； （2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度；测量结果如图2所示，则 ____________mm； （3）根据已测物理量，遮光条从光电门1到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量，系统动能增加量 ___________（用已知量相应的物理字母表示）；在误差允许范围内，若，则系统的机械能守恒。 12. 某同学想用一支新HB铅笔芯（粗细均匀）的电阻来探索石墨的导电性。 （1）先用多用电表直接测量笔芯的电阻，把选择开关调至欧姆“”挡，测量结果如图1所示，则该铅笔笔芯的电阻为_____。 （2）该同学想更准确地测出这支铅笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材： A.电源 ：电动势约； B.电压表：量程为，内阻约； C.电压表：量程为，内阻约 ； D.滑动变阻器：最大阻值为 ； E.滑动变阻器：最大阻值为； F.定值电阻； G.定值电阻； H.开关 、导线若干。 ①为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻的阻值，根据实验室提供的器材，他设计了如图2所示的电路，图中电压表a应选用_____，定值电阻选用_____，滑动变阻器应选用_____（均填仪器前面对应的选项字母）； ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电压表的示数和电压表的示数，根据测得的多组数据描绘出图像，如图3所示，则笔芯电阻的阻值 _____Ω。 13. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 14. 如图所示，在0<y<y0，0<x<x0区域内有竖直向上的匀强电场，在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，现让质量为m，带电量为+q的点电荷，从原点以初速度v0沿x轴正方向射入，控制电场强度的大小，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到足够长的接收器MN上，已知x0=2y0=2L，N点坐标（x0，y0），P点坐标（x0，0）。 （1）若粒子从NP中点射入磁场，求电场强度的大小； （2）若粒子恰好从N点射入磁场，求粒子在运动过程中到y轴的最大距离。 15. 如图所示，倾角为 的粗糙金属轨道固定放置，导轨间距 ，电阻不计。沿轨道向下建立轴，为两磁场分界线且垂直于轴。在区域：存在方向垂直轨道平面向下，磁感应强度为 的匀强磁场；在 区域：存在方向垂直轨道平面向上，磁感应强度大小随坐标变化的磁场，变化规律为。初始状态，U形框 锁定在轨道平面上，、 分别与、重合，U形框质量为 ，三边长均为 ，由阻值 的金属棒 和两根绝缘棒、 组成。另有质量为 、长为 、阻值 的金属棒在离一定距离处获得沿轨道向下的初速度，金属棒及U形框与轨道间的动摩擦因数均为 。金属棒及U形框始终与轨道接触良好，形成闭合回路，不计金属轨道及接触点的电阻，，。 （1）若金属棒的初速度为 ，求流过金属棒的电流大小及金属棒 受到安培力的大小； （2）若金属棒获得初速度的同时，解除对U形框的锁定，为保持U形框仍静止，求的最大值； （3）若金属棒以初速度 从 处开始运动，同时解除对U形框的锁定，金属棒与U形框会发生完全非弹性碰撞，求碰后U形框的最大位移为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $