精品解析：云南玉溪第三中学2027届高三开学考物理试卷

**基本信息** 以海盗船、海上风电等真实情境为载体，覆盖力学、电磁学等核心模块，融合物理观念与科学思维，适配开学检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|运动和相互作用、能量、电场等|第1题海盗船情境考查超重失重（物理观念），第9题海上风电结合变压器原理（科学思维）| |非选择题|5/54|实验（动摩擦因数测量）、电磁感应等|第13题压缩空气储能考气体实验定律（科学态度与责任），第15题电磁导轨综合能量与电路（科学探究）|

高三物理 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 海盗船（如图所示）是游乐园里一种经典的摆动设施，乘客坐上去可以体验像在海浪里颠簸一样的刺激。某乘客坐在海盗船的中间位置，随海盗船一起在竖直平面内自由摆动，摆动过程中乘客会（ ） A. 一直处于失重状态 B. 一直处于超重状态 C. 既不失重也不超重 D. 既有失重也有超重 【答案】D 【解析】 【详解】乘客在摆动至最低点时，具有竖直向上的向心加速度  根据牛顿第二定律  解得支持力 ，此时乘客处于超重状态； 乘客在摆动至最高点时，速度为零，向心加速度为零，但具有沿切线向下的切向加速度，该加速度有竖直向下的分量，根据牛顿第二定律可知支持力小于重力，此时乘客处于失重状态，则乘客既有失重也有超重。 故选D。 2. 稀土矿中有天然放射性核素钍系和铀系，已知经历一系列衰变后，最终衰变为，在这个过程中将不断出现新的原子核，其中包括（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由α、β衰变的质量数和电荷数变化规律，目标核素的质量数和电荷数分别满足， 对，由质量数方程得 再由电荷数方程得 两种衰变次数均为非负整数，因此该核素可以出现在衰变链中，故A正确； B．对，由质量数方程得 α衰变次数必须为整数，故B错误； C．对，由质量数方程得 α衰变次数必须为整数，故C错误； D．对，由质量数方程得 α衰变次数必须为整数，故D错误。 故选A。 3. 汽车的安全带和安全气囊可以在交通事故中极大降低车祸中头部、胸腔重伤概率。在某次碰撞测试中，一辆以的速度行驶的汽车与刚性固定障碍物碰撞，司机（假人）经静止，则司机受到的合力约为自身重力的（ ） A. 5倍 B. 10倍 C. 15倍 D. 20倍 【答案】B 【解析】 【详解】汽车初速度，碰撞后末速度，作用时间 由动量定理有 自身重力 取，解得合力与重力的比值为。 故选B。 4. 如图所示，为正四面体，O点是三角形的中心，在顶点A固定一个带正电的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 面是等势面 B. B、C两点电势相等，电场强度相同 C. O点电场强度与B点电场强度的大小之比为 D. 将一个带负电的检验电荷从B点沿直线移到D点，检验电荷的电势能先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．点电荷的等势面是球面，则面不是等势面。故A错误； B．B、C两点到点电荷的距离相等，则电势相等；而电场强度大小相等，但方向不同。故B错误； C．设点电荷电荷量为Q，正四面体棱长为L，则O点电场强度大小， B点电场强度大小 联立解得，故C正确； D．将一个带负电的检验电荷从B点沿直线移到D点，检验电荷先靠近正电荷再远离正电荷，则电势能先减小再增大。故D错误。 故选C。 5. 某位同学发现教室窗户上的玻璃被窗框包裹住了，不方便直接测量玻璃厚度，思考后决定通过玻璃的折射测量玻璃的厚度。玻璃的横截面如图所示，光线a从玻璃表面的A点垂直射入玻璃，光线b从玻璃表面B点斜射入玻璃，入射光线与玻璃表面的夹角为，已知A、B两点之间的距离为d，玻璃的折射率，不考虑多次反射。两束光线从玻璃另一侧同一点射出，则此玻璃的厚度为（ ） A. B. d C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】光线垂直射入玻璃表面，入射角为，光线沿直线传播穿过玻璃，不发生偏折。如图所示 光线入射光线与玻璃表面夹角为，则入射角 设光线在玻璃中的折射角为。根据折射定律 代入数据得 解得 因为，所以折射角 两束光线从玻璃另一侧同一点射出，由于光线垂直向下传播，光线折射后必须传播到光线的路径上（即点正下方的C点）。设玻璃厚度为，光线从点传播到点正下方的C点。根据几何关系有 解得玻璃厚度 故选C。 6. 磁约束是指用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动的技术。如图所示，两同心圆的半径分别为R和，在圆心处有一粒子源（未画出），在纸面内从各个方向发射速度大小相等的同种粒子。两同心圆之间的区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，带电粒子在磁场的约束下，恰无法从大圆射出。若该粒子源可以放置在小圆内的任何位置，要保证依然没有粒子从大圆射出，则磁感应强度大小至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设粒子质量为，电荷量为，速度大小为。当粒子源在圆心时，粒子沿径向进入磁场，做匀速圆周运动。设轨道半径为，运动轨迹如图所示 由几何关系有 解得 根据洛伦兹力提供向心力有 整理可得 当粒子源在小圆内任意位置时，最易射出大圆的情况是粒子沿小圆切向进入磁场。设此时轨道半径为，运动轨迹如图所示 由几何关系有 整理可得 即磁感应强度大小至少为。 故选D。 7. “地球隧道”是科幻电影中出现过的场景，设想通过贯穿地球核心的隧道实现跨半球快速通行。两条隧道和如图所示，人类可以无初速度地进入光滑隧道，并在万有引力的作用下无摩擦地穿过地球，到达地球的另一端。两隧道长度之比，人类穿过两隧道的时间分别为和。认为地球为质量分布均匀的球体，已知均匀球壳对内部物体的万有引力为零，则为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】A 【解析】 【详解】设地球密度为，物体质量为，物体距地心距离为。根据题意，物体受到的万有引力由半径为的球体产生，即 其中 解得 设物体沿隧道偏离中点的位移为，则引力沿隧道方向的分力（回复力）为 根据牛顿第二定律，加速度 这表明物体做简谐运动，其角频率，周期 物体穿过隧道的时间为半个周期 由此可见，穿过隧道的时间与隧道长度无关，只与地球密度有关。因此，即 故选A。 8. 图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点Q的振动图像，已知质点Q的平衡位置的横坐标。下列说法正确的是（ ） A. 该波的波长为 B. 该波的波速为 C. 从图甲波形图时刻开始，质点P比质点Q先到波谷 D. 质点Q的振幅为 【答案】CD 【解析】 【详解】ABD．由图甲可知，波长，振幅 ；由图乙可知，周期，根据 可得波速，故AB错误，D正确； C．波沿x轴正方向传播，根据同侧法可判断出，质点P正在向下振动，经到达波谷；质点Q正在向上运动，过平衡位置后，到达波峰，再向下，到达波谷的时间远大于，所以质点P比质点Q先到波谷，故C正确。 故选CD 。 9. 2026年5月，16兆瓦漂浮式海上风电平台三峡领航号完成了固定安装，标志着我国在深远海漂浮式风电领域取得突破。某风力发电的输电网络供电的装置如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，电流表为理想交流电表，下列说法正确的是（ ） A. 若只将风力发电机线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则电流表示数也增加为原来的两倍 B. 高压输电指的是要增加输电线电阻上的电压 C. 若只增大降压变压器副线圈所接负载R的电阻，则电流表的示数增大 D. 若只将降压变压器副线圈的滑片向上移动，则电流表的示数增大 【答案】AD 【解析】 【详解】设升压变压器原、副线圈匝数为、，降压变压器原、副线圈匝数为、。 A．发电机电动势有效值，角速度加倍则加倍，也加倍。将负载等效到升压副线圈侧，总电阻为，保持不变，故加倍，由知电流表示数也加倍，A正确； B．高压输电是在输送功率一定时，提高输电电压以减小输电电流，从而减小输电线电阻上的电压损失，并非要增大上的电压，B错误； C．负载电阻增大，降压副线圈电流减小，降压原线圈电流随之减小，输电线电流减小，故升压原线圈电流即电流表示数减小，C错误； D．滑片向上移动，降压副线圈接入匝数增大，等效电阻减小，总电阻减小，增大，故即电流表示数增大，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，质量均为m的木块A和B置于斜面上，A和B通过轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为k，弹簧弹性势能与形变量之间的关系式为，其中x为弹簧的形变量。不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接木块B和C，滑轮与木块B之间的轻绳与斜面平行，木块C的质量也是m。在外力作用下，三木块均处于静止状态，弹簧处于原长，木块A和木块C在同一高度。突然撤去外力，木块A、B、C开始运动，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，在木块A向下运动的过程中，B未碰滑轮，C未落地。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 木块A、B、C的机械能之和保持不变 B. 木块A与木块C始终在同一高度 C. 木块A的最大速度为 D. 木块A的最大位移为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．三个木块和弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，但木块A、B、C三者的机械能之和会和弹簧弹性势能相互转化，因此三者机械能之和不守恒，故A错误； B．初始状态A、C同一高度： 设某一过程中，A沿斜面向下运动位移为​，此时弹力为，此时， 说明任意时刻即 AC的高度变化同步，始终保持同一高度，故B正确； C．当A的加速度为0时，速度达到最大： 对A受力平衡： 得弹簧伸长量 由A分析可知，，， 对三物块含弹簧的系统，根据机械能守恒有：   化简可得，故C正确； D．当A速度减为0时，由上分析可知此时BC的速度均为零，A的位移达到最大，设最大位移为： 对系统用机械能守恒，初末状态动能均为0，重力势能变化与弹簧弹性势能满足：  ，化简得，D错误。 故选BC 。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学设计如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数，操作步骤如下： ①将砝码放入托盘中，用细线连接木块与托盘，调整木板的倾角，使木块沿木板匀速上滑； ②测量并记录砝码和托盘的总质量m、木块的质量M、斜面的长度s和斜面的高度h； ③改变砝码和托盘的总质量、木块的质量，重复以上步骤，可得到多组m、M的数据，并作出图像。 （1）本实验______（填“需要”或“不需要”）满足。 （2）若图像的斜率为k，则动摩擦因数______。 （3）若该同学测质量时忘记测量托盘的质量，仅将砝码的质量记为m，则动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1）不需要 （2） （3）准确 【解析】 【小问1详解】 本实验利用平衡条件测量动摩擦因数，系统做匀速直线运动，加速度为零。对托盘和砝码分析，由平衡条件可知细线拉力 对木块分析，沿斜面方向由平衡条件可知 联立可得 在此过程中，细线拉力严格等于托盘和砝码的总重力，不存在系统误差，因此不需要满足的条件。 【小问2详解】 由平衡方程 整理得 根据几何关系，斜面倾角满足， 图像的斜率 代入三角函数值得 解得 【小问3详解】 设托盘质量为，实际悬挂总质量为。根据平衡条件有 整理得 作图像时，为常数，仅影响图像的纵轴截距，不改变图像的斜率。动摩擦因数是通过斜率计算得出的，既然斜率测量值不变，则动摩擦因数的测量结果准确。 12. 某简易电阻表的电路图如图所示，图中E是电池，电动势为，电流表的满偏电流为，内阻为，定值电阻，A端和B端分别与两表笔相连。 （1）图中的A端应与______（填“红”或“黑”）表笔相连接。 （2）短接两表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻的阻值，指针偏转到电流表满偏刻度的处，则该未知电阻的阻值为______Ω。 （3）若要将该电阻表的倍率减小为原来的，则应将定值电阻更换为______Ω。（保留两位有效数字） （4）实验结束后，若发现电流表内阻的实际值略小于，则按正确步骤操作会导致被测电阻的测量值______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1）红 （2）100 （3）4.5 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 根据欧姆表原理，电流应该从红表笔流进，而A端与电源负极相连，则A端是红表笔。 【小问2详解】 短接两表笔时，设干路电流I，则 根据闭合电路欧姆定律得 测电阻时，设干路电流为，则 根据闭合电路欧姆定律得 联立解得 【小问3详解】 若要将该电阻表的倍率减小为原来的，则内阻变为原来的，由， 解得 【小问4详解】 由可知，电流表内阻的实际值略小于，代入计算的偏大，电阻的测量值偏小。 13. 压缩空气储能是一种用电低谷时利用电能压缩空气储存能量，用电高峰时释放能量发电的大规模物理储能技术，当前我国已建成全球最大规模的盐穴压缩空气储能电站，核心设备实现国产化。空气储能装备中，密闭一定质量的理想气体，在某工作过程中，气体经历过程，其图像如图所示，图中、均为已知，A状态时气体的压强为。 （1）求气体在状态C时的压强； （2）若1mol理想气体在标准状况下（热力学温度为，压强为p）的体积为，求题中气体物质的量n。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 气体从A状态到C状态，有 解得 【小问2详解】 从A状态到标准状况下，对理想气体有 解得 由于1mol理想气体在标准状况下（热力学温度为，压强为p）的体积为，所以有 解得 14. 如图所示，质量的四分之一圆弧轨道（上表面光滑，下表面粗糙）放置在水平地面上，圆弧轨道半径，轨道最低点切线水平。在最低点放置一质量的小球P，将质量的小球Q从圆弧轨道与圆心等高处由静止释放，小球Q在最低点时与小球P发生碰撞（时间极短）。两小球均视为质点，整个过程中圆弧轨道始终处于静止状态，取重力加速度大小。 （1）求小球Q与小球P碰撞前瞬间，地面对圆弧轨道的支持力大小F； （2）若碰撞后瞬间，两小球对圆弧轨道的压力大小相等，求碰撞过程中两小球损失的总机械能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 圆弧轨道上表面光滑、全程静止，小球Q下滑过程只有重力做功，根据机械能守恒  解得碰撞前Q的速度 在最低点，根据牛顿第二定律  代入数值解得 根据牛顿第三定律，小球Q对轨道的压力大小为 对圆弧轨道受力分析，它受自身重力、Q对它的向下压力、地面支持力，根据三力平衡关系  解得 【小问2详解】 碰撞时间极短，水平方向动量守恒，取向左为正方向 ​  根据牛顿第二定律，对碰撞后的Q： ​​ 对碰撞后的P： 由题意知 联立可得​解得， 损失的机械能等于碰撞前总动能减去碰撞后总动能  代入数值得 15. 如图所示，足够长的两平行导轨倾斜固定放置，导轨与水平面的夹角为θ，导轨的间距为L，空间中有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m、有效电阻为R的金属杆垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ。由静止释放金属杆，金属杆下滑距离s后开始做匀速直线运动。金属杆运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，除金属杆外，其余部分电阻不计，重力加速度大小为g。求： （1）从金属杆由静止释放到匀速运动的过程中，通过金属杆的电荷量q； （2）金属杆的最大速度v； （3）从金属杆由静止释放到匀速运动的过程中，金属杆上产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电荷量的推导公式为  其中平均感应电流  平均感应电动势由法拉第电磁感应定律得  金属杆下滑距离，回路沿斜面的面积为，其在水平方向（垂直竖直磁场）的投影面积为 可得：  【小问2详解】 金属杆匀速时速度达到最大值，沿导轨方向合力为0：速度为时，感应电动势 感应电流 安培力大小为，方向水平向左 沿导轨方向： 与 安培力沿导轨向上的分力、滑动摩擦力平衡； 垂直导轨方向：支持力，滑动摩擦力 代入平衡条件  整理后解得最大速度：  【小问3详解】 对金属杆从释放到匀速的过程用动能定理：重力做功、摩擦力做功、安培力做功的总和等于动能变化，而安培力做的负功全部转化为回路焦耳热。 列动能定理方程：  对全程的摩擦力功积分：   第一部分积分结果为；第二部分中，因此 结合第一问的电荷量 可得：  最终整理得到焦耳热：  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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. 海盗船（如图所示）是游乐园里一种经典的摆动设施，乘客坐上去可以体验像在海浪里颠簸一样的刺激。某乘客坐在海盗船的中间位置，随海盗船一起在竖直平面内自由摆动，摆动过程中乘客会（ ） A. 一直处于失重状态 B. 一直处于超重状态 C. 既不失重也不超重 D. 既有失重也有超重 2. 稀土矿中有天然放射性核素钍系和铀系，已知经历一系列衰变后，最终衰变为，在这个过程中将不断出现新的原子核，其中包括（ ） A. B. C. D. 3. 汽车的安全带和安全气囊可以在交通事故中极大降低车祸中头部、胸腔重伤概率。在某次碰撞测试中，一辆以的速度行驶的汽车与刚性固定障碍物碰撞，司机（假人）经静止，则司机受到的合力约为自身重力的（ ） A. 5倍 B. 10倍 C. 15倍 D. 20倍 4. 如图所示，为正四面体，O点是三角形的中心，在顶点A固定一个带正电的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 面是等势面 B. B、C两点电势相等，电场强度相同 C. O点电场强度与B点电场强度的大小之比为 D. 将一个带负电的检验电荷从B点沿直线移到D点，检验电荷的电势能先增大后减小 5. 某位同学发现教室窗户上的玻璃被窗框包裹住了，不方便直接测量玻璃厚度，思考后决定通过玻璃的折射测量玻璃的厚度。玻璃的横截面如图所示，光线a从玻璃表面的A点垂直射入玻璃，光线b从玻璃表面B点斜射入玻璃，入射光线与玻璃表面的夹角为，已知A、B两点之间的距离为d，玻璃的折射率，不考虑多次反射。两束光线从玻璃另一侧同一点射出，则此玻璃的厚度为（ ） A. B. d C. D. 6. 磁约束是指用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动的技术。如图所示，两同心圆的半径分别为R和，在圆心处有一粒子源（未画出），在纸面内从各个方向发射速度大小相等的同种粒子。两同心圆之间的区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，带电粒子在磁场的约束下，恰无法从大圆射出。若该粒子源可以放置在小圆内的任何位置，要保证依然没有粒子从大圆射出，则磁感应强度大小至少为（ ） A. B. C. D. 7. “地球隧道”是科幻电影中出现过的场景，设想通过贯穿地球核心的隧道实现跨半球快速通行。两条隧道和如图所示，人类可以无初速度地进入光滑隧道，并在万有引力的作用下无摩擦地穿过地球，到达地球的另一端。两隧道长度之比，人类穿过两隧道的时间分别为和。认为地球为质量分布均匀的球体，已知均匀球壳对内部物体的万有引力为零，则为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 8. 图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，图乙为质点Q的振动图像，已知质点Q的平衡位置的横坐标。下列说法正确的是（ ） A. 该波的波长为 B. 该波的波速为 C. 从图甲波形图时刻开始，质点P比质点Q先到波谷 D. 质点Q的振幅为 9. 2026年5月，16兆瓦漂浮式海上风电平台三峡领航号完成了固定安装，标志着我国在深远海漂浮式风电领域取得突破。某风力发电的输电网络供电的装置如图所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，电流表为理想交流电表，下列说法正确的是（ ） A. 若只将风力发电机线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则电流表示数也增加为原来的两倍 B. 高压输电指的是要增加输电线电阻上的电压 C. 若只增大降压变压器副线圈所接负载R的电阻，则电流表的示数增大 D. 若只将降压变压器副线圈的滑片向上移动，则电流表的示数增大 10. 如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，质量均为m的木块A和B置于斜面上，A和B通过轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为k，弹簧弹性势能与形变量之间的关系式为，其中x为弹簧的形变量。不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接木块B和C，滑轮与木块B之间的轻绳与斜面平行，木块C的质量也是m。在外力作用下，三木块均处于静止状态，弹簧处于原长，木块A和木块C在同一高度。突然撤去外力，木块A、B、C开始运动，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，在木块A向下运动的过程中，B未碰滑轮，C未落地。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A. 木块A、B、C的机械能之和保持不变 B. 木块A与木块C始终在同一高度 C. 木块A的最大速度为 D. 木块A的最大位移为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学设计如图所示的实验装置测量木块与木板间的动摩擦因数，操作步骤如下： ①将砝码放入托盘中，用细线连接木块与托盘，调整木板的倾角，使木块沿木板匀速上滑； ②测量并记录砝码和托盘的总质量m、木块的质量M、斜面的长度s和斜面的高度h； ③改变砝码和托盘的总质量、木块的质量，重复以上步骤，可得到多组m、M的数据，并作出图像。 （1）本实验______（填“需要”或“不需要”）满足。 （2）若图像的斜率为k，则动摩擦因数______。 （3）若该同学测质量时忘记测量托盘的质量，仅将砝码的质量记为m，则动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 12. 某简易电阻表的电路图如图所示，图中E是电池，电动势为，电流表的满偏电流为，内阻为，定值电阻，A端和B端分别与两表笔相连。 （1）图中的A端应与______（填“红”或“黑”）表笔相连接。 （2）短接两表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻的阻值，指针偏转到电流表满偏刻度的处，则该未知电阻的阻值为______Ω。 （3）若要将该电阻表的倍率减小为原来的，则应将定值电阻更换为______Ω。（保留两位有效数字） （4）实验结束后，若发现电流表内阻的实际值略小于，则按正确步骤操作会导致被测电阻的测量值______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。 13. 压缩空气储能是一种用电低谷时利用电能压缩空气储存能量，用电高峰时释放能量发电的大规模物理储能技术，当前我国已建成全球最大规模的盐穴压缩空气储能电站，核心设备实现国产化。空气储能装备中，密闭一定质量的理想气体，在某工作过程中，气体经历过程，其图像如图所示，图中、均为已知，A状态时气体的压强为。 （1）求气体在状态C时的压强； （2）若1mol理想气体在标准状况下（热力学温度为，压强为p）的体积为，求题中气体物质的量n。 14. 如图所示，质量的四分之一圆弧轨道（上表面光滑，下表面粗糙）放置在水平地面上，圆弧轨道半径，轨道最低点切线水平。在最低点放置一质量的小球P，将质量的小球Q从圆弧轨道与圆心等高处由静止释放，小球Q在最低点时与小球P发生碰撞（时间极短）。两小球均视为质点，整个过程中圆弧轨道始终处于静止状态，取重力加速度大小。 （1）求小球Q与小球P碰撞前瞬间，地面对圆弧轨道的支持力大小F； （2）若碰撞后瞬间，两小球对圆弧轨道的压力大小相等，求碰撞过程中两小球损失的总机械能。 15. 如图所示，足够长的两平行导轨倾斜固定放置，导轨与水平面的夹角为θ，导轨的间距为L，空间中有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m、有效电阻为R的金属杆垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ。由静止释放金属杆，金属杆下滑距离s后开始做匀速直线运动。金属杆运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，除金属杆外，其余部分电阻不计，重力加速度大小为g。求： （1）从金属杆由静止释放到匀速运动的过程中，通过金属杆的电荷量q； （2）金属杆的最大速度v； （3）从金属杆由静止释放到匀速运动的过程中，金属杆上产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $