精品解析：广东2026年普通高中学业水平选择考模拟测试（二） 物理试卷

2026年普通高中学业水平选择考模拟测试（二） 物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己所在的市（县、区）、学校、班级、姓名、考场号、座位号和考生号填写在答题卡上，将条形码横贴在每张答题卡的“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 医学上PET-CT检查的原理是衰变释放的正电子与人体内的负电子相遇后发生湮灭，产生的射线被探测器接收成像。已知的衰变方程为：，半衰期约为110 min。下列说法正确的是（　　） A. 的值为17 B. 的值为8 C. 人体温度会影响的半衰期 D. 约220 min，用于检查的全部发生衰变 2. 生活中常用的“防雾眼镜”，其镜片表面涂有一层透明防雾薄膜，能防止起雾。已知空气的折射率，防雾薄膜的折射率。下列说法正确的是（　　） A. 光从空气射向薄膜时，光的频率将增大 B. 光从空气射向薄膜时，可能发生全反射 C. 光在薄膜中的传播速度比在空气中慢 D. 光在薄膜中的传播速度和空气中相等 3. 一列高铁进站，做匀减速直线运动直至停止。时刻列车开始减速，列车动能随时间t和位移变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲，场地自行车的赛车场为盆形，其弯道可简化为图乙所示“内低外高”的斜坡，斜坡倾角为。若运动员经过图示位置时可视为做水平面内半径为的匀速圆周运动，车轮受到沿斜坡向下的摩擦力，重力加速度为，则运动员经过图示位置时（　　） A. 速度大于 B. 速度小于 C. 加速度等于 D. 加速度小于 5. 某款手机电池充电器可视为理想变压器，880匝的原线圈接在220 V交流电源两端，副线圈可在20匝普通充电和40匝快充两种模式之间切换，对同一电池充电时，快充的功率是普通充电功率的12倍，则快充与普通充电的电流之比为（　　） A. B. C. D. 6. 将不同种类离子注入航空发动机叶片，可以延长其使用寿命。如图让甲离子从狭缝无初速度漂入电压为的加速电场，加速后垂直进入匀强磁场，打在叶片材料上；用乙离子替换甲，仅调节加速电压为，重复如甲的注入过程，乙能沿同一轨迹运动，并打在叶片材料上同一位置。已知甲、乙电荷量相等，且，则下列说法正确的是（　　） A. 甲的比荷小于乙的比荷 B. 甲在磁场中运动的动能比乙的小 C. 甲、乙在磁场中运动的时间相等 D. 甲、乙在磁场中运动的动量相等 7. 如图，带电小滑块甲和乙的质量相同，放置在足够长的光滑绝缘斜面上，相距（远远大于滑块宽度），释放两滑块瞬间，甲的加速度为零；经过一段时间，两滑块相距时，速度分别为、，加速度之比，则（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 心脏起搏器电池附近的内部腔体，封闭有保护电池的惰性气体（可视为理想气体）。起搏器植入人体后，由于受人体体温影响，腔内气体温度升高，忽略腔体的体积变化，则该过程腔内惰性气体（　　） A. 压强增大 B. 压强减小 C. 内能增大 D. 对外做功 9. 如图，医院利用电磁流量计监测输液管中药液（药液中含有正负离子）的流量（定义：单位时间内通过横截面的液体体积）。匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，输液管直径为，药液以恒定速度水平向右通过流量计，电压传感器可以检测、间的电压，当电压传感器两端电压高于或低于时，系统会发出警报声，则正常输液过程（　　） A. 点的电势低于点的电势 B. 点的电势高于点的电势 C. 流量的上限为 D. 流量的下限为 10. 如图，运动员在跳台滑雪训练中，从加速斜面上滑下，时刻从跳台边缘点水平飞出，经过4s落在倾角为的着陆斜面上点，已知着陆斜面顶端在点正下方17m处，运动员（含装备）的质量为60kg，重力加速度取，，忽略空气阻力，选点所在的水平面为零势能参考面，则（　　） A. 点与点的高度差为80m B. 运动员从点飞出时的速度大小为 C. 运动员在点的重力势能为-37800 J D. 运动员落到点前瞬间机械能为61230J 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 请完成下列实验的相关内容。 （1）用图甲装置完成“验证机械能守恒定律”实验，图乙是所得纸带中的一段，已知计时点是连续的（C、D间有4个计时点未在图中显示），打点频率为50 Hz，则打下段纸带的过程，重物下落的高度为________cm，打下点时，重物的速度为________（此空结果保留3位有效数字）。 （2）如图丙，在竖直放置的木板上，将重为3.0 N的小球用弹簧测力计和通过细绳1、2、3悬挂于点，调整，使绳2水平，系统静止时，的示数如图。在图丁正方形方格中已作出的图示，请将的图示画在图丁上，并按平行四边形定则画出与的合力_________。 12. 掺银导电硅橡胶因遵循电阻定律，同时又具有良好的导电性和电磁屏蔽能力，被广泛用于航空和医疗领域。为测定一段质量分布均匀的长直掺银导电硅橡胶的电阻率，选用如下器材进行实验：恒流源（能输出大小不同的稳恒电流）；电流表（内阻可忽略）；多用电表（直流电流挡内阻为）；定值电阻（阻值）；带刻度尺的导电硅橡胶（横截面积为）；开关S和导线若干。 （1）连接电路：将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，请根据图甲完成图乙中的实物图连线（图中已正确连接了部分电路）______； （2）故障检查：闭合开关S，无论如何移动接线夹的位置，多用电表均有示数且始终不变；现断开开关S，用该多用电表进行故障排查： ①从电路中取出多用电表，旋至欧姆挡，再将多用电表两表笔短接，进行______； ②将______（选填“黑”或“红”）表笔置于处，将另一表笔先后置于、、处，发现仅置于处时指针没有偏转，可判断电路中一定存在的故障是______； ③故障排除后，将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，接回电路。 （3）测量过程： ①将接线夹置于最右端，闭合开关S，记录此时多用电表的示数、电流表的示数以及接线夹与端的距离； ②多次移动接线夹，改变，同时调节恒流源输出的电流大小，使电流表的示数不变，记录和多用电表的示数； ③以为纵坐标，为横坐标，画出图像，图线斜率为，则该导电硅橡胶的电阻率______（用、、、、表示）； ④若电流表的内阻不可忽略，则③中的测量结果______（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 13. 如图甲，工地打桩机的锤击产生沿地面传播的简谐横波，使地面发生上下振动。该波波速，且传播过程中频率不变，但振幅与传播距离成反比。监测器测得距离打桩机10m处地面上点的振动图像如图乙。已知人体可感知到的明显地面振动的最小振幅为。 （1）求该波的频率和波长； （2）写出点的振动方程； （3）通过计算判断打桩机周边800 m处的居民，能否感知到明显地面振动。 14. 如图，利用弹弓发射玩具降落伞。两根劲度系数均为的相同轻质橡皮筋两端固定在间距为的弹弓弓口上，另两端与轻质皮兜相连。手持弹弓，使弓口水平，两橡皮筋自然伸展时夹角为；将质量为的降落伞（未展开）装入皮兜，缓慢竖直向下拉皮兜，直到两橡皮筋夹角为时，释放皮兜，降落伞被竖直向上弹出。从释放开始计时，在时刻，降落伞快速展开，并立即以开伞前瞬间的速度匀速下落，回到释放点。已知重力加速度为，开伞前降落伞所受空气阻力不计，降落伞展开前后均可视为质点。 （1）求皮兜将降落伞弹出过程，弹力对降落伞的冲量的大小； （2）求两橡皮筋被拉伸至夹角为时，手对皮兜竖直向下的拉力的大小； （3）若两橡皮筋被拉伸至夹角为时，储存的总弹性势能为，求降落伞开始匀速至回到释放点所经过的时间。 15. 如图所示，倾角的斜面内有一固定金属导轨，其中构成边长为的等边三角形，与平行，且间距为。在处有一极小缺口，使与导轨其余部分不连通；分别接恒压直流电源正、负极。导轨上区域存在垂直斜面向上的有界匀强磁场，边界与垂直，磁感应强度大小为。导轨上有两根相同的金属杆a、b，质量均为，单位长度电阻均为，与导轨间的动摩擦因数均为。a在点，b在上，接通电源后，b恰能静止在导轨上不上滑。某时刻断开电源，a在沿导轨中线的拉力作用下，从点沿斜面向下做速度为的匀速直线运动，经过时撤去拉力。已知a与相距时，b以速度离开磁场。导轨足够长且电阻不计；两杆与导轨始终接触良好且与导轨中线垂直，全程未发生碰撞。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，，，求： （1）恒压直流电源的输出电压； （2）a杆从运动至过程中，安培力对a杆所做的功； （3）a杆最终的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年普通高中学业水平选择考模拟测试（二） 物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己所在的市（县、区）、学校、班级、姓名、考场号、座位号和考生号填写在答题卡上，将条形码横贴在每张答题卡的“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 医学上PET-CT检查的原理是衰变释放的正电子与人体内的负电子相遇后发生湮灭，产生的射线被探测器接收成像。已知的衰变方程为：，半衰期约为110 min。下列说法正确的是（　　） A. 的值为17 B. 的值为8 C. 人体温度会影响的半衰期 D. 约220 min，用于检查的全部发生衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒有 解得，故A错误； B．根据电荷数守恒有 解得，故B正确； C．半衰期与外界温度无关，人体温度不会影响的半衰期，故C错误； D．220 min为2个半衰期，剩余未衰变的为初始量的，不会全部衰变，故D错误。 故选B。 2. 生活中常用的“防雾眼镜”，其镜片表面涂有一层透明防雾薄膜，能防止起雾。已知空气的折射率，防雾薄膜的折射率。下列说法正确的是（　　） A. 光从空气射向薄膜时，光的频率将增大 B. 光从空气射向薄膜时，可能发生全反射 C. 光在薄膜中的传播速度比在空气中慢 D. 光在薄膜中的传播速度和空气中相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的频率由光源本身决定，光发生折射时频率不会改变，A错误； B．发生全反射的必要条件是光从光密介质射向光疏介质，本题中光从空气（折射率，光疏介质）射向薄膜（，光密介质），不可能发生全反射，B错误； CD．根据光速与折射率的关系​，折射率越大，光的传播速度越小。因为薄膜折射率，因此光在薄膜中的传播速度小于空气中的光速，C正确，D错误。 故选C 。 3. 一列高铁进站，做匀减速直线运动直至停止。时刻列车开始减速，列车动能随时间t和位移变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设高铁匀减速直线运动时加速度大小为a，高铁质量为m，初速度为，则 可知图像是开口向上的二次函数，故AB错误； CD．对高铁，由动能定理有 整理得 可知图像是一条倾斜的直线，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图甲，场地自行车的赛车场为盆形，其弯道可简化为图乙所示“内低外高”的斜坡，斜坡倾角为。若运动员经过图示位置时可视为做水平面内半径为的匀速圆周运动，车轮受到沿斜坡向下的摩擦力，重力加速度为，则运动员经过图示位置时（　　） A. 速度大于 B. 速度小于 C. 加速度等于 D. 加速度小于 【答案】A 【解析】 【详解】当自行车转弯时摩擦力恰好为0，重力和支持力的合力提供向心力，有 解得临界速度为 车轮受到沿斜坡向下的摩擦力，则摩擦力和支持力的水平分力共同提供向心力，所以运动员和自行车的速度大于。 故选A。 5. 某款手机电池充电器可视为理想变压器，880匝的原线圈接在220 V交流电源两端，副线圈可在20匝普通充电和40匝快充两种模式之间切换，对同一电池充电时，快充的功率是普通充电功率的12倍，则快充与普通充电的电流之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】理想变压器原副线圈电压满足 因此副线圈电压与匝数成正比 即 充电功率，且​ 代入得 整理得 即快充与普通充电的电流之比为 故选B。 6. 将不同种类离子注入航空发动机叶片，可以延长其使用寿命。如图让甲离子从狭缝无初速度漂入电压为的加速电场，加速后垂直进入匀强磁场，打在叶片材料上；用乙离子替换甲，仅调节加速电压为，重复如甲的注入过程，乙能沿同一轨迹运动，并打在叶片材料上同一位置。已知甲、乙电荷量相等，且，则下列说法正确的是（　　） A. 甲的比荷小于乙的比荷 B. 甲在磁场中运动的动能比乙的小 C. 甲、乙在磁场中运动的时间相等 D. 甲、乙在磁场中运动的动量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子加速过程，由动能定理得 粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有 联立两式整理可得轨迹半径为 比荷 因为，所以甲的比荷大于乙的比荷，故A错误； B．粒子动能 相等，且，因此甲的动能比乙大，故B错误； C．粒子在磁场中运动半个圆周，运动时间为 由甲比荷更大、相等，可知甲在磁场中运动的时间比乙小，故C错误； D．动量 由 整理可得 、、均相等，因此甲乙动量相等，故D正确。 故选D。 7. 如图，带电小滑块甲和乙的质量相同，放置在足够长的光滑绝缘斜面上，相距（远远大于滑块宽度），释放两滑块瞬间，甲的加速度为零；经过一段时间，两滑块相距时，速度分别为、，加速度之比，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】CD．释放甲瞬间甲加速度为零，说明两滑块带同种电荷.。甲沿斜面受力平衡 当两滑块相距时，设此时库仑力为 对甲根据牛顿第二定律​ 对乙根据牛顿第二定律​ 已知 ，代入整理得 又  可得，C错误，D正确； AB．对甲、乙分别用动量定理，可得 ，  显然，AB错误。 故选 D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 心脏起搏器电池附近的内部腔体，封闭有保护电池的惰性气体（可视为理想气体）。起搏器植入人体后，由于受人体体温影响，腔内气体温度升高，忽略腔体的体积变化，则该过程腔内惰性气体（　　） A. 压强增大 B. 压强减小 C. 内能增大 D. 对外做功 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．气体体积不变，由查理定律可知温度升高，压强增大，A正确，B错误； C．理想气体的内能仅由温度决定，温度升高，内能增大，C正确； D．腔体体积不变，即气体体积不变，因此气体不对外做功，D错误。 故选AC 。 9. 如图，医院利用电磁流量计监测输液管中药液（药液中含有正负离子）的流量（定义：单位时间内通过横截面的液体体积）。匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，输液管直径为，药液以恒定速度水平向右通过流量计，电压传感器可以检测、间的电压，当电压传感器两端电压高于或低于时，系统会发出警报声，则正常输液过程（　　） A. 点的电势低于点的电势 B. 点的电势高于点的电势 C. 流量的上限为 D. 流量的下限为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．根据左手定则：向右运动的正离子受到向上的洛伦兹力，向a偏转；负离子受到向下的洛伦兹力，向b偏转，因此a聚集正电荷、b聚集负电荷，a点电势高于b点，A错误，B正确； C．当离子受力平衡时，洛伦兹力等于电场力  解得流速 流量为 其中输液管横截面积 代入得流量  可见与成正比，正常输液要求 上限：当时，，即流量上限为，C正确； D．流量下限：当​时，，即流量下限为​​，D正确。 故选BCD 。 10. 如图，运动员在跳台滑雪训练中，从加速斜面上滑下，时刻从跳台边缘点水平飞出，经过4s落在倾角为的着陆斜面上点，已知着陆斜面顶端在点正下方17m处，运动员（含装备）的质量为60kg，重力加速度取，，忽略空气阻力，选点所在的水平面为零势能参考面，则（　　） A. 点与点的高度差为80m B. 运动员从点飞出时的速度大小为 C. 运动员在点的重力势能为-37800 J D. 运动员落到点前瞬间机械能为61230J 【答案】AB 【解析】 【详解】A．运动员从跳台飞出可看作平抛运动，根据平抛运动的规律，竖直方向有 代入数据可得点与点的高度差为，故A正确； B．设飞出初速度为，水平位移为 根据几何关系，着陆斜面顶端在点正下方17m处，因此满足 代入数据解得，故B正确； C．选点所在水平面为零势能面，点在点下方80m，重力势能为，故C错误。 D．忽略空气阻力，平抛过程机械能守恒，总机械能等于点的机械能（点重力势能为0），即，故D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 请完成下列实验的相关内容。 （1）用图甲装置完成“验证机械能守恒定律”实验，图乙是所得纸带中的一段，已知计时点是连续的（C、D间有4个计时点未在图中显示），打点频率为50 Hz，则打下段纸带的过程，重物下落的高度为________cm，打下点时，重物的速度为________（此空结果保留3位有效数字）。 （2）如图丙，在竖直放置的木板上，将重为3.0 N的小球用弹簧测力计和通过细绳1、2、3悬挂于点，调整，使绳2水平，系统静止时，的示数如图。在图丁正方形方格中已作出的图示，请将的图示画在图丁上，并按平行四边形定则画出与的合力_________。 【答案】（1） ①. 26.10 ②. 2.55 （2）\ 【解析】 【小问1详解】 [1]刻度尺最小分度值为0.1cm，故读数保留到百分位，则打下段纸带的过程，重物下落的高度为 [2]打下点时，重物的速度为 【小问2详解】 图丙可知A的示数为4.0N，为小球重力，即为3.0N，根据平行四边形定则可知二者合力如图 12. 掺银导电硅橡胶因遵循电阻定律，同时又具有良好的导电性和电磁屏蔽能力，被广泛用于航空和医疗领域。为测定一段质量分布均匀的长直掺银导电硅橡胶的电阻率，选用如下器材进行实验：恒流源（能输出大小不同的稳恒电流）；电流表（内阻可忽略）；多用电表（直流电流挡内阻为）；定值电阻（阻值）；带刻度尺的导电硅橡胶（横截面积为）；开关S和导线若干。 （1）连接电路：将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，请根据图甲完成图乙中的实物图连线（图中已正确连接了部分电路）______； （2）故障检查：闭合开关S，无论如何移动接线夹的位置，多用电表均有示数且始终不变；现断开开关S，用该多用电表进行故障排查： ①从电路中取出多用电表，旋至欧姆挡，再将多用电表两表笔短接，进行______； ②将______（选填“黑”或“红”）表笔置于处，将另一表笔先后置于、、处，发现仅置于处时指针没有偏转，可判断电路中一定存在的故障是______； ③故障排除后，将多用电表的选择开关旋至直流电流挡，接回电路。 （3）测量过程： ①将接线夹置于最右端，闭合开关S，记录此时多用电表的示数、电流表的示数以及接线夹与端的距离； ②多次移动接线夹，改变，同时调节恒流源输出的电流大小，使电流表的示数不变，记录和多用电表的示数； ③以为纵坐标，为横坐标，画出图像，图线斜率为，则该导电硅橡胶的电阻率______（用、、、、表示）； ④若电流表的内阻不可忽略，则③中的测量结果______（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1） （2） ①. 欧姆调零 ②. 红 ③. 间的导线断路 （3） ①. ②. 无影响 【解析】 【小问1详解】 根据图甲的电路图，连接图乙的实物图，如图所示 【小问2详解】 [1]多用电表选择开关旋至欧姆挡时，测量电阻之前，需要先进行欧姆调零，即从电路中取出多用电表，旋至欧姆挡，再将多用电表两表笔短接，进行欧姆调零； [2]根据“红进黑出”规律，实验中，应将红表笔置于处； [3]若将另一表笔先后置于、、处，发现仅置于处时指针没有偏转，可判断电路中一定存在的故障是间的导线断路。 【小问3详解】 [1]根据测量过程，利用欧姆定律有 根据电阻定律有 解得 结合图像有 解得 [2]若电流表的内阻不可忽略，结合上述有 由于 解得 可知，该函数对应图像的斜率不变，可知，若电流表的内阻不可忽略，则③中的测量结果无影响。 13. 如图甲，工地打桩机的锤击产生沿地面传播的简谐横波，使地面发生上下振动。该波波速，且传播过程中频率不变，但振幅与传播距离成反比。监测器测得距离打桩机10m处地面上点的振动图像如图乙。已知人体可感知到的明显地面振动的最小振幅为。 （1）求该波的频率和波长； （2）写出点的振动方程； （3）通过计算判断打桩机周边800 m处的居民，能否感知到明显地面振动。 【答案】（1）， （2） （3）不能感知到明显地面振动 【解析】 【小问1详解】 从振动图像可知，周期 频率 波长 代入数据解得， 【小问2详解】 点的振幅，初相位，圆频率 故振动方程为 【小问3详解】 振幅与传播距离成反比，即 在处，振幅 在处，振幅 解得 所以800m处的居民不能感知到明显地面振动。 14. 如图，利用弹弓发射玩具降落伞。两根劲度系数均为的相同轻质橡皮筋两端固定在间距为的弹弓弓口上，另两端与轻质皮兜相连。手持弹弓，使弓口水平，两橡皮筋自然伸展时夹角为；将质量为的降落伞（未展开）装入皮兜，缓慢竖直向下拉皮兜，直到两橡皮筋夹角为时，释放皮兜，降落伞被竖直向上弹出。从释放开始计时，在时刻，降落伞快速展开，并立即以开伞前瞬间的速度匀速下落，回到释放点。已知重力加速度为，开伞前降落伞所受空气阻力不计，降落伞展开前后均可视为质点。 （1）求皮兜将降落伞弹出过程，弹力对降落伞的冲量的大小； （2）求两橡皮筋被拉伸至夹角为时，手对皮兜竖直向下的拉力的大小； （3）若两橡皮筋被拉伸至夹角为时，储存的总弹性势能为，求降落伞开始匀速至回到释放点所经过的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以降落伞为研究对象，从释放皮兜，到时刻，降落伞快速展开，并立即以开伞前瞬间的速度匀速下落，取竖直向上为正方向，由动量定理 解得 【小问2详解】 两根橡皮筋夹角为时，均处于原长状态，每根原长 拉伸至夹角时，每根橡皮筋的长度 根据胡克定律，每根橡皮筋的拉力 两根橡皮筋对称，竖直向下的拉力、降落伞重力、两根橡皮筋拉力的合力平衡 得 【小问3详解】 降落伞展开后，下落高度 降落伞做匀速直线运动，所以阻力 以降落伞为研究对象，从释放皮兜，到降落伞落回释放点，由能量守恒 解得 15. 如图所示，倾角的斜面内有一固定金属导轨，其中构成边长为的等边三角形，与平行，且间距为。在处有一极小缺口，使与导轨其余部分不连通；分别接恒压直流电源正、负极。导轨上区域存在垂直斜面向上的有界匀强磁场，边界与垂直，磁感应强度大小为。导轨上有两根相同的金属杆a、b，质量均为，单位长度电阻均为，与导轨间的动摩擦因数均为。a在点，b在上，接通电源后，b恰能静止在导轨上不上滑。某时刻断开电源，a在沿导轨中线的拉力作用下，从点沿斜面向下做速度为的匀速直线运动，经过时撤去拉力。已知a与相距时，b以速度离开磁场。导轨足够长且电阻不计；两杆与导轨始终接触良好且与导轨中线垂直，全程未发生碰撞。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，，，求： （1）恒压直流电源的输出电压； （2）a杆从运动至过程中，安培力对a杆所做的功； （3）a杆最终的速度大小。 【答案】（1） （2） （3）ⅰ．当时 a杆最终速的度大小为0；ⅱ．当时a杆最终速的度大小为。 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则，可知接通电源后，杆b所受安培力沿导轨中线向上，杆b静止，故受力平衡，有 杆b接入电路的电阻，由闭合电路欧姆定律，得回路电流 联立得恒压直流电源的输出电压 【小问2详解】 杆a沿斜面匀速向下运动，切割磁感线的有效长度随位移变化，由几何关系可知 接入电路电阻 流过杆a的电流 杆a所受安培力 得 则与成正比关系，所以 安培力对杆a做功 联立解得 【小问3详解】 撤去拉力后，杆b出磁场前，两杆均有 且所受安培力等大反向，故杆a、b总动量守恒。设杆b离开磁场时，杆a速度为，有 此后的运动，只有a杆在磁场中，当a的速度为时，杆a、b组成的回路电流 杆a受安培力减速，安培力 从杆b离开磁场，设杆a在磁场中继续运动时间，前进距离后，速度恰好减小为0，对杆a，由动量定理 即 解得 讨论： ⅰ．当时，杆a在磁场内停下，最终速度为0； ⅱ．当时，出磁场后，杆a以速度沿导轨做匀速直线运动，对a，由动量定理 即 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $