精品解析：云南曲靖市马龙区第一中学等校2025-2026学年高三下学期期中统测物理试卷

马龙区2026年春季学期高三期中统测试卷 物 理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：高考范围。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 自然界的铀中99.28%是铀238，铀238发生衰变产生新核钍234，其衰变方程为，则下列说法正确的是（ ） A. 铀238发生的是β衰变 B. X比γ的穿透能力更强 C. 的比结合能小于的比结合能 D. γ只能由原子核的衰变产生 2. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波.在t=0时刻该波刚好传播到x=3m处的质点P，该波的传播速度为10m/s。则从图示时刻起，质点Q第一次处于波峰，需再经过多少时间（　　） A. 1.2s B. 1.6s C. 2.0s D. 2.4s 3. 如图，一个仅受静电力作用的带电粒子在静电场中运动，其轨迹用虚线表示。下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能带负电 B. N点的电势一定高于M点的电势 C. 电场力一定做正功 D. 粒子的电势能一定增加 4. 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为 A. 11 B. 12 C. 121 D. 144 5. 如图所示，粗细均匀的直杆水平固定，一个滑环套在杆上，小球与滑环用细线连接，力F作用在小球上，滑环和小球均处于静止状态，开始时，F与细线的夹角大于，保持F方向不变，改变F的大小，使小球位置缓慢升高一些，环始终保持静止，则此过程中（　　） A. 力F变小 B. 绳的拉力变小 C. 杆对环的支持力变大 D. 杆对环的摩擦力变大 6. 为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S。同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域，内圆半径为0.9m，外圆半径为1.6m，以下说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a、b光的折射率之比为 C. a、b光在水中的传播速度之比为 D. a光在空气中与水中的波长之比为 7. 如图所示，一个质量为、长为、宽为、总电阻为的粗细均匀的矩形线框，由静止自由下落的高度后，进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面向外。已知匀强磁场的宽度为，，矩形线框的边刚进入磁场时和刚离开磁场时的速度相等，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 线框刚进入磁场时的感应电流大小为 B. 线框刚进入磁场时感应电流方向为逆时针 C. 线框完全进入磁场的瞬间速度大小为 D. 线框从刚进入磁场到完全离开磁场产生的热量为 二、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. 某学校为了创建绿色校园，新装了一批节能灯。该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，如图所示为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　） A. 干路电流增大 B. 两端电压变小 C. B灯变亮，A灯变暗 D. A、B两灯都变暗 9. 如图所示，用小型发电机发电，通过理想变压器给电动机供电，电动机刚好能正常工作，并将质量为10kg的重物以0.45m/s的速度向上匀速吊起，已知电动机的额定电压为49.5V，发电机线圈电阻为2Ω，匝数为100匝，线圈转动过程中通过的最大磁通量为0.01Wb，转动角速度为，变压器原、副线圈匝数比为2:1，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机的电动势大小为 B. 电动机输出的机械功率为45W C. 发电机的输出电压为99V D. 电动机线圈的发热功率为4.5W 10. 如图所示，长为l的轻质细杆两端固定小球a、b，a球质量为m，b球质量为2m，开始时细杆直立在水平地面上，某时刻给小球b一微小扰动，使其开始下落，经过t时间后小球b落地，已知重力加速度为g，两小球均可视为质点，不计一切阻力，在小球b下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两小球组成的系统动量守恒 B. b球落地前瞬间的速度大小为 C. a球移动的距离为 D. 轻杆对b球的冲量大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，建立________（填“L”或“”）坐标系，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 （2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势________。 （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻________（用n和表示）。 12. 某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图甲所示. （1）图甲中虚线框位置的组件名称是__________，它的作用是获得___________光； （2）做实验时，该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的刻度如图乙所示，读数为___________mm； （3）该同学接着转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波长为__________m（保留两位有效数字）； （4）在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距_________（填“变大”“变小”或“不变”）. 13. 如图所示，供游泳练习使用的救生圈用橡胶制成，内充气体。在17℃的室内对救生圈充气，充气前救生圈内部气体的压强为1atm。救生圈的容积为20L，充气筒每次可为其充入1atm的气体0.4L，忽略救生圈体积变化，气体可视为理想气体，设热力学温度T与摄氏温度t满足T=t+273K。 （1）若忽略救生圈充气过程中气体温度变化，求充气150次后救生圈内气体压强； （2）将充气后的救生圈拿到室外后救生圈气体的压强变为4.08atm，求室外温度。 14. 如图所示，质量分别为m1 = 0.95 kg、m2 = 1 kg的物块A、B静止放在光滑的水平面上，中间用轻弹簧相连，弹簧处于原长，一颗质量为m0 = 0.05 kg的子弹以水平速度v0 = 100 m/s射入木块A并留在木块中（时间极短），求： （1）子弹射入木块A后瞬间，木块A的速度大小； （2）木块B的最大动量大小； （3）弹簧具有的最大弹性势能。 15. 如图所示，两平行、光滑金属导轨相距为L水平放置，空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电阻为R的导体棒ab和质量为2m、电阻为2R的导体棒cd静置在金属导轨上，它们之间的距离为s，现给导体棒cd一向右的初速度，金属导轨足够长，在它们之后的运动过程中，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。足够长时间后，求： （1）导体棒ab获得的最大速度大小； （2）导体棒ab上产生的焦耳热； （3）最终导体棒ab和cd之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 马龙区2026年春季学期高三期中统测试卷 物 理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：高考范围。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 自然界的铀中99.28%是铀238，铀238发生衰变产生新核钍234，其衰变方程为，则下列说法正确的是（ ） A. 铀238发生的是β衰变 B. X比γ的穿透能力更强 C. 的比结合能小于的比结合能 D. γ只能由原子核的衰变产生 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数、电荷数守恒可知，X为粒子，铀238发生的是衰变。故A错误； B．X为粒子，X比γ的穿透能力更弱。故B错误； C．衰变后生成的新核更稳定，比结合能更大，即核的比结合能小于核的比结合能。故C正确； D．原子核衰变和核反应均可产生γ射线。故D错误。 故选C。 2. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波.在t=0时刻该波刚好传播到x=3m处的质点P，该波的传播速度为10m/s。则从图示时刻起，质点Q第一次处于波峰，需再经过多少时间（　　） A. 1.2s B. 1.6s C. 2.0s D. 2.4s 【答案】A 【解析】 【详解】Q点离x为0处波峰的距离为12m，当图示时刻x为0处波峰传到质点Q第一次处于波峰，经过的时间为 故选A。 3. 如图，一个仅受静电力作用的带电粒子在静电场中运动，其轨迹用虚线表示。下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能带负电 B. N点的电势一定高于M点的电势 C. 电场力一定做正功 D. 粒子的电势能一定增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线运动物体所受的合力指向轨迹的凹侧，正电荷所受电场力方向与电场线方向相同，根据图像可知该粒子所受的电场力沿着电场线方向，所以该粒子带正电，故A错误； B．沿着电场线方向电势逐渐降低，所以N点电势高于M点的电势，故B正确； CD．因为不确定粒子是从M点运动到N点还是N点运动到M点，故无法判断电场力做正功还是负功，也无法判断电势能的变化情况，故CD错误。 故选B。 4. 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为 A. 11 B. 12 C. 121 D. 144 【答案】D 【解析】 【详解】直线加速过程根据动能定理得 得 ① 离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 得 ② ①②两式联立得： 一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝B2，磁感应强度增加到原来的12倍，离子质量是质子质量的144倍，D正确，A、B、C错误。 故选D。 5. 如图所示，粗细均匀的直杆水平固定，一个滑环套在杆上，小球与滑环用细线连接，力F作用在小球上，滑环和小球均处于静止状态，开始时，F与细线的夹角大于，保持F方向不变，改变F的大小，使小球位置缓慢升高一些，环始终保持静止，则此过程中（　　） A. 力F变小 B. 绳的拉力变小 C. 杆对环的支持力变大 D. 杆对环的摩擦力变大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在小球位置变化过程中，小球受力始终平衡，如图 根据图解可知，绳的拉力T、力F的变化如图所示，即F、T均变大，AB错误； CD．对环研究，由于绳的拉力的竖直分力变小，水平分力变大，根据力的平衡可知，杆对环的支持力变小，杆对环的摩擦力变大，C错误D正确。 故选D。 6. 为了装点城市夜景，常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S。同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域，内圆半径为0.9m，外圆半径为1.6m，以下说法中正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a、b光的折射率之比为 C. a、b光在水中的传播速度之比为 D. a光在空气中与水中的波长之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于a光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，可知a光的全反射临界角较大，根据 可知， 故 a光的折射率较小，a光的频率小，故A错误，B错误； C．根据 可知，a、b光在水中的传播速度之比为，故C正确； D．光在空气中与水中的周期不变，根据 可知 a光在空气中与水中的速度之比为 故a光在空气中与水中的波长之比为，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一个质量为、长为、宽为、总电阻为的粗细均匀的矩形线框，由静止自由下落的高度后，进入磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面向外。已知匀强磁场的宽度为，，矩形线框的边刚进入磁场时和刚离开磁场时的速度相等，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 线框刚进入磁场时的感应电流大小为 B. 线框刚进入磁场时感应电流方向为逆时针 C. 线框完全进入磁场的瞬间速度大小为 D. 线框从刚进入磁场到完全离开磁场产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线框自由下落过程，根据机械能守恒定律有 解得线框刚进入磁场时的速度 线框刚进入磁场时，边切割磁感线，产生的感应电动势 感应电流大小，故A错误； B．线框刚进入磁场时，穿过线框的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向里，由安培定则判断可知感应电流方向为顺时针，故B错误； C．线框完全进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，线框只受重力作用做匀加速直线运动。已知边刚进入磁场时和刚离开磁场时的速度相等，说明线框完全进入磁场瞬间的速度小于刚进入磁场时的速度，即，故C错误； D．线框从刚进入磁场到边刚离开磁场的过程中，动能变化量为零，根据能量守恒定律可知，线框重力势能的减小量等于产生的焦耳热，即 此过程中只有线框进入磁场的过程产生热量，完全在磁场中运动时不产生热量，故进入过程产生的热量为； 线框离开磁场的过程，初速度等于边刚进入磁场时的速度，受力情况与ab边刚进入磁场时相同，位移也相同，所以离开磁场过程产生的热量与进入磁场过程产生的热量相等，即 因此，线框从刚进入磁场到完全离开磁场产生的总热量，故D正确。 故选D。 二、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. 某学校为了创建绿色校园，新装了一批节能灯。该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，如图所示为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　） A. 干路电流增大 B. 两端电压变小 C. B灯变亮，A灯变暗 D. A、B两灯都变暗 【答案】AD 【解析】 【详解】增加光照强度，R减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯的电压减小，A灯变暗，通过的电流 I增大，而减小，则增大，两端电压增大，而、B灯的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知B灯的电压减小，B灯变暗，故BC错误，AD正确。 故选AD。 9. 如图所示，用小型发电机发电，通过理想变压器给电动机供电，电动机刚好能正常工作，并将质量为10kg的重物以0.45m/s的速度向上匀速吊起，已知电动机的额定电压为49.5V，发电机线圈电阻为2Ω，匝数为100匝，线圈转动过程中通过的最大磁通量为0.01Wb，转动角速度为，变压器原、副线圈匝数比为2:1，g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机的电动势大小为 B. 电动机输出的机械功率为45W C. 发电机的输出电压为99V D. 电动机线圈的发热功率为4.5W 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题知，发电机产生的是正弦式交流电，则发电机产生的电动势最大值为 其中 而发电机的电动势大小为交流电的有效值，则有 联立解得，故A错误； B．由题知，电动机刚好能正常工作，并将质量为10kg的重物以0.45m/s的速度向上匀速吊起，故电动机输出的机械功率为 代入数据解得，故B正确； C．由题知，电动机的额定电压为49.5V，即变压器副线圈两端的电压，则有 根据电压与匝数的关系有 解得原线圈的输入电压 即发电机的输出电压为99Ｖ，故C正确； D．在原线圈回路中，根据闭合电路欧姆定律有 解得原线圈中电流 根据电流与匝数的关系有 解得副线圈中电流为 因此电动机线圈的发热功率，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，长为l的轻质细杆两端固定小球a、b，a球质量为m，b球质量为2m，开始时细杆直立在水平地面上，某时刻给小球b一微小扰动，使其开始下落，经过t时间后小球b落地，已知重力加速度为g，两小球均可视为质点，不计一切阻力，在小球b下落过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两小球组成的系统动量守恒 B. b球落地前瞬间的速度大小为 C. a球移动的距离为 D. 轻杆对b球的冲量大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．系统所受合外力不为零，故系统总动量不守恒，仅水平方向动量守恒，故A错误； B．b球落地瞬间，杆水平。设此时a、b水平速度分别为va、vbx。水平动量守恒 且沿杆方向速度分量相等 可得 即b球落地瞬间只有竖直速度。由机械能守恒定律 解得，故B错误； C．系统水平方向动量守恒，且初动量为零，符合“人船模型”。设a、b水平位移大小分别为xa、xb。由 且 解得，故C正确； D．对b球应用动量定理，取向下为正方向。重力冲量与杆的冲量矢量和等于动量变化量 解得杆对b球的冲量大小，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，建立________（填“L”或“”）坐标系，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 （2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势________。 （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻________（用n和表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有 设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律， 联立可得 整理可得 所以建立，作出图（c）中图线Ⅰ； 【小问2详解】 对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有 结合欧姆定律和电阻定律， 联立后整理 可知图线的纵轴截距 解得 【小问3详解】 由题意可知， 又 联立解得 12. 某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图甲所示. （1）图甲中虚线框位置的组件名称是__________，它的作用是获得___________光； （2）做实验时，该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的刻度如图乙所示，读数为___________mm； （3）该同学接着转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波长为__________m（保留两位有效数字）； （4）在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距_________（填“变大”“变小”或“不变”）. 【答案】（1） ①. 滤光片 ②. 单色 （2）2.331##2.332##2.333##2.334 （3）6.0×10-7 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]图甲中虚线框位置的组件名称是滤光片，它的作用是获得单色光； 【小问2详解】 手轮上的刻度读数为2mm+0.01mm×33.2=2.332mm 【小问3详解】 条纹间距 根据 可得 【小问4详解】 在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，根据 则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大。 13. 如图所示，供游泳练习使用的救生圈用橡胶制成，内充气体。在17℃的室内对救生圈充气，充气前救生圈内部气体的压强为1atm。救生圈的容积为20L，充气筒每次可为其充入1atm的气体0.4L，忽略救生圈体积变化，气体可视为理想气体，设热力学温度T与摄氏温度t满足T=t+273K。 （1）若忽略救生圈充气过程中气体温度变化，求充气150次后救生圈内气体压强； （2）将充气后的救生圈拿到室外后救生圈气体的压强变为4.08atm，求室外温度。 【答案】（1）4atm （2） 【解析】 【小问1详解】 以救生圈内原有气体和充入的所有气体为研究对象。初状态压强 ，总体积 末状态体积 ，压强设为。气体发生等温变化，根据玻意耳定律 解得 【小问2详解】 充气后在室内状态 ， 拿到室外后状态 ，。忽略体积变化，气体发生等容变化。根据查理定律 解得 室外摄氏温度 14. 如图所示，质量分别为m1 = 0.95 kg、m2 = 1 kg的物块A、B静止放在光滑的水平面上，中间用轻弹簧相连，弹簧处于原长，一颗质量为m0 = 0.05 kg的子弹以水平速度v0 = 100 m/s射入木块A并留在木块中（时间极短），求： （1）子弹射入木块A后瞬间，木块A的速度大小； （2）木块B的最大动量大小； （3）弹簧具有的最大弹性势能。 【答案】（1）v1 = 5 m/s （2）pB = 5 kg∙m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 子弹射入木块A的过程中，子弹与木块A组成的系统动量守恒，有 解得 【小问2详解】 当弹簧恢复原长时，木块B速度最大，根据动量守恒定律有 根据能量守恒有 解得 木块B的最大动量 【小问3详解】 当弹簧压缩到最短时，两物块共速，子弹与木块A、木块B、弹簧组成的系统动量守恒，有 解得 弹簧压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，根据能量守恒有 解得 15. 如图所示，两平行、光滑金属导轨相距为L水平放置，空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电阻为R的导体棒ab和质量为2m、电阻为2R的导体棒cd静置在金属导轨上，它们之间的距离为s，现给导体棒cd一向右的初速度，金属导轨足够长，在它们之后的运动过程中，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。足够长时间后，求： （1）导体棒ab获得的最大速度大小； （2）导体棒ab上产生的焦耳热； （3）最终导体棒ab和cd之间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒ab和cd在运动过程中始终受到等大反向的安培力，故系统合外力为零，系统动量守恒。以向右的方向为正方向，则当两者共速时，导体棒ab获得的速度最大，之后二者将一起以共同速度向右做匀速直线运动。设两者共速时的速度为，则根据动量守恒定律有 解得 即导体棒ab获得的最大速度大小为。 【小问2详解】 导体棒ab达到最大速度的过程中，由能量守恒定律有 解得回路产生的总焦耳热为 则导体棒ab上产生的焦耳热为 【小问3详解】 整个过程中对导体棒ab列动量定理方程有 根据法拉第电磁感应定律可知流过导体棒的电荷量为 又因为 联立解得 所以最终导体棒ab和cd之间的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $