精品解析：2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期高考模拟训练五物理试题

2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练五 物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器，激光作为电磁波，传播需要介质 B. 卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构 C. 丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹，其中③轨迹代表射线 D. 丁图中，把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力 2. 路面蜃景现象多见于炎热夏季的柏油路面，表现为远处路面似乎有水，但走近后“水”却消失不见，如图。这是由于被阳光照射后，路面上方空气的折射率随高度升高逐渐增大所致。下列光路图中能描述该现象的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 4. 如图所示，左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。两相同物块A、B用轻绳连接，放在光滑水平面上，在水平恒力F作用下，一起以加速度做匀加速直线运动，此时轻绳的弹力为。A、B依次由光滑水平面运动到粗糙水平面上，系统稳定后两物块以加速度加速运动，轻绳的弹力变为。则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 5. 静电复印技术在日常办公中十分常用，其关键环节是让带电墨粉在电场力作用下吸附到复印纸的指定位置。某简化模型中，复印纸与感光鼓之间形成水平方向的匀强电场，感光鼓带正电作为正极板，复印纸带负电作为负极板，两极板间的电压恒定。将墨粉颗粒从靠近感光鼓的位置由静止释放，不计重力和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 墨粉颗粒带负电 B. 墨粉颗粒在飞往复印纸的过程中，电势能不断增大 C. 带电量相同，质量越大的墨粉颗粒，打在复印纸上的速度越大 D. 若仅减小感光鼓与复印纸之间的距离，墨粉颗粒打在复印纸上的速率不变 6. “星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及某时刻星下点M的示意图。图乙为某段时间内卫星A绕地球做匀速圆周运动的星下点轨迹的经、纬度平面图，已知：卫星A绕行方向与地球自转方向相同，且轨道低于地球静止同步轨道卫星B（图中未画出）的轨道，卫星B的轨道半径为r。下列对卫星A的运动情况说法正确的是（　　） A. 运行周期为16h B. 轨道半径为 C. 运行速度大于7.9km/s D. 轨道平面与北纬60°平面重合 7. 如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面、大小可以调节的匀强磁场，一电子在纸面内从顶点a以一定的速度沿ad方向射入磁场。当磁感应强度的大小分别为时，电子可分别从ab边的中点e、b点和c点射出，则之比为（　　） A. 1∶2∶3 B. 1∶2∶4 C. 3∶2∶1 D. 4∶2∶1 8. 如图甲，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg，两物块之间用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触；另有一物块C从t=0时，以一定速度向右运动。在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v—t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 墙壁对物块B的弹力在4~12s的时间内对B的冲量I的大小为12N·s B. 物块C的质量为4kg C. B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为8J D. B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为4J 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 左图为一种餐巾架，右图为其结构示意图，质量为m的钢球用轻杆连接在支架上，并可绕光滑转轴转动，钢球下面压着餐巾纸，此时杆与竖直方向夹角为θ，钢球与纸巾间的滑动摩擦因数为μ。在水平抽出最上面一张纸巾的过程中，钢球和支架均保持静止，则此过程（　　） A. 钢球受到的摩擦力大小为μmg B. 若增大抽纸速度，则钢球受到的摩擦力增大 C. 钢球受到纸巾的支持力大小为 D. 钢球受到轻杆的作用力大小为 10. 重庆涪陵某小型风电站，简化工作原理如图甲所示，风轮机通过绝缘传动装置，带动发电机的转子线圈转动产生交流电，通过匝数比n1:n2=1:5的理想升压变压器将电压升高，经输电线向较远处的主电网变电站输送电能，到达变电站后，再通过匝数比n3:n4=10:1的理想降压变压器将电压降低，最终供给用户。已知用户端得到的电压u随时间t的变化关系如图乙所示，用户端得到的功率为44kW，输电线的总电阻为10Ω，线圈电阻可不计。则下列说法正确的是（　　） A. 风轮机的转动周期为0.02s B. 电流表的示数为 C. 发电站的输出功率为48kW D. 发电机的输出电压U1=440V 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。 （1）用如图所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列操作正确的是_____（双选，漏选错选不得分）。 A. 斜槽末端必须调节成水平 B. 通过调节使硬板保持竖直 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 用直线依次连接各个落点 （2）在此实验中，每次让小球从斜槽上的_______（选填“同一”、“不同”）位置由静止滚下。 （3）按正确的操作步骤得到如图所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球经过B点的速度___________m/s（取）。 12. 如图甲所示是某同学设计的多用电表的内部电路。虚线框中S为一单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱b可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量电阻的功能。图中电流表G（表头）的满偏电流，内阻。 （1）S接通触点1时，多用电表是量程为0.6A的电流表A，则_________； （2）若要测量一阻值约为的电阻，图中S应接通__________（填“触点2”或“触点3”），正确操作后多用电表的读数如图乙所示，该电阻的阻值为__________； （3）该同学为测量图甲中电源的电动势，把S接通触点2后，在两表笔间串联接入电阻箱（图中未画出）。改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱的读数和对应的电流表A的读数I，画出图像如图丙所示。若已知该图线的斜率为k，纵截距为a，则该同学测得的电源电动势_________（用题中所给的字母表示）；在不考虑偶然误差时，用该方法测得的电动势与电源电动势的真实值相比总是_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 13. 一列简谐波时刻的图像如图所示，波的传播速度为，时刻P质点处于波峰位置。求： （1）波的传播方向； （2）时刻Q质点的位置； （3）从到时间内，P质点运动的路程。 14. 如图，春节期间燃放的“火箭”型爆竹由A、B两部分构成，质量分别为m1＝0.2 kg、m2＝0.3 kg。现将“火箭”垂直于斜面静止摆放在倾角为37°的斜面上。点燃B底部火药（第一次爆炸），当A、B速度水平时，A、B间火药发生第二次爆炸，A、B分离瞬间，B速度为0，A速度大小为v1＝30 m/s，最终A撞击在与第一次爆炸位置同一高度的泥土堆上的C点。已知A撞击泥土堆的作用时间△t＝0.02 s，重力加速度大小g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，不计火药质量、空气阻力及“火箭”的体积，可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为A、B的机械能，求： （1）第二次爆炸前瞬间，A、B整体的速度大小v共； （2）第一次爆炸过程中，火药释放的化学能E； （3）A撞击泥土堆过程中，泥土堆对A的冲量方向与水平方向夹角的正切值。 15. 间距为L的足够长平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，导轨左、右两端各连接一个阻值为R的定值电阻，有部分导轨处在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁场的边界线M、N与导轨垂直，M、N间的距离大于L，俯视图如图所示，质量均为m、长度均为L的金属棒a、b垂直导轨放置，用长为L的绝缘轻杆连接，构成工字形框架。现给工字形框架一水平向右、大小为的初速度，工字形框架刚好能完全穿过磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒a、b接入电路的电阻均为R，不计导轨的电阻。求： （1）金属棒b刚进入磁场的瞬间，金属棒b两端的电压U； （2）工字形框架出磁场的过程中，金属棒b中产生的焦耳热Q； （3）磁场边界M、N间的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练五 物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器，激光作为电磁波，传播需要介质 B. 卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构 C. 丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹，其中③轨迹代表射线 D. 丁图中，把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力 【答案】B 【解析】 【详解】A．激光是一种电磁波，传播时不需要介质，故A错误； B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B正确； C．粒子带正电，粒子带负电，不带电，根据左手定则可知，②轨迹代表射线，③轨迹代表射线，①轨迹代表射线，故C错误； D．把核子分开需要克服核子之间的核力作用，故D错误。 故选B。 2. 路面蜃景现象多见于炎热夏季的柏油路面，表现为远处路面似乎有水，但走近后“水”却消失不见，如图。这是由于被阳光照射后，路面上方空气的折射率随高度升高逐渐增大所致。下列光路图中能描述该现象的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因为路面上方空气的折射率随高度升高逐渐增大，则太阳光斜射向地面的过程，总是由折射率较大的空气射向折射率较小的空气，即由光密介质斜射入光疏介质，光线始终会向远离法线的方向偏折，如图所示，则光路图C能描述该现象。 故选C。 3. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．设玻璃管与水平方向的夹角为，对水银柱受力分析可知，管内气体压强满足 可得 现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，可得变大，气体压强变小，根据等温变化可知气体体积变大，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，环境温度恒定，则气体温度不变，分子的平均动能不变，单个分子撞击管壁的平均作用力不变，故B错误； C．气体压强从微观角度看，取决于分子的平均动能和单位体积内的分子数（分子数密度），温度不变，分子平均动能不变；压强减小，单位体积内的分子数减少，因此单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少，故C正确； D．理想气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，即 气体体积增大，对外做功，即 可得，即气体吸收热量，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙。两相同物块A、B用轻绳连接，放在光滑水平面上，在水平恒力F作用下，一起以加速度做匀加速直线运动，此时轻绳的弹力为。A、B依次由光滑水平面运动到粗糙水平面上，系统稳定后两物块以加速度加速运动，轻绳的弹力变为。则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】当水平面光滑时，根据牛顿第二定律，对整体有 对B有 联立解得， 当水平面粗糙时，根据牛顿第二定律，对整体有 对B有 联立解得， 所以， 故选A。 5. 静电复印技术在日常办公中十分常用，其关键环节是让带电墨粉在电场力作用下吸附到复印纸的指定位置。某简化模型中，复印纸与感光鼓之间形成水平方向的匀强电场，感光鼓带正电作为正极板，复印纸带负电作为负极板，两极板间的电压恒定。将墨粉颗粒从靠近感光鼓的位置由静止释放，不计重力和空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 墨粉颗粒带负电 B. 墨粉颗粒在飞往复印纸的过程中，电势能不断增大 C. 带电量相同，质量越大的墨粉颗粒，打在复印纸上的速度越大 D. 若仅减小感光鼓与复印纸之间的距离，墨粉颗粒打在复印纸上的速率不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．墨粉颗粒向复印纸运动，两极板间电场强度方向由感光鼓指向复印纸，故墨粉颗粒带正电，故A错误； B．电场力对墨粉颗粒做正功，电势能不断减小，故B错误； C．由动能定理可得 可得打在复印纸上的速度 可知带电量相同，质量越大的墨粉颗粒到达复印纸的速度越小，故C错误； D．由可知仅减小感光鼓与复印纸之间的距离，而感光鼓与复印纸间的电压恒定，所以到达复印纸的速率不变，故D正确。 故选D。 6. “星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及某时刻星下点M的示意图。图乙为某段时间内卫星A绕地球做匀速圆周运动的星下点轨迹的经、纬度平面图，已知：卫星A绕行方向与地球自转方向相同，且轨道低于地球静止同步轨道卫星B（图中未画出）的轨道，卫星B的轨道半径为r。下列对卫星A的运动情况说法正确的是（　　） A. 运行周期为16h B. 轨道半径为 C. 运行速度大于7.9km/s D. 轨道平面与北纬60°平面重合 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，地球自转一圈，卫星转动3圈，则卫星运行周期为8h，故A错误； B．根据开普勒第三定律 解得，故B正确； C．7.9km/s是地球卫星的最大环绕速度，卫星A的运行速度不可能大于7.9km/s，故C错误； D．星下点在南北纬之间运动，说明轨道平面与北纬60°平面不重合，故D错误。 故选B。 7. 如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面、大小可以调节的匀强磁场，一电子在纸面内从顶点a以一定的速度沿ad方向射入磁场。当磁感应强度的大小分别为时，电子可分别从ab边的中点e、b点和c点射出，则之比为（　　） A. 1∶2∶3 B. 1∶2∶4 C. 3∶2∶1 D. 4∶2∶1 【答案】D 【解析】 【详解】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有   解得半径公式  由此可知，在、、一定的情况下，磁感应强度与轨道半径成反比，即 设正方形边长为，当磁感应强度为时，   解得 当磁感应强度为时，  解得 当磁感应强度为时，设半径为，由几何关系 解得 综上所述，半径之比为 所以磁感应强度之比为 故选D。 8. 如图甲，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg，两物块之间用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触；另有一物块C从t=0时，以一定速度向右运动。在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v—t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 墙壁对物块B的弹力在4~12s的时间内对B的冲量I的大小为12N·s B. 物块C的质量为4kg C. B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为8J D. B离开墙后的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为4J 【答案】D 【解析】 【详解】B．由乙图可知物块C速度为 A、C碰撞过程由动量守恒定律 解得物块C的质量为mC=2kg，B错误； A．在4~12s的时间内弹簧对A、C的冲量为 墙壁对物块B的弹力在4~12s的时间内对B的冲量I的大小等于弹簧对AC冲量的大小，则为24N·s，A错误； CD．B离开墙后的过程中，当A、B、C共速时弹簧弹性势能最大，则由动量守恒定律 解得 弹簧具有的最大弹性势能，C错误，D正确。 故选D。 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 左图为一种餐巾架，右图为其结构示意图，质量为m的钢球用轻杆连接在支架上，并可绕光滑转轴转动，钢球下面压着餐巾纸，此时杆与竖直方向夹角为θ，钢球与纸巾间的滑动摩擦因数为μ。在水平抽出最上面一张纸巾的过程中，钢球和支架均保持静止，则此过程（　　） A. 钢球受到的摩擦力大小为μmg B. 若增大抽纸速度，则钢球受到的摩擦力增大 C. 钢球受到纸巾的支持力大小为 D. 钢球受到轻杆的作用力大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】ACD．对钢球受力分析，设轻杆对钢球的作用力大小为F，根据平衡条件可得，， 联立解得，，，故A错误，CD正确； B．由以上分析可知，若增大抽纸速度，则钢球受到的摩擦力不变，故B错误。 故选CD。 10. 重庆涪陵某小型风电站，简化工作原理如图甲所示，风轮机通过绝缘传动装置，带动发电机的转子线圈转动产生交流电，通过匝数比n1:n2=1:5的理想升压变压器将电压升高，经输电线向较远处的主电网变电站输送电能，到达变电站后，再通过匝数比n3:n4=10:1的理想降压变压器将电压降低，最终供给用户。已知用户端得到的电压u随时间t的变化关系如图乙所示，用户端得到的功率为44kW，输电线的总电阻为10Ω，线圈电阻可不计。则下列说法正确的是（　　） A. 风轮机的转动周期为0.02s B. 电流表的示数为 C. 发电站的输出功率为48kW D. 发电机的输出电压U1=440V 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，风轮机的转动周期为0.02s，故A正确； B．电流表的示数为， 代入数据解得，故B错误； C．根据理想变压器电流与匝数的关系 可得 输电线上损失的功率为 所以发电站的输出功率为，故C正确； D．根据理想变压器电流与匝数的关系 可得 所以发电机的输出电压为，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。 （1）用如图所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列操作正确的是_____（双选，漏选错选不得分）。 A. 斜槽末端必须调节成水平 B. 通过调节使硬板保持竖直 C. 记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降 D. 用直线依次连接各个落点 （2）在此实验中，每次让小球从斜槽上的_______（选填“同一”、“不同”）位置由静止滚下。 （3）按正确的操作步骤得到如图所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球经过B点的速度___________m/s（取）。 【答案】（1）AB （2）同一 （3）2.5 【解析】 【小问1详解】 A．为了保持小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端必须调节成水平，故A正确； B．小球做平抛运动的轨迹处于竖直平面内，应通过调节使硬板保持竖直，故B正确； C．记录小球位置时，每次不需要严格地等距离下降，故C错误； D．用平滑的曲线依次连接各个落点，故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 为了保证每次小球抛出的速度相同，每次让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下。 【小问3详解】 由题图竖直方向有 解得 则小球的水平分速度为 小球经过B点的竖直分速度为 则小球经过B点的速度为 12. 如图甲所示是某同学设计的多用电表的内部电路。虚线框中S为一单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱b可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量电阻的功能。图中电流表G（表头）的满偏电流，内阻。 （1）S接通触点1时，多用电表是量程为0.6A的电流表A，则_________； （2）若要测量一阻值约为的电阻，图中S应接通__________（填“触点2”或“触点3”），正确操作后多用电表的读数如图乙所示，该电阻的阻值为__________； （3）该同学为测量图甲中电源的电动势，把S接通触点2后，在两表笔间串联接入电阻箱（图中未画出）。改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱的读数和对应的电流表A的读数I，画出图像如图丙所示。若已知该图线的斜率为k，纵截距为a，则该同学测得的电源电动势_________（用题中所给的字母表示）；在不考虑偶然误差时，用该方法测得的电动势与电源电动势的真实值相比总是_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】（1）6 （2） ①. 2 ②. 19 （3） ①. ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 由并联电路规律有 解得 【小问2详解】 [1][2]欧姆表需要电源，故接通触点2为欧姆挡用来测电阻，由图2知阻值为。 【小问3详解】 [1][2]设欧姆表内阻为，由闭合电路欧姆定律有 可得 图线的斜率 故 该方法无系统误差，所测电动势等于真实值。 13. 一列简谐波时刻的图像如图所示，波的传播速度为，时刻P质点处于波峰位置。求： （1）波的传播方向； （2）时刻Q质点的位置； （3）从到时间内，P质点运动的路程。 【答案】（1）波的传播方向沿轴负方向 （2）（，） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题图可知波长为，周期为 时刻P质点处于波峰位置，根据 可知时刻P质点向下振动，根据波形平移法可知，波的传播方向沿轴负方向。 【小问2详解】 由于波的传播方向沿轴负方向，则时刻Q质点向上振动，则Q质点的振动方程为 则时刻，有 可知时刻Q质点的位置为（，）。 【小问3详解】 从到时间内，由 可知P质点运动的路程为 14. 如图，春节期间燃放的“火箭”型爆竹由A、B两部分构成，质量分别为m1＝0.2 kg、m2＝0.3 kg。现将“火箭”垂直于斜面静止摆放在倾角为37°的斜面上。点燃B底部火药（第一次爆炸），当A、B速度水平时，A、B间火药发生第二次爆炸，A、B分离瞬间，B速度为0，A速度大小为v1＝30 m/s，最终A撞击在与第一次爆炸位置同一高度的泥土堆上的C点。已知A撞击泥土堆的作用时间△t＝0.02 s，重力加速度大小g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，不计火药质量、空气阻力及“火箭”的体积，可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为A、B的机械能，求： （1）第二次爆炸前瞬间，A、B整体的速度大小v共； （2）第一次爆炸过程中，火药释放的化学能E； （3）A撞击泥土堆过程中，泥土堆对A的冲量方向与水平方向夹角的正切值。 【答案】（1） （2） （3）0.54 【解析】 【小问1详解】 第二次爆炸过程时间极短，水平方向动量守恒，爆炸后速度为0，速度为，由动量守恒定律 代入，， 解得 【小问2详解】 第一次爆炸后，整体沿垂直斜面向上做斜抛运动，最高点速度水平，即最高点速度就是斜抛的水平分速度​。 斜面倾角，垂直斜面方向与水平方向夹角为，因此斜抛初速度满足 代入， 得 第一次爆炸释放的化学能全部转化为整体动能，因此 代入数据解得 【小问3详解】 斜抛上升过程中，初速度竖直分量 由运动对称性，下落到与爆炸点同高的点时，竖直速度大小，方向向下； 爆炸后水平速度保持不变。 对撞击过程应用动量定理，设泥土冲量的水平分量大小为，竖直分量大小为，撞击后速度为0。 水平方向​ 竖直方向 设冲量与水平方向夹角为，则 代入，，， 解得 15. 间距为L的足够长平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，导轨左、右两端各连接一个阻值为R的定值电阻，有部分导轨处在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁场的边界线M、N与导轨垂直，M、N间的距离大于L，俯视图如图所示，质量均为m、长度均为L的金属棒a、b垂直导轨放置，用长为L的绝缘轻杆连接，构成工字形框架。现给工字形框架一水平向右、大小为的初速度，工字形框架刚好能完全穿过磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒a、b接入电路的电阻均为R，不计导轨的电阻。求： （1）金属棒b刚进入磁场的瞬间，金属棒b两端的电压U； （2）工字形框架出磁场的过程中，金属棒b中产生的焦耳热Q； （3）磁场边界M、N间的距离s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒b刚进入磁场的瞬间，金属棒b切割磁感线产生感应电动势为 此时外电路电阻为 则金属棒b两端的电压 【小问2详解】 设金属棒b刚要出磁场时的速度为v2，则金属棒b出磁场到金属棒a出磁场的过程中，由动量定理 其中 解得 框架出磁场的过程中，由能量守恒得 此过程中金属棒b产生的热量为 【小问3详解】 从金属棒a进入磁场到金属棒b出磁场过程，由动量定理 其中 解得 可得磁场边界M、N间的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $