精品解析：贵州六盘水市2025-2026学年高二下学期期末质量监测物理试题

2026年高二年级质量监测 物理试卷 （考试时长：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答题前，务必在答题卡上填写姓名和准考证号等相关信息并贴好条形码。 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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本测试卷上无效。 3．考试结束后，将本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. 2026年北京亦庄半程马拉松比赛采用“人机共跑模式”，如图为一机器人和一运动员在某一平直路段运动过程中的位移-时间图像，则（ ） A. 时间内机器人和运动员都做匀加速直线运动 B. 时间内机器人和运动员位移相等 C. 时间内运动员的速度更大 D. 时间内运动员的位移更大 2. 如图所示为太空中进行测量质量的实验：航天员把自己固定在支架的一端，另外一名航天员将支架拉开到指定的位置。松手后，支架对航天员产生一个恒定拉力F，拉着航天员从静止返回到舱壁过程中的位移为、时间为、加速度为，航天员返回到舱壁时的速度为，已知下列哪组物理量能够算出航天员的质量（ ） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 3. A是赤道上相对地面静止的一个物体，B是地球同步卫星，C是做匀速圆周运动的卫星，且C的轨道半径比B的小。设A、B、C运动的周期分别为、、，线速度分别为、、，则（ ） A. B. C. D. 4. 平板光学镜片采用激光内雕工艺时，两束频率相同的激光从空气中对称斜射入镜片的上表面，入射光线与镜片界面的夹角均为。折射光线在镜片内部相交于O点，该交点与两个入射点A、B恰好构成等腰直角三角形，则镜片对该激光的折射率为（ ） A. B. C. D. 5. 如图，一匀强电场平行于纸面，纸面内有边长为3 cm的正方形abcd，e、f、g、h为四条边的中点，已知a、b、c三点的电势分别为9 V、3 V、0 V，则（ ） A. g点的电势为3 V B. 电场强度方向沿ac方向 C. 电场强度大小为200 V/m D. 将一电子从a点移到c点，电场力做功为9 eV 6. 非遗打铁花表演中，一质量为的铁花颗粒被斜向上击打抛出，初速度与水平方向夹角为、落地时速度与水平方向夹角为，不计空气阻力。对铁花颗粒从抛出到落地的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 若仅增大，则落地时速度大小一定不变 B. 若仅增大，则落地时速度大小一定增大 C. 若仅增大，则水平位移一定不变 D. 若仅增大，则水平位移一定增大 7. 如图所示，静止在光滑水平面上质量为2 kg的物体内有一条光滑的轨道MON，其中M、N等高，N端沿竖直方向。质量为0.49 kg的小球静止在M端，质量为0.01 kg的弹丸以大小为200 m/s的速度沿水平方向射入小球并留在其中，弹丸射入小球的时间极短，最终小球能从N端离开物体，重力加速度，小球和弹丸均可视为质点。从弹丸打入小球前到小球离开物体的过程中（ ） A. 弹丸、小球、物体组成的系统动量守恒 B. 弹丸、小球、物体组成的系统机械能守恒 C. 弹丸射入小球的过程损失了200 J的机械能 D. 小球离开物体后，物体的速度大小为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选、不选得0分。） 8. 在科学实验中可利用激光使原子减速，若被标记的一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个能量为的光子后跃迁到激发态，动量变为。已知具有放射性，其半衰期为5.2713年，普朗克常量为，光速为，则（ ） A. 6年后被标记原子的原子核一定发生了衰变 B. 发生衰变释放的射线来自于核外电子 C. 该原子吸收光子后德布罗意波长为 D. 被吸收的光子频率为 9. 如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，P和Q是波上平衡位置分别为和的两点，图乙为Q点的振动图像，下列说法正确的有（　　） A. 波速为 B. 波沿轴负方向传播 C. 后Q比P先到达最大位移处 D. 0.2s~0.8s内P点通过的路程为15cm 10. 平面直角坐标系一二象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，三四象限内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为。如图，在平面内，一带电粒子以初速度从点进入磁场，方向与轴夹角，之后粒子垂直穿过轴，已知带电粒子质量为，所带电荷量为，不计重力，则下列说法正确的有（ ） A. 粒子带负电 B. 的大小为 C. 粒子第二次穿过轴的坐标为 D. 粒子从出发到第三次穿过轴的时间为 三、非选择题（本题共5小题，共57分。） 11. 某同学利用一个挂钟表盘验证“力的平行四边形定则”。实验步骤如下： （1）在竖直轻弹簧下端挂上质量为的小铁块，平衡时弹簧伸长了，取，则弹簧的劲度系数为___________N/cm（结果保留两位有效数字）。 （2）如图1所示，将表盘竖直固定（“12”在正上方最高点处），橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套、（未画出），先用弹簧竖直向下拉细线套，将橡皮筋下端拉至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.00 cm，将此时拉橡皮筋的力记为。 （3）如图2所示，再将小铁块挂在细线套上，并将其搭在位于表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉细线套，调整弹簧拉力的大小和方向，当橡皮筋下端静止在O点时，细线套正好经过表盘“7”处，此时弹簧伸长了，将弹簧的拉力记为，细线套对橡皮筋的拉力记为，。 （4）该同学在表盘上过O点作出了力、、的图示，同时以、两力为邻边作出平行四边形的对角线对应的力，如图3所示，通过计算可得出、合力的理论值大小约为___________（结果保留两位有效数字）。此时，和方向的夹角为___________，说明本实验误差较大。 12. 某实验小组设计实验测量自来水的电阻率，所用实验器材有： 电流表（量程为，内阻为） 电压表（量程为或，内阻未知） 直流电源（电动势为） 滑动变阻器（） 开关和导线若干。 （1）他们用游标卡尺测出圆柱形容器的内径，其示数如图甲所示，则___________，然后在绝缘圆柱形容器左右两侧安装带有接线柱的可移动薄金属板电极使两端密封，通过阀门K将自来水灌满容器。 （2）如图乙所示是他们设计的电路，为提高测量精度，应选择___________实物图。 （3）改变两电极间的距离，测量时水柱在不同长度时的电阻。将水温升到，重复测量。绘出和时水柱的图像，分别如图丙中图线Ⅰ、Ⅱ所示。 （4）若图线的斜率为，则自来水的电阻率___________（用、表示）。 （5）他们为了使小灯泡（10 V，2 W）正常工作，将该装置接在电压有效值为220 V的交流电源上，设计了图丁所示的电路图，理想变压器原、副线圈的匝数比为，水温恒为，则两金属板电极间的距离约为___________m，才能使小灯泡正常工作（结果保留两位有效数字）。 13. 如图为某电容式压力传感器原理示意图，下极板水平固定的平行板电容器与导热性能良好的绝缘侧壁构成密闭气腔，上极板面积为，可无摩擦上下滑动。初始时，电容器电容为，极板间距为。现给上极板施加一个竖直向下的压力，稳定时电容器的电容变为。极板质量忽略不计，相对介电常数保持不变，大气压强为，重力加速度为，求稳定时： （1）极板间距； （2）施加的压力。 14. 猕猴身手敏捷，擅于在林间穿梭攀爬。一只质量的猕猴（视为质点）趴在倾角的树干上静止不动，由于受到惊扰，它突然沿树干向上做匀加速直线运动，运动距离后到达树干顶端，此时速度为，之后以此速度沿树干方向冲出。不计空气阻力，重力加速度，，，求： （1）猕猴静止在树干上时受到树干对它的摩擦力的大小； （2）猕猴匀加速运动过程中受到树干对猕猴的作用力的大小； （3）猕猴到达的最高点离树干顶端的高度。 15. 如图所示，在水平绝缘桌面上固定有一电阻不计的平行光滑导轨，它由圆弧部分和水平部分在圆弧最低点、处平滑连接而成，圆弧半径和轨道间距均为。间电阻。导轨水平部分足够长，且处于磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场中，在、处分别通过极短的绝缘材料连接，连线与轨道垂直。一导体棒b置于与之间。现将另一导体棒a从四分之一圆弧导轨上，距竖直高度为处由静止释放。两导体棒质量均为、接入回路中的电阻均为、与导轨始终垂直且接触良好，已知到的距离，重力加速度。 （1）求导体棒a滑到处时的速度及受到导轨的支持力的大小； （2）设导体棒a进入磁场后，在与之间某位置速度为，求此时a所受的安培力与之间的关系（用题目所给物理量的符号表示）； （3）若a与b不发生碰撞，求初始时b到的最小距离d、 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高二年级质量监测 物理试卷 （考试时长：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答题前，务必在答题卡上填写姓名和准考证号等相关信息并贴好条形码。 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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本测试卷上无效。 3．考试结束后，将本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. 2026年北京亦庄半程马拉松比赛采用“人机共跑模式”，如图为一机器人和一运动员在某一平直路段运动过程中的位移-时间图像，则（ ） A. 时间内机器人和运动员都做匀加速直线运动 B. 时间内机器人和运动员位移相等 C. 时间内运动员的速度更大 D. 时间内运动员的位移更大 【答案】B 【解析】 【详解】A．位移-时间图像为倾斜直线时表示速度不变，时间内机器人和运动员的图线均为直线，二者都做匀速直线运动，不是匀加速直线运动，故A错误； B．由图可知时机器人和运动员的图线相交，且二者均从原点出发，所以时间内机器人和运动员位移相等，故B正确； C．位移-时间图像的斜率大小表示速度大小，时间内机器人图线的斜率大于运动员图线的斜率，故运动员的速度较小，故C错误； D．由图可知时机器人图线的纵坐标大于运动员图线的纵坐标，且二者均从原点出发，所以时间内机器人位移更大，故D错误。 故选B。 2. 如图所示为太空中进行测量质量的实验：航天员把自己固定在支架的一端，另外一名航天员将支架拉开到指定的位置。松手后，支架对航天员产生一个恒定拉力F，拉着航天员从静止返回到舱壁过程中的位移为、时间为、加速度为，航天员返回到舱壁时的速度为，已知下列哪组物理量能够算出航天员的质量（ ） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可知，要算出航天员的质量，必须知道航天员受到的合外力和加速度。已知、、，虽然知道了加速度，但不知道拉力，无法根据求出质量，故A错误； B．已知、、，虽然知道了加速度，但不知道拉力，无法根据求出质量，故B错误；  C．已知、、，根据运动学公式可以求出加速度（如），但不知道拉力，无法根据求出质量，故C错误； D．已知、、，航天员做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间公式可解得加速度，再根据牛顿第二定律可得，能够算出航天员的质量，故D正确。 故选D。 3. A是赤道上相对地面静止的一个物体，B是地球同步卫星，C是做匀速圆周运动的卫星，且C的轨道半径比B的小。设A、B、C运动的周期分别为、、，线速度分别为、、，则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．相对地面静止在赤道上，周期与地球自转周期相同，地球同步卫星的周期也与地球自转周期相同，故 对绕地球做匀速圆周运动的卫星，由万有引力提供向心力有= 整理得，轨道半径越小周期越小，因，故，所以，故A错误，B错误。 CD．、角速度相同，由且，得 对卫星、，由万有引力提供向心力有= 整理得 轨道半径越小线速度越大，因，故，所以，故C正确，D错误。 故选C。 4. 平板光学镜片采用激光内雕工艺时，两束频率相同的激光从空气中对称斜射入镜片的上表面，入射光线与镜片界面的夹角均为。折射光线在镜片内部相交于O点，该交点与两个入射点A、B恰好构成等腰直角三角形，则镜片对该激光的折射率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】入射光线与界面的夹角为，故入射角。 由几何关系可知，为等腰直角三角形且在界面上，折射光线与界面的夹角为，故折射角。由折射定律有== 故选B。 5. 如图，一匀强电场平行于纸面，纸面内有边长为3 cm的正方形abcd，e、f、g、h为四条边的中点，已知a、b、c三点的电势分别为9 V、3 V、0 V，则（ ） A. g点的电势为3 V B. 电场强度方向沿ac方向 C. 电场强度大小为200 V/m D. 将一电子从a点移到c点，电场力做功为9 eV 【答案】A 【解析】 【详解】A．在匀强电场中，平行且相等的线段两端电势差相等，即，则 解得 为的中点，则，故A正确； B．由A选项分析可知，已知，则两点电势相等，连线为等势线。电场线垂直于等势线，而正方形对角线与不垂直，所以电场强度方向不沿方向，故B错误； C．将电场强度分解为水平向右的和竖直向下的，则 故电场强度大小为，故C错误； D．将一电子从点移到点，电场力做功，故D错误。  故选A。 6. 非遗打铁花表演中，一质量为的铁花颗粒被斜向上击打抛出，初速度与水平方向夹角为、落地时速度与水平方向夹角为，不计空气阻力。对铁花颗粒从抛出到落地的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 若仅增大，则落地时速度大小一定不变 B. 若仅增大，则落地时速度大小一定增大 C. 若仅增大，则水平位移一定不变 D. 若仅增大，则水平位移一定增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．铁花颗粒从抛出到落地的过程中，只有重力做功，铁花颗粒的机械能守恒。设抛出点离地高度为（若在同一水平面则），根据机械能守恒定律可得 解得落地速度大小 题目中“仅增大”意味着初速度大小不变，高度不变，因此落地速度大小一定不变，故A正确，B错误； CD．将斜抛运动分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向匀变速直线运动。设运动总时间为，竖直位移 解得 ​​ 水平位移，随增大不是单调变化。例如抛出点与落地点同高时，从增大到时增大，从增大到时减小，因此水平位移不可能一定不变或一定增大，故CD错误； 故选A。 7. 如图所示，静止在光滑水平面上质量为2 kg的物体内有一条光滑的轨道MON，其中M、N等高，N端沿竖直方向。质量为0.49 kg的小球静止在M端，质量为0.01 kg的弹丸以大小为200 m/s的速度沿水平方向射入小球并留在其中，弹丸射入小球的时间极短，最终小球能从N端离开物体，重力加速度，小球和弹丸均可视为质点。从弹丸打入小球前到小球离开物体的过程中（ ） A. 弹丸、小球、物体组成的系统动量守恒 B. 弹丸、小球、物体组成的系统机械能守恒 C. 弹丸射入小球的过程损失了200 J的机械能 D. 小球离开物体后，物体的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．弹丸、小球、物体组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向动量守恒；但在竖直方向上，小球在轨道内运动时有竖直方向的加速度，系统所受合外力不为零，故系统总动量不守恒，故A错误； B．弹丸射入小球的过程属于完全非弹性碰撞，有部分机械能转化为内能，故系统机械能不守恒，故B错误； C．设弹丸的质量为，小球的质量为，弹丸的速度 弹丸射入小球过程，由动量守恒定律得 解得共同速度 该过程损失的机械能，故C错误； D．小球（含弹丸）在物体轨道上运动过程中，系统水平方向动量守恒。当小球从端离开时，由于端沿竖直方向，小球相对于物体的速度竖直向上，即小球与物体在水平方向上具有相同的速度，设为。设物体的质量为，由水平方向动量守恒定律可得 解得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选、不选得0分。） 8. 在科学实验中可利用激光使原子减速，若被标记的一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个能量为的光子后跃迁到激发态，动量变为。已知具有放射性，其半衰期为5.2713年，普朗克常量为，光速为，则（ ） A. 6年后被标记原子的原子核一定发生了衰变 B. 发生衰变释放的射线来自于核外电子 C. 该原子吸收光子后德布罗意波长为 D. 被吸收的光子频率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．半衰期是针对大量原子核的统计规律，无法预测单个原子核的衰变时间，因此6年后被标记原子的原子核不一定发生了衰变，故A错误； B．β衰变的本质是原子核内的中子转化为质子和电子，释放的β射线（电子流）来源于原子核内部，不是核外电子，故B错误； C．德布罗意波长公式为，其中p是粒子的动量；该原子吸收光子后动量为，因此德布罗意波长应为，故C正确； D．根据，可得被吸收的光子频率为，故D正确。 故选CD。 9. 如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，P和Q是波上平衡位置分别为和的两点，图乙为Q点的振动图像，下列说法正确的有（　　） A. 波速为 B. 波沿轴负方向传播 C. 后Q比P先到达最大位移处 D. 0.2s~0.8s内P点通过的路程为15cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据图甲乙所示可知，波长周期分别为， 波速 解得，故A正确； B．根据图乙可知，0.2s时刻，质点Q沿y轴负方向运动，根据图甲，利用同侧法可知，波沿轴正方向传播，故B错误； C．根据同侧法可知，0.2s时刻，质点P沿y轴正方向运动，质点P先经历一段时间到达平衡位置，然后到达波峰，而质点Q从平衡位置沿y轴负方向运动，经历一定时间直接到达波谷，可知，后Q比P先到达最大位移处，故C正确； D．图甲波形对应的函数方程为 由于P点平衡位置为，解得此时P点的位移为 0.2s时刻，质点P沿y轴正方向运动，其0.2s后到达平衡位置经历的最小时间 0.2s~0.8s的时间间隔为0.6s，结合上述有 在0.2s时刻开始靠近平衡位置运动经历时间，质点运动路程为，从该位置远离平衡位置运动，经历时间，质点运动路程小于，可知，0.2s~0.8s内P点通过的路程小于 且0.2s~0.8s内P点通过的路程大于，故D错误。 故选AC。 10. 平面直角坐标系一二象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，三四象限内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为。如图，在平面内，一带电粒子以初速度从点进入磁场，方向与轴夹角，之后粒子垂直穿过轴，已知带电粒子质量为，所带电荷量为，不计重力，则下列说法正确的有（ ） A. 粒子带负电 B. 的大小为 C. 粒子第二次穿过轴的坐标为 D. 粒子从出发到第三次穿过轴的时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．粒子从斜向右上出发，最终向下偏转垂直穿过轴，洛伦兹力指向轨迹凹侧。根据左手定则，可得洛伦兹力向右下，因此粒子带负电，A正确； B．粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动，半径 由几何关系可得 整理得，B正确； C．粒子在磁场Ⅱ中半径 第一次穿过轴的坐标 粒子进入磁场Ⅱ后偏转半周第二次穿过轴，因此第二次轴坐标 因此粒子第二次穿过轴的坐标为，C错误； D．周期公式 因此 磁场Ⅰ周期 磁场Ⅱ周期 第一段（到第一次穿轴）时间 第二段（第一次到第二次穿轴）时间 第三段（第二次到第三次穿轴）时间 总时间，D正确。 故选ABD。 三、非选择题（本题共5小题，共57分。） 11. 某同学利用一个挂钟表盘验证“力的平行四边形定则”。实验步骤如下： （1）在竖直轻弹簧下端挂上质量为的小铁块，平衡时弹簧伸长了，取，则弹簧的劲度系数为___________N/cm（结果保留两位有效数字）。 （2）如图1所示，将表盘竖直固定（“12”在正上方最高点处），橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套、（未画出），先用弹簧竖直向下拉细线套，将橡皮筋下端拉至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.00 cm，将此时拉橡皮筋的力记为。 （3）如图2所示，再将小铁块挂在细线套上，并将其搭在位于表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉细线套，调整弹簧拉力的大小和方向，当橡皮筋下端静止在O点时，细线套正好经过表盘“7”处，此时弹簧伸长了，将弹簧的拉力记为，细线套对橡皮筋的拉力记为，。 （4）该同学在表盘上过O点作出了力、、的图示，同时以、两力为邻边作出平行四边形的对角线对应的力，如图3所示，通过计算可得出、合力的理论值大小约为___________（结果保留两位有效数字）。此时，和方向的夹角为___________，说明本实验误差较大。 【答案】 ①. 0.20 ②. 2.0 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]利用胡克定律，由已知重力和伸长量反推劲度系数 注意单位并保留两位有效数字。 （4）[2]力（图2中弹簧拉细线a，伸长8.00cm） 力（细线b挂小铁块，搭在“4”处钉子上），由于钉子光滑，细线b的拉力大小等于重力，拉力 接下来确定，的方向。表盘是圆形，12点在正上方，6点在正下方，每格 7点位置从正下方（6点）顺时针30°，4点位置从正下方逆时针60°，所以与之间的夹角 即与互相垂直。最后用平行四边形定则求合力。因为 （4）[3]设合力与夹角为，由于，合力相当于矩形对角线，有 由题目给定信息得合力与夹角 又由于与夹角为（与位于同侧），因此和的夹角为 12. 某实验小组设计实验测量自来水的电阻率，所用实验器材有： 电流表（量程为，内阻为） 电压表（量程为或，内阻未知） 直流电源（电动势为） 滑动变阻器（） 开关和导线若干。 （1）他们用游标卡尺测出圆柱形容器的内径，其示数如图甲所示，则___________，然后在绝缘圆柱形容器左右两侧安装带有接线柱的可移动薄金属板电极使两端密封，通过阀门K将自来水灌满容器。 （2）如图乙所示是他们设计的电路，为提高测量精度，应选择___________实物图。 （3）改变两电极间的距离，测量时水柱在不同长度时的电阻。将水温升到，重复测量。绘出和时水柱的图像，分别如图丙中图线Ⅰ、Ⅱ所示。 （4）若图线的斜率为，则自来水的电阻率___________（用、表示）。 （5）他们为了使小灯泡（10 V，2 W）正常工作，将该装置接在电压有效值为220 V的交流电源上，设计了图丁所示的电路图，理想变压器原、副线圈的匝数比为，水温恒为，则两金属板电极间的距离约为___________m，才能使小灯泡正常工作（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 7.50 ②. C ③. ④. 0.21 【解析】 【详解】[1]游标卡尺读数为 [2]电源电动势为，因此电压表选择量程；滑动变阻器总阻值，远小于自来水大电阻，因此选择分压接法，电流表内阻已知，采用电流表内接法可以消除电流表内阻带来的误差，故选C。 [3]由电阻定律 横截面积 代入得 因此图线斜率 整理得 [4]小灯泡正常工作，副线圈电压 副线圈电流 由理想变压器变流规律 得原线圈电流 原线圈电压 因此两端电压 可得 对应图线Ⅰ，斜率 由 可得 13. 如图为某电容式压力传感器原理示意图，下极板水平固定的平行板电容器与导热性能良好的绝缘侧壁构成密闭气腔，上极板面积为，可无摩擦上下滑动。初始时，电容器电容为，极板间距为。现给上极板施加一个竖直向下的压力，稳定时电容器的电容变为。极板质量忽略不计，相对介电常数保持不变，大气压强为，重力加速度为，求稳定时： （1）极板间距； （2）施加的压力。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 相对介电常数和极板面积不变，由平行板电容器电容决定式可知= 解得 【小问2详解】 设稳定时气腔内气体压强为，气腔导热且密闭，气体做等温变化，由玻意耳定律得 解得= 上极板受气体向上的压力，受大气向下的压力和外加压力，极板质量忽略不计，平衡时有 解得 14. 猕猴身手敏捷，擅于在林间穿梭攀爬。一只质量的猕猴（视为质点）趴在倾角的树干上静止不动，由于受到惊扰，它突然沿树干向上做匀加速直线运动，运动距离后到达树干顶端，此时速度为，之后以此速度沿树干方向冲出。不计空气阻力，重力加速度，，，求： （1）猕猴静止在树干上时受到树干对它的摩擦力的大小； （2）猕猴匀加速运动过程中受到树干对猕猴的作用力的大小； （3）猕猴到达的最高点离树干顶端的高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 猕猴静止时沿树干方向受重力分力 和树干对它的静摩擦力，二力平衡，有 【小问2详解】 设猕猴匀加速上行的加速度大小为，由速度与位移关系有 解得== 沿树干向上为正方向，设树干对猕猴沿树干方向的摩擦力为，由牛顿第二定律有 解得 垂直树干方向受力平衡，支持力 树干对猕猴的作用力为支持力和摩擦力的合力， 【小问3详解】 猕猴离开树干顶端后做斜抛运动，竖直向上的初速度为 竖直方向可看作竖直上抛，最高点处竖直速度为，由 解得== 15. 如图所示，在水平绝缘桌面上固定有一电阻不计的平行光滑导轨，它由圆弧部分和水平部分在圆弧最低点、处平滑连接而成，圆弧半径和轨道间距均为。间电阻。导轨水平部分足够长，且处于磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场中，在、处分别通过极短的绝缘材料连接，连线与轨道垂直。一导体棒b置于与之间。现将另一导体棒a从四分之一圆弧导轨上，距竖直高度为处由静止释放。两导体棒质量均为、接入回路中的电阻均为、与导轨始终垂直且接触良好，已知到的距离，重力加速度。 （1）求导体棒a滑到处时的速度及受到导轨的支持力的大小； （2）设导体棒a进入磁场后，在与之间某位置速度为，求此时a所受的安培力与之间的关系（用题目所给物理量的符号表示）； （3）若a与b不发生碰撞，求初始时b到的最小距离d、 【答案】（1）； （2），方向水平向左 （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒从释放点到处，机械能守恒，有= 解得 在处，由圆周运动向心力关系有 解得= 【小问2详解】 导体棒在与之间运动时，回路总电阻为 动生电动势为 回路电流= 导体棒受到的安培力大小 由楞次定律可知方向水平向左。 【小问3详解】 导体棒从运动到的过程中，通过回路的电荷量= 对导体棒用动量定理有 解得= 导体棒进入右侧后，与导体棒组成回路。两棒组成的系统在水平方向动量守恒，当两棒速度相等时相距最近，设共同速度为，则 得 设两棒达到共同速度前，导体棒相对导体棒靠近的距离为，通过回路的电荷量 对导体棒用动量定理有 联立解得= 为使两棒不发生碰撞，初始时导体棒到的距离至少等于，故。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $