精品解析：江苏南京市2026届高考第二次模拟考试物理

南京市2026届高三年级第二次模拟考试 物 理 注意事项： 1.本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷。 2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分。 3.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上。 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 下面四幅无线电波波形图，属于调频波的是（　　） A. B. C. D. 2. 南京一高校实验室首次发现激光沿黑磷晶体不同方向入射时，产生的三次谐波强度呈现如图所示双叶分布。据此可判断黑磷（　　） A. 具有光学性质各向同性 B. 有规则的几何外形 C. 没有确定的熔点 D. 是多晶体 3. “彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置，它主要由一对左右对称的环电极和一对上下对称的端电极构成，如图所示，其内部某一截面的部分电场线和等势线分布，则（　　） A. P、M两点电场强度相同 B. P、Q两点电场强度 C. P、Q两点电势 D. M、N两点电势 4. 如图所示的图像描述了一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程，第二次经。气体（　　） A. 在状态时温度高于状态 B. 在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 C. 经过程的内能减少量小于过程 D. 经过程的吸热量小于过程的放热量 5. 某同学用如图甲所示的装置“测量弹簧的劲度系数”，改变在弹簧下端悬挂的钩码数量，记录弹簧在不同拉力作用下的长度。得到的的图像如图乙所示，当地重力加速度已知，则下列说法正确的是（　　） A. 刻度尺应保持竖直 B. 还需要弹簧测力计 C. 每次增加的钩码数量必须相等 D. 图中为弹簧处于水平状态下的自然长度 6. 如图所示，虚线的上方区域和下方区域均有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，两虚线之间无磁场，重力不计的带正电粒子以垂直于磁场方向的速度从点射入上方区域，其运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第一次从到的运动时间小于从到的 B. 磁场均垂直纸面向外 C. 磁感应强度 D. 轨迹内上下两区域磁通量 7. 如图所示，均匀介质中矩形区域内有一波源。时刻波源开始做简谐运动，分别向左、右两侧传播，、为矩形区域左右边界上的点。时波恰好传到、两点，矩形区域外的波形如图虚线所示，则（　　） A. 波速为 B. 波源的起振方向向上 C. 波源的平衡位置距离点 D. 时，波源处在平衡位置 8. 某城市的喷泉灯光秀，有一个边长为的正方形水池，在水底中央固定一圆环状光源，环状灯宽度为，内半径为，水深，水对该种灯光的折射率为，不考虑二次反射，下列四幅图中的阴影部分表示有光射出的部分，符合实际的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，地球和月球可视作一个双星系统，它们均绕连线上的A点（图中未画出）转动，它们的转动平面内存在一B点，B点处的监测卫星（质量很小）与地心、月心的连线恰好构成等边三角形，三星同步绕A点转动，监测卫星与月球相比较（　　） A. 向心力均由地球引力提供 B. 角速度较小 C. 加速度大小相等 D. 线速度较大 10. 如图所示，一个水杯置于水平桌面上，用轻绳连接在杯底的木球静止在水中。若轻绳突然断开，木球在水中加速上升过程，水杯对桌面的压力（　　） A. 大于总重力 B. 小于总重力 C. 等于总重力 D. 以上都有可能 11. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，电荷量相同、质量均为m的带正电小球A、B，带负电的小球C质量为2m，A、B间通过绝缘细线连接，C与A、B分别通过两端带铰链的绝缘轻杆相连接，三者构成边长为L的正三角形，小球均处于静止状态，剪断细线（　　） A. 瞬间A的加速度方向沿BA方向 B. 瞬间A的加速度大于C的加速度 C. 三个球运动过程中，系统机械能守恒 D. 三个球开始运动至共线时，C球位移为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 2B铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成，某小组通过实验测量一段笔芯的电阻。 （1）该小组先用多用电表欧姆挡“×10”挡测笔芯电阻，指针偏转如图虚线所示，更换倍率后再次测量的指针偏转如图实线所示，规范操作是_______； A.换用“×1”挡倍率 B.换用“×100”挡倍率 C.换倍率后旋转a旋钮进行欧姆调零 D.换倍率后旋转b旋钮进行欧姆调零 （2）为更准确的测量铅笔芯的电阻，该小组又找来一些实验器材： A.恒流源（电流恒定，数值未知） B.电流表：量程0~0.6 A C.电阻箱：量程0~99999 Ω，最小分度值为0.1 Ω D.开关，导线（带鳄鱼夹） （3）该小组设计了如图所示的电路进行实验，记录了实验数据，并描绘图像，部分数据点已在图中描出，还有一个数据点未描出，请在图中描出该点后作出图线。（ ） 5 10 15 20 25 30 0.200 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.10 0.15 0.20 0.21 0.22 0.24 10.00 6.67 5.00 4.76 4.55 4.17 （4）请写出的关系式________（用、、、表示）；根据图中的数据可以求出笔芯电阻的测量值________Ω（保留三位有效数字）。 （5）该小组讨论认为利用以上数据还可以求出恒流源电流的值。由于电流表有内阻，的测量值可能________（大于、等于或小于）真实值，你的依据________。 13. 已知基态的氢原子能量为，普朗克常量为，光在真空中速度为，氢原子的能级公式，其中是基态能量，，求： （1）一个处于能级的氢原子跃迁到能级，需吸收的光子能量； （2）用波长为的光子照射基态氢原子使其电离，电离后电子的动能。 14. 如图所示，内壁光滑的圆筒竖直固定，半径为，在侧壁同一竖直线上有、两小孔相距，将一质量为的小球从孔沿筒内壁水平射入筒中，小球紧贴筒内壁运动，恰能从孔射出，重力加速度为，求小球： （1）沿圆筒内壁的运动时间； （2）从点射入时的动量大小。 15. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平地面上，最低点切线水平，紧邻轨道左侧放置着一个下表面光滑、上表面粗糙的木板，在木板的左侧放置一小物块。从与圆心点等高处静止释放小滑块，经圆弧最低点滑上，与共速后，再与发生弹性碰撞。在以后的运动过程中，小滑块始终在木板上。已知，，，与间、与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度。求： （1）经过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小； （2）、第一次碰撞前，、系统损失的机械能； （3）在地面上运动的最大位移。 16. 如图甲所示，轻质导体大环与小环用三根阻值为、长度为的轻质导体辐条连接在一起，内部小环的半径忽略不计，辐条中点处各镶嵌一个质量为、电阻不计的金属小球。如图乙所示足够长的平行导轨水平固定，间距为，左侧有一个竖直金属转动轴，将装置甲套在竖直的转动轴上，装置甲可在水平面内转动，用导线和电刷将两部分连成回路，将长度略大于、质量为、阻值也为的导体棒垂直导轨放置并保持良好的接触，两个区域的匀强磁场的磁感应强度大小均为。不计一切摩擦阻力及其他一切电阻，初始时均静止，求： （1）仅给导体棒水平向右的初速度，导体棒开始运动时棒的电流大小； （2）若导体棒固定，给装置甲一个初始角速度，装置甲转动的最大角度； （3）若装置甲不固定，仅给导体棒水平向右的初速度，达到稳定的过程中导体棒中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京市2026届高三年级第二次模拟考试 物 理 注意事项： 1.本试卷考试时间为75分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷。 2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分。 3.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上。 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。） 1. 下面四幅无线电波波形图，属于调频波的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．无线电波的调制分为调幅和调频两种，其中调幅波是使高频载波的振幅随传输信号改变，其频率保持不变；调频波是使高频载波的频率随传输信号改变，振幅保持不变。该波是低频原始信号，不是调制后的无线电波，故A错误； B．该波振幅、频率都不变，是未调制的载波，故B错误； C．该波振幅始终不变，频率（波的疏密）随信号发生变化，符合调频波的特征，故C正确； D．该波载波振幅发生周期性变化，频率基本不变，属于调幅波，故D错误。 故选C。 2. 南京一高校实验室首次发现激光沿黑磷晶体不同方向入射时，产生的三次谐波强度呈现如图所示双叶分布。据此可判断黑磷（　　） A. 具有光学性质各向同性 B. 有规则的几何外形 C. 没有确定的熔点 D. 是多晶体 【答案】B 【解析】 【详解】AB．激光沿黑磷晶体不同方向入射时，产生的三次谐波强度不同，可知黑磷具有光学性质各向异性，是晶体，具有规则的几何外形，故A错误，B正确； C．黑磷是晶体，有确定的熔点，故C错误； D．多晶体由大量取向杂乱的单晶体组成，宏观上表现为各向同性，而黑磷表现出明显的各向异性，因此它是单晶体，不是多晶体，故D错误。 故选B。 3. “彭宁离子阱”是一个可以用来储存带电粒子的装置，它主要由一对左右对称的环电极和一对上下对称的端电极构成，如图所示，其内部某一截面的部分电场线和等势线分布，则（　　） A. P、M两点电场强度相同 B. P、Q两点电场强度 C. P、Q两点电势 D. M、N两点电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，方向沿电场线切线方向；由图像结合对称性可知P、M两点电场强度大小相同，方向相反，因此P、M两点电场强度不同，故A错误； B．电场线越密场强越大，P点比Q点更靠近中心，电场线更稀疏，因此，故B错误； CD．根据图像可知上、下端电极带正电，左、右环电极带负电，电场、电势的分布具有对称性；结合沿电场线电势降低，等势线与电场线垂直，可知P、Q两点电势相等，M点电势大于N点电势，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示的图像描述了一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程，第二次经。气体（　　） A. 在状态时温度高于状态 B. 在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 C. 经过程的内能减少量小于过程 D. 经过程的吸热量小于过程的放热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．从状态开始，第一次经绝热过程，可知，又体积变大，可知外界对气体做负功，根据热力学第一定律有 可得温度降低，即在状态时温度低于状态，故A错误； B．过程，气体做等压变化，体积变大，根据可得温度升高，平均动能变大，但是压强不变，根据压强的微观解释可得单位时间内撞击在单位面积上的分子数变小，即在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，故B错误； C．根据热力学第一定律经过程的内能减少量 过程，温度升高，内能增大，内能增加量 且有 过程，气体做等容变化，压强减小，根据可得温度降低，内能减小，内能减少量 又 可知，故C正确； D．根据 可得 又图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知 可得 可得 即经过程的吸热量大于过程的放热量，故D错误。 故选C。 5. 某同学用如图甲所示的装置“测量弹簧的劲度系数”，改变在弹簧下端悬挂的钩码数量，记录弹簧在不同拉力作用下的长度。得到的的图像如图乙所示，当地重力加速度已知，则下列说法正确的是（　　） A. 刻度尺应保持竖直 B. 还需要弹簧测力计 C. 每次增加的钩码数量必须相等 D. 图中为弹簧处于水平状态下的自然长度 【答案】A 【解析】 【详解】A．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，以减小读数误差，故A正确； B．利用二力平衡，已知钩码的质量和重力加速度可得弹力大小，则不需要弹簧测力计测弹力，故B错误； C．对每次增加的钩码数量没有要求，只要保证弹簧始终在弹性限度范围内，记录下每次弹簧的伸长量及所挂钩码的质量即可，故C错误； D．图乙为弹力与弹簧长度的关系图像，根据胡克定律可知 由于弹簧竖直悬挂，当的时候弹簧的长度为弹簧处于竖直状态下的自然长度，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，虚线的上方区域和下方区域均有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，两虚线之间无磁场，重力不计的带正电粒子以垂直于磁场方向的速度从点射入上方区域，其运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第一次从到的运动时间小于从到的 B. 磁场均垂直纸面向外 C. 磁感应强度 D. 轨迹内上下两区域磁通量 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．粒子带正电，根据左手定则可得虚线的上方区域磁场垂直纸面向里，下方区域磁场垂直纸面向外，根据洛伦兹力提供向心力有 可得半径为 速率不变，粒子在上方区域运动的半径较小，可知磁感应强度 根据 可知粒子在下方区域运动的周期长，运动时间 粒子在上方区域和下方区域转过的圆心角相同，根据，可知第一次从到的运动时间小于从到的，故A正确，BC错误； D．轨迹内上下两区域磁通量分别为Φ1＝B1S1，Φ2＝B2S2 其中S1 r1sinβ·r1cosβ（ sinβcosβ） S2 r2sinβ·r2cosβ（ sinβcosβ） 可知Φ1（ sinβcosβ），Φ2＝（+sinβcosβ），可知Φ1＜Φ2，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，均匀介质中矩形区域内有一波源。时刻波源开始做简谐运动，分别向左、右两侧传播，、为矩形区域左右边界上的点。时波恰好传到、两点，矩形区域外的波形如图虚线所示，则（　　） A. 波速为 B. 波源的起振方向向上 C. 波源的平衡位置距离点 D. 时，波源处在平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】AC．时波恰好传到、两点，则根据图像可知波源在距离P点1m处，距离Q点2m处，且，故AC错误； B．根据“上下坡”规律可得N点此时竖直向下振动，M点此时也是竖直向下振动，故波源的起振方向向下，故B错误； D．时，波传到、两点，则3s传播，故此时波源处在平衡位置，故D正确。 故选D。 8. 某城市的喷泉灯光秀，有一个边长为的正方形水池，在水底中央固定一圆环状光源，环状灯宽度为，内半径为，水深，水对该种灯光的折射率为，不考虑二次反射，下列四幅图中的阴影部分表示有光射出的部分，符合实际的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】光线在水面发生全反射时，无法射出水面，一个点光源在水面发光区域是一个圆，如图所示 在环状灯上取一线光源， 可知有光射出的形状如图所示，可看做是圆平移扫过的面积， 那么整个环状灯有光射出的部分可看成是该图像旋转扫过的面积，根据全反射有 圆的半径为 可知图形为中间有圆孔的圆环。 故选A。 9. 如图所示，地球和月球可视作一个双星系统，它们均绕连线上的A点（图中未画出）转动，它们的转动平面内存在一B点，B点处的监测卫星（质量很小）与地心、月心的连线恰好构成等边三角形，三星同步绕A点转动，监测卫星与月球相比较（　　） A. 向心力均由地球引力提供 B. 角速度较小 C. 加速度大小相等 D. 线速度较大 【答案】D 【解析】 【详解】A．监测卫星质量很小，可知其与月球之间的引力可忽略，可知月球向心力主要由地球的吸引力提供，监测卫星向心力由地球和月球的引力提供，故A错误； BD．地球、月球以及在任一拉格朗日点上的卫星都具有相同的运行周期和角速度（这样才能保持不变的相对位置），双星系统实际绕其质心转动，监测卫星到A点的距离大于月球到A点的距离，根据可知，监测卫星速度大于月球速度，故B错误，D正确； C．根据可得监测卫星加速度大于月球加速度，故C错误。 故选D。 10. 如图所示，一个水杯置于水平桌面上，用轻绳连接在杯底的木球静止在水中。若轻绳突然断开，木球在水中加速上升过程，水杯对桌面的压力（　　） A. 大于总重力 B. 小于总重力 C. 等于总重力 D. 以上都有可能 【答案】B 【解析】 【详解】这道题我们可以用整体法和超重及失重的思路来分析： 在一开始木球静止时，水杯、水和木球整体受力平衡，水杯对桌面的压力等于总重力。 当轻绳断开后，木球加速上升，此时会有等体积的水 “填补” 木球原来的位置，相当于有一个与木球等体积的水球在加速下降。而由于木球加速上升处于超重状态，但等体积的水球加速下降处于失重状态。又因为木球的密度小于水，所以水球的质量大于木球，因此整体的失重效果大于超重效果。因此，水杯对桌面的压力会小于总重力，B正确。 故选B。 11. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，电荷量相同、质量均为m的带正电小球A、B，带负电的小球C质量为2m，A、B间通过绝缘细线连接，C与A、B分别通过两端带铰链的绝缘轻杆相连接，三者构成边长为L的正三角形，小球均处于静止状态，剪断细线（　　） A. 瞬间A的加速度方向沿BA方向 B. 瞬间A的加速度大于C的加速度 C. 三个球运动过程中，系统机械能守恒 D. 三个球开始运动至共线时，C球位移为 【答案】B 【解析】 【详解】A．剪断细线瞬间，A受到三个作用：B对A的库仑斥力，沿AB连线背离B；C对A的库仑引力，沿AC连线指向C；轻杆AC的弹力，沿AC方向。三个力的合力存在沿AB方向和垂直AB方向的两个分量，因此A的加速度方向不沿BA方向，故A错误； B．系统在光滑水平面上运动，合外力为零，总动量守恒且初始总动量为零。 由对称性可知，A、B的加速度大小相等，且垂直AB方向的分量大小相等、方向相同，设为，C的加速度仅沿AB的中垂线方向，大小为。 垂直AB方向动量守恒： 代入 得 对时间求导得 A的合加速度大小为（为A沿AB方向的加速度分量） 显然，故B正确； C．系统内存在库仑力（电场力）做功，运动过程中电势能与动能相互转化，系统的机械能（仅动能，重力势能无变化）与电势能之和守恒，机械能不守恒，故C错误； D．系统初始静止，合外力为零，质心位置保持不变 初始时正三角形质心沿AB中垂线方向的坐标为： 三球共线时，杆长不变（），三球位于同一水平线上，质心y坐标等于C的y坐标 因此C沿中垂线方向的位移大小为：，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 2B铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成，某小组通过实验测量一段笔芯的电阻。 （1）该小组先用多用电表欧姆挡“×10”挡测笔芯电阻，指针偏转如图虚线所示，更换倍率后再次测量的指针偏转如图实线所示，规范操作是_______； A.换用“×1”挡倍率 B.换用“×100”挡倍率 C.换倍率后旋转a旋钮进行欧姆调零 D.换倍率后旋转b旋钮进行欧姆调零 （2）为更准确的测量铅笔芯的电阻，该小组又找来一些实验器材： A.恒流源（电流恒定，数值未知） B.电流表：量程0~0.6 A C.电阻箱：量程0~99999 Ω，最小分度值为0.1 Ω D.开关，导线（带鳄鱼夹） （3）该小组设计了如图所示的电路进行实验，记录了实验数据，并描绘图像，部分数据点已在图中描出，还有一个数据点未描出，请在图中描出该点后作出图线。（ ） 5 10 15 20 25 30 0.200 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.10 0.15 0.20 0.21 0.22 0.24 10.00 6.67 5.00 4.76 4.55 4.17 （4）请写出的关系式________（用、、、表示）；根据图中的数据可以求出笔芯电阻的测量值________Ω（保留三位有效数字）。 （5）该小组讨论认为利用以上数据还可以求出恒流源电流的值。由于电流表有内阻，的测量值可能________（大于、等于或小于）真实值，你的依据________。 【答案】 ①. AD ②. ③. ④. 11.4##11.5##11.6##11.7##11.8 ⑤. 等于 ⑥. 的测量值为与之和，的测量值偏大不影响利用斜率求 【解析】 【详解】（1）[1]如图所示指针的偏角过大，即待测电阻值较小，所以换用小倍率，即换用挡位，并旋转b旋钮进行欧姆调零。 故选AD。 （3）[2]描点连线，如图所示 （4）[3]根据欧姆定律可得 整理可得 [4]由图可知，图线的纵截距为 可得 （5）[5][6]若考虑电流表的内阻，则 整理可得 即的测量值为与之和，的测量值偏大不影响利用斜率求，故的测量值等于真实值。 13. 已知基态的氢原子能量为，普朗克常量为，光在真空中速度为，氢原子的能级公式，其中是基态能量，，求： （1）一个处于能级的氢原子跃迁到能级，需吸收的光子能量； （2）用波长为的光子照射基态氢原子使其电离，电离后电子的动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 氢原子从能级跃迁到能级，需吸收的光子能量应恰好等于两能级间的能量之差，光子能量满足 其中 解得 【小问2详解】 波长为的光子能量为 由能量守恒得电离后电子的动能 解得 14. 如图所示，内壁光滑的圆筒竖直固定，半径为，在侧壁同一竖直线上有、两小孔相距，将一质量为的小球从孔沿筒内壁水平射入筒中，小球紧贴筒内壁运动，恰能从孔射出，重力加速度为，求小球： （1）沿圆筒内壁的运动时间； （2）从点射入时的动量大小。 【答案】（1） （2）其中，， 【解析】 【小问1详解】 分析可知：小球在竖直方向仅受重力作用，做自由落体运动，根据自由落体公式 解方程可得 【小问2详解】 小球在沿圆柱形内壁运动，因此可知小球在水平方向做圆周运动，因为恰好从B孔射出，说明在竖直方向运动时间内，在水平方向恰好转动了n圈（n=1，2，3…），则水平方向路程为，设水平初速度为，则，其中n=1，2，3… 将第一小问结果带入得其中n=1，2，3… 动量公式为 则可以得到其中n=1，2，3… 15. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平地面上，最低点切线水平，紧邻轨道左侧放置着一个下表面光滑、上表面粗糙的木板，在木板的左侧放置一小物块。从与圆心点等高处静止释放小滑块，经圆弧最低点滑上，与共速后，再与发生弹性碰撞。在以后的运动过程中，小滑块始终在木板上。已知，，，与间、与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度。求： （1）经过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小； （2）、第一次碰撞前，、系统损失的机械能； （3）在地面上运动的最大位移。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒可得 解得 在最低点时，由向心力公式得 代入数据解得 【小问2详解】 由动量守恒定律得 解得与共同的速度 由能量守恒可知、系统损失的机械能 解得 【小问3详解】 A、C第一次碰撞，由动量守恒定律得 由机械能守恒可知 解方程得， 此后 解得 A、C第二次碰前，在地面上运动，加速度为 减速到零时有 对木板，有 解得 加速到有 可得， 可知A、C第二次碰前已停止，且每次A、C再次碰撞前，C的速度都为零。A、C第二次碰后根据速度交换可得 依次类推A、C第n次碰撞，有 C在地面上运动的最大位移 代入数据得 16. 如图甲所示，轻质导体大环与小环用三根阻值为、长度为的轻质导体辐条连接在一起，内部小环的半径忽略不计，辐条中点处各镶嵌一个质量为、电阻不计的金属小球。如图乙所示足够长的平行导轨水平固定，间距为，左侧有一个竖直金属转动轴，将装置甲套在竖直的转动轴上，装置甲可在水平面内转动，用导线和电刷将两部分连成回路，将长度略大于、质量为、阻值也为的导体棒垂直导轨放置并保持良好的接触，两个区域的匀强磁场的磁感应强度大小均为。不计一切摩擦阻力及其他一切电阻，初始时均静止，求： （1）仅给导体棒水平向右的初速度，导体棒开始运动时棒的电流大小； （2）若导体棒固定，给装置甲一个初始角速度，装置甲转动的最大角度； （3）若装置甲不固定，仅给导体棒水平向右的初速度，达到稳定的过程中导体棒中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒切割磁感线产生动生电动势为 由闭合电路的欧姆定律得 【小问2详解】 由电磁感应定律可知 由闭合电路的欧姆定律得 由动量定律得 可得导体环转动的最大角度 【小问3详解】 系统稳定运动时， 由动量定理可知对于导体棒MN有： 对于装置甲有 可得 由能量守恒定律可得 导体棒MN运动过程中产生的焦耳热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $