2026届北京市第八十中学高三下学期模拟预测物理试题

高三物理一模前模拟训练 一、选择题 1.唐代诗人张志和在《玄真子涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹.背日喷乎水，成虹凳之状。”从物理 学的角度来看， 影如是由太阳光进入水滴，乐折射一，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射 一次形成的。如图所示为影虹形成的示意图，一束太阳光（白光）P由右侧射入球形水滴，M、N是白光射 入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光束。下列说法正确的是() 太阳光 A.M光的折射率小于N光的折射率 B.从同一介质射向空气，M光发生全反射的临界角大于N光的临界角 C.若遇到相同的障碍物，M光比N光的衍射现象更明显 D.M光光子的能量比N光光子的能量大 2.中国科学院在2025年11月1日发布消息，位于甘肃省武威市民勤县的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆， 已成功实现了钍铀核燃料转换。钍基熔盐堆内的链式反应示意图如图所示，下列相关判断中正确的是() A.核反应n+Th→Th属于核聚变反应 裂变产物1 B变 B变 半表期22分 笔子半7香 B.一个P阳核27天后必将发生B衰变生成U )增殖反应 好 y射线 ⌒.压增大，Pa的华衰期变小 能式裂变反应 物2 D.钍基熔盐堆是利用中子轰击U引起的链式反应来 获取核能的 3.如图所示，一定质量的理想气体经历a→b→c→d状态变化，其中a状态的温度为T。,c→d为等温 过程。下列说法正确的是《) A,c状态的温度为3江。 B.d状态的压强为1.5p C.b→c的过程中，所有气体分子的运动速率都增加 D.a→b的过程中，气体对外界做正功 4.几位同学手拉手一起进行“千人震实验，实验过程中同学们会感受到瞬间触电的 感觉。实验器材包含两节干电池(3.0V)、带铁芯的多匣线圈（电阻很小）、开关，同 学们按图示电路连接。实验中，光闭合开关待电路稳定后再断开班关，以下说法正 确的是() A.闭合开关瞬间，同学们有触电感，电流方向为A到B B.断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压远大于3.0V C.断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压等于3.0V D.断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为A到B 5.B超是一种超声技术，探头发射超声波扫描人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的 回波形成图像。某血管探头沿x轴正方向发射简谐超声波，如图所示，=0时刻波恰好传到质点M。已知此 超声波在血管中的传播速度为1400m/s,下列说法正确的是() A.该超声波的频率为1.0×10Hz y/mm 0.4 B.t=3.5×10s时，质点N恰好第三次处于波谷 M N 714212835xx10m) C.超声波属于机械波，能发生干涉现象，因为波长太短不能发 -04 生衍射现象 D.迎着血流方向发射超声波，血液流速越快，探头接收到的反射波频率越低 6.农田、园林的喷灌装置能够旋转喷水，某喷口在旋转180过程中，前后两次喷出的水流轨迹如图所示， 已知两股水流轨迹的最高点等高，O点为喷口在水平地面上的投影，落点A、B到O点的距离之比为3！， 忽略空气阻力，则() A.水流1从喷口喷出到落地用时比水流2要长 水流1 喷口 水流2 B.水流1和水流2在最高点的速度大小之比为3：1 C.水流1和水流2从喷出到落地的平均速度之比为3：1 B 77777777777777777777 77777 777 D.相同高度处水流1的流量比水流2的流量小 7.我国的北斗系列卫星在探测空间电场时，科研人员会使用一种球形传感器，球形传感器通常由两个相互 绝缘的半球壳组成，当它置身于太空的等离子体环境中时，通过半球壳可以探测空间电场分布情况。如图 所示，取一均匀带正电半球壳，球心O处的电场强度大小为E。,O、A、B是半球壳轴 线上的三点，OA和AB长度相等，工人在加工时不小心截去了左边一小部分，各部分 00 电荷量不变，裁取面与底面的夹角日=60°，下列说法正确的是（) A.截去左侧部分前，O、AB三点中，O点电势最高，且电势差UoM=U4B B.截去左侧部分前，O、A、B三点中，B点电势最低，且电势差UM<U C截去左侧部分后，在球心0处放一电荷量为9的点电荷，电荷所受电场力大小为汽9吗，方向与0C 成60°角 D.截去左侧部分后，在球心0处放一电荷量为+9的点电荷，电荷所受电场力大小为96，方向与0C 成30°角 (多选) 8.2025年3月28日，记者从中核集团获悉，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度 均突破一亿度，中国可控核聚变技术取得重大进展。在地球上，要实现可控核聚变，要利用磁场约束来实 现。如图为四种电磁场模型的示意图，四种模型中磁感应强度大小均为B。图甲为速度选择器，两板间电 压为U,上极板带正电，板间距为d:图乙为电磁流量计，圆形截面的半径为r,稳定时最上方和最下方之 间的电压为U；图丙为磁流体发电机，两极板间距离为d,离子进入两板间的速率为V;图丁中的霍尔元件 为长方体，载流子为电子，带电荷量为，单位体积内的自由电子数为”，与磁场方向平行的棱长为a,与 磁场方向垂直的截面为正方形，正方形的边长为b。带电粒子的重力不计，下列说法正确的是( 甲 乙 丙 A,图甲中正电荷做匀速直线运动的速度大小为 a'应从右边进入速度选择器 B.图乙中液体的流量（单位时间内液体流过的体积）为 Uπr 2B C.图丙中磁流体发电机两极板间的电压为Bd D.图丁中霍尔电压为B! neb 9.2025年，中国环流三号(HL3)实现更高参数的稳态运行，等离子体温度突破1.5亿摄氏度，并成功延 长高约束模式(H-mod)的持续时间，向未来聚变电站工程化迈出关键一步。可控核聚变的磁约束像一个 无形的管道，将高温等离子体束缚在其中，通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速，使其达到核聚 变的点火温度。可以做一些简化后的模拟计算：半径为？的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增 大的匀强磁场中，磁感应强度的变化规律为B=:,其中k为常数且k>0,如图乙所示。t=0时刻，一个质 量为m、电荷量为+9的微粒，从静止开始被涡旋电场加速，t时刻与一个静止的中性粒子m,相撞，并结合 在一起，电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。以下正确的是() A,管道内产生的涡旋电场强度增大 B.带正电微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向是顺时 针 C.碰前瞬间带电微粒的速度v= 2m D.碰后瞬间管道对结合体的作用力方向沿圆环半径向内 (②进)10.在带电粒子“碰撞”实验中，0时，粒子P以初速度%向静止的粒子2运动，两粒子在某段时间内运动 的4图像如图所示，S、S2分别是0~4、t~2时间内两速度图像所围面积的大小，且S=S2。已知P、Q 的质量分别为m、mQ,仅考虑静电力的作用，且P、2始终未接触。则下列说法中正确的是() A.mp-2mg B.两粒子在时刻的电势能最大 C。P在6时刻的速度大小为宁 D.2时刻后两图像仍会出现交点 (乡边)山.利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐 标系Oxz后保持手机方位不变，且Oz始终竖直向上，如图(a)所示。电缆上方的水平地面上有E、F、G、 H四个点，如图(b)所示。EF、GH长均为1.8m且垂直平分。电缆通电前将各分量调零，通电后将手机 贴近地面，测得四点的分量数据见表，其中Bc=BH。则() 位置 BIμT B,/uT B,/μT H ==F 8 6 G F 0 -6 图(a) 图6) G B 0 0 H B 0 0 A.电缆中电流沿+y方向 B.电缆中电流沿y方向 C.电缆距离地面的深度为1.2m D.电缆距离地面的深度为2.4m 12.如图，在水平面上有一质谱仪，由直线加速器和磁场偏转器组成， 偏转器内有方向竖直向上的匀强磁场：偏转器的水平截面是圆心为O磁场偏转器 2R照相底片 内半径为R、外半径为2R的半圆环。粒子从静止经加速电压U加速 后，正对偏转器入口矩形abcd的中心进入磁场区域，粒子做半径为r 直线加速器 文粒了 的圆周运动后打在照相底片矩形eh的中心。在质谱仪正常工作时，加速电压在U。-△U到U。+△U之间波 动，拉于均能打在展相底片上，但感光位屋会发生改变，令5=兴，感光长度为△山，不计粒子重力及粒于 间的相互作用，则△1与r的比值为() A.1-6 B.2W1+8 C.+6--6D.2(W+6--8 (滋)13.如图甲所示，质量分别为mm的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系 统静止在光滑水平面上(B靠墙面)，此时弹簧形变量为x,撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的a- 图像如图乙所示，S,表示0到，时间内A的a4图像与坐标轴所围图形的面积大小，S、3分别表示1到2 时间内A、B的Q-1图像与坐标轴所围图形的面积大小，下列说法正确的是( A.0到2时间内，墙对B的冲量大于mS B.ma<ma C.B运动后，弹簧的最大形变量小于 B x划 懂w 777777777777777777 7777777 D.S-S2>S3 图甲 图乙 (滋)14.如图所示是磁流体发电机的简易模型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为人、Q、b, 前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的电阻连成闭合电路， 整个发电通道处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里，如果等离子源以速度，发射质 量均为m、带电量大小均为g的等离子粒子，沿着与板面 平行的方向射入两板间，单位体积内正负离子的个数均为 忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。下列说法 正确的是（) A.开关断开的情况下，稳定后上极板电势高于下极板 B.设等离子体的电阻率为P,没有接通电路时，等离子体受到阻力为则接通电路后，为了维持速 度%不变在通道两侧所加的压强差为4p=士+恤 ab Rbl+pb C.电键闭合时，若正离子在通道中的运动轨迹如图中虚线所示（负离子与之类似），设此时两极板电 压为0，图中轨迹的最高点和最低点的高度差为h=2mB,- B'aq Bavo D.图中轨迹的最高点和最低点的高度差为h,在h<a的情况下，通过电阻的电流 B'b+R 2nmavo 二、实验题 15,在验证动量守恒定律实验中，甲同学利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为m, 被碰小球质量为m2,记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。乙同学利用气垫导轨、力传感器、无线加 速度传感器、光电门、轻质弹簧和滑块等器材设计了测量物体质量和验证动量守恒的实验，组装摆放好的 装置如图乙所示。 加速度传感器光电门 光电门2 以长位里O档光片 力传器 挡光片 浙块X 洪 (玻导到 连气源 +FIN talm-s"2 0.751 3.02 0.2 7 )关于甲同学的实验要点，下列说法正确的是 ,两球大小可以不同 B.两球必须是弹性小球 C.斜槽可以不光滑 D.斜槽末端必须水平 (②)甲同学的实验中，不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次， 用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前 端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入 射小球与被碰小球落点的平均位置M、N:用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为L、L2、L, 则表达式 成立，动量守恒定律得到验证。 乙同学实验的主要步骤如下： a,测得A、B滑块上固定的挡光片的宽度均为d,并根据挡光片调节光电门到合适的高度； b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块A上； c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态： d.弹簧处于原长时右端位于O点，将滑块A向左水平推动，使弹簧右端压至P点，稳定后由静止释放滑 块A,并开始计时； e.计算机采集获取数据，得到滑块A所受弹力大小F、加速度大小a随时间t变化的图像，如图丙所示： f滑块A与弹簧分开后，经过光电门1，记录遮光时间△，然后滑块A、B发生碰撞，碰撞时间极短，A、 B分开后，A通过光电门1的时间为△M,B通过光电门2的时间为△B: 根据乙同学的实验回答以下两个问题： (③)利用测量数据，用字母mA(滑块A与加速度传感器以及挡光片的总质量)、ma(滑块B与挡光片的总质 量)、△t、△tw、△ta表示验证动量守恒定律的表达式是 (4)图丙数据包含大量隐含信息，假设F-t和αt图像与坐标轴围成的面积分别S、S,将弹簧右端压缩至P 点时，弹簧具有的弹性势能可表示为 (结果用S、S2表示)。 16.用气体压强传感器做“探究气体笑变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 胶管 户垂0 压强 注射器 传感器 数据采集器 计算机 甲 乙 丙 (1)关于该实验下列说法正确的是 A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B.为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C.为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 (2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强D和体积V的数据并作出V-】图线，发现图 线不通过坐标原点，如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是 (3)若A组同学利用所得实验数据作出的P-二图线，应该是 ∠☑「⅓ (4)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强P和体积V的值后，以p为纵轴、 己为横轴， 画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是 A.实验过程中有漏气现象 B.实验过程中气体温度降低 C.实验过程中气体温度升高 D.装置连接处的软管容积不可忽略 17,冬雪季节，大桥斜拉索杆表面的积雪结冰，有坠落伤人的风险，故在拉索杆顶端预安装了一批除雪环。 如图甲，必要时释放除雪环，可以刮除沿途所有积雪和覆冰。图乙是大桥的部分结构示意图，OB是一根拉 索杆（相当于直滑道），其中OA段用于悬挂除雪环(OA长度未知)，装有顶盖，不会积雪。单个除雪环在 拉索杆上受到的滑动摩擦力为定值。当拉索杆无积雪时(0)，从 O点释放一个除雪环，经18s滑到B点。已知所有除雪环均可视为 从0点释放，单个除雪环质量m=8kg,OB=324m,倾角G-30°，重 积雷 力加速度g取10m/s2。 B⑧ 用 乙 (1)求单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力石的大小： (2)某次，环运动至覆有冰雪层的AB段时受到冰雪层额外的阻力，其大小恒为=24N。释放一个除雪环后， 此除雪环最终停在了C点，已知loc24m,试求OA长度loA。 (3)在(2)问的过程之后又释放第二个除雪环。求从第二个除雪环释放至它与第一个除雪环发生完全非弹性 碰撞后为止，该过程中系统损失机械能。 18.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、P2平行固定在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L, M、P两点间接有阻值为R的定值电阻，导轨平面处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。质量为m、 长为L的金属杆从导轨底端NQ位置以沿斜面向上、大小为v的速度开始运动，沿导轨运动的位移大小为 x时速度恰好减为0。金属杆在返回Ng位置前已经开始做速度大小为5的匀 速直线运动。金属杆与导轨始终保持垂直并接触良好，不计导轨及金属杆电 阻，重力加速度大小为g。求： (1)磁场的磁感应强度大小B; (2)金属杆从NQ位置开始运动时的加速度大小a: (3)金属杆上滑过程中通过电阻的电荷量9。 19.“倒立摆”是验证自动控制理论、A1算法的经典模型。这些理论或算法可用于工业自动控制技术或机器 人技术（比如人形机器人在复杂环境下维持平衡的技术）。图示水平轨道上的四驱小车（含车内设备总质量 为M)搭载AI算法程序，当轻质细杆处于某种姿态时，车内传感器采集轻质细杆与竖直方向夹角数据（如 图中α、B),计算机利用数据计算并驱动车轮转动，使小车受到牵引力（车轮主动旋转时，四个车轮对轨 道存在总静摩擦力∫，将小车视为质点，则小车受到的牵引力F就是∫的反作用力，轨道对小车的力除牵引 力及支持力外，没有其它力)，进而控制小车、轻质细杆及摆球的运动。已知杆长为L,与杆固连的可视为 质点的摆球质量为m(不包含在M内)，图中与杆固连的轻质套简属杆的一部分，可绕光滑的转轴自由转动。 不计空气阻力，车轮在轨道上滚动时不打滑。不考虑采集数据与施加牵引力的时间差，牵引力只能水平向 左或向右，重力加速度为8。 套简 光滑转轴 固车轨道 轻杆 m○摆球 甲 乙 (1)启动程序锁定小车，摆球在竖直面内来回摆动，最大摆角为，如图甲。求最大摆角处轻杆对摆球的拉 力T的大小； (②)如图乙，某时刻正在倒下的轻杆与竖直方向夹角为B,为使轻杆保持此姿态（即B不再变化，即摆球与 小车保持相对静止)，求牵引力可，的大小； (3)在(2)的基础上，为使轻杆回到竖直姿态，可调节牵引力的大小使轻杆绕转轴逆时针匀速转动，角速度 为@，求当杆回到与竖直方向夹角为0(<B)时，牵引力F2的大小。 20,离子发动机是利用电能加速工质（工作介质）形成高速射流而产生推力的航天器发动机.其原理如图 所示，其原理如下：首先系统将等离子体经系统处理后，从下方以恒定速率，向上射入有磁感应强度为B、 方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域I内，栅电极MW和PQ间距为d.当栅电极MN、PQ间形成稳定的电 场后，自动关闭区域I系统（包括进入其中的通道、匀强磁场B).区域内有垂直纸面向外，磁感应强度 大小为B2,放在A处的中性粒子离子化源能够发射任意角度，但速度均为2的正、负离子，正离子的质量 为m,电荷量为g,正离子经过该磁场区域后形成宽度为D的平行粒子束，经过栅电极MN、P?之间的电 场中加速后从栅电极P2喷出，在加速正离子的过程中探测器获得反向推力（不计各种粒子之间相互作用、 正负离子、等离子体的重力，不计相对论效应).求： 预 ⊙⊙ 区娥1 + XB X 区域 、喷射方向 ⊙电子 负极橱板 ⊙中性推进剂原了 巾性粒了 正极册板 ⊙正离子 离子化源 (1)求在A处的正离子的速度大小v2: (2)正离子经过区域1加速后，离开PQ的速度大小： (3)在第(2)问中，假设航天器的总质量为M,正在以速度v沿MP方向运动，已知现在的运动方向与 预定方向MN成B角，如图所示.为了使飞船回到预定的飞行方向MN,飞船启用推进器进行调整.如果沿 垂直于飞船速度v的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进 器喷射出的粒子数N为多少？ 北京市第八十中学2025-2026学年第二学期高三零模 （一模前模拟练习） 物 理 参 考 答 案2026年3月20日 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分；多选题选全得3分，漏选得2分，有错选不得分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B B B B C BC C BC 题号 11 12 13 14 答案 AC D AC AC 1．D 【详解】A．由光路图可知，M光的偏折程度大于N光，可知水滴对M光的折射率大于对N光的折射率，故A错误；B．根据可知，M光的临界角小于N光的临界角，故B错误；C．由于M光的频率大于N光的频率，M光的波长小于N光的波长，若遇到相同的障碍物，N光比M光的衍射现象更明显，故C错误；D．M光的频率大于N光的频率，M光光子的能量比N光光子的能量大，故D正确。 2．D 【详解】A．核聚变反应是两质量很小的轻核结合成质量较大的核，核反应不属于核聚变反应，A项错误；B．核衰变遵循“统计规律”，对于一个核而言，何时发生衰变完全是随机的，B项错误；C．半衰期与外界状态无关，所以与压强无关，C错误；D．钍基熔盐堆本质上依然属于核裂变反应堆，其依然是利用核裂变来获取核能的，即利用中子轰击引起的链式反应来获取核能，D项正确。 3．B 【详解】A．过程中，根据理想气体状态方程，有可得c状态的温度为，故A错误；B．过程，根据玻意耳定律有可得d状态的压强为，故B正确；C．的过程中体积不变，压强升高，则温度升高，气体分子的平均运动速率增加，但不是所有气体分子的速率都增加，故C错误；D．的过程中，气体体积减小，外界对气体做正功，故D错误。 4．B 【详解】A．两节干电池电动势约为3V，闭合开关瞬间，人体两端的电压等于电源两端电压为3V，不会有触电感觉，故A错误；BC．断开开关的瞬间，线圈电流变化率大，线圈产生的自感电动势非常大，远大于3.0V，故线圈两端电压会变大，流过同学们的电流变大，同学们感觉有电流流过身体，故B正确，C错误；D．断开开关瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈中的电流变小，因此感应电流的方向与原方向相同，自左向右，断开开关时，线圈与人组成新的闭合回路，因此流过人体的电流从B到A，故D错误。 5．B 【详解】A．由图可知，超声波的波长为根据解得频率为，故A错误；B．由图可知，质点N离最近的波谷距离为可知波谷第一次传播到质点N所需时间为又超声波的周期为可得质点N第三次处于波谷的时刻为，故B正确；C．超声波属于机械波，能发生干涉、衍射等现象，故C错误；D．由多普勒效应可知，迎着血流方向发射超声波，血液流速越快，探头接收到的反射波频率越高，故D错误。 6．B 【详解】A．由于两股水流从喷出到最高点的高度相等，竖直方向上有可知两股水流在竖直方向的分速度相等，根据可知，两股水流从喷口喷出到最高点历时相等，由于最高点等高，由可知最高点至落地时间相等，故两股水流从喷出至落地用时均为，故水流1从喷口喷出到落地用时比水流2相等，A错误；B．两股水流在最高点的速度之比等于其水平分速度之比，根据 知，在最高点的速度之比等于其水平分位移之比，即；C．水流1和水流2从喷出到落地用时相等，竖直位移相等，水平位移之比3:1，则合位移之比不等于，则其平均速度之比不等于，C错误；D．由A、B项分析知，水流1的初速度比水流2的大，喷口横截面积相等，根据流量可知，相同高度处水流1的流量比水流2的大，D错误。 7．C 【详解】A．由于球壳带正电，离球壳越近电势越高，三点中，点电势最高，球壳产生的电场不是匀强电场，故电势差，故A错误；B．由A分析知，点电势最低，越靠近球壳，场强越大，相等距离电势差越大，故，故B错误；CD．根据对称性，表面积较小的这部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度一定沿着角的角平分线向右下方，同理，表面积较大的部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度一定沿着角的角平分线向左下方，两部分球面产生的电场在处的电场强度一定相互垂直，而均匀带电的半球壳的电场强度大小为，同理可以分析其电场强度方向，画出矢量图，如下图所示。则剩余部分的电场强度大小为故电荷所受电场力大小为，方向与成角，故C正确，D错误。 8．BC 【详解】A．图甲中正电荷做匀速直线运动时，则有解得由于洛伦兹力与电场力平衡，电场力向下，洛伦兹力应向上，因此正电荷应从左边进入速度选择器，故A错误；B．电压稳定时，导电液体受到的电场力等于洛伦兹力，则有则其流量其中联立解得，故B正确；C．电路稳定时，电场力与洛伦兹力平衡，则有解得，故C正确；D．根据题意可知，洛伦兹力与电场力平衡，则有根据电流的微观定义可得联立解得，故D错误。 9．C 【详解】A．磁感应强度满足，则恒定不变，则感应电动势恒定不变，磁场在管道内产生涡旋电场的强弱不变，故A错误；B．根据楞次定律可知，感生电场的方向沿逆时针方向，微粒带正电，所受电场力方向与感生电场方向一样，微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向为逆时针方向，故B错误；C．由法拉第电磁感应定律可得环内感应电动势环内电场强度粒子加速度碰前粒子速度可得，故C正确；D．碰撞过程动量守恒结合体受洛伦兹力方向指向圆心；假设碰后瞬间管道对结合体的作用力FN方向均沿圆环半径方向向外，结合体所需向心力将动量守恒方程以及v带入可知可见无论m0多大，结合体所受作用力FN一定大于0，说明假设正确，所以碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外，结合体才能做圆周运动，故D错误。 10．BC 【详解】A．根据动量守恒，得mQ=2mP故A错误；B．两粒子在t1时刻速度相等，两粒子相距最近，则系统的电势能最大，故B正确； C．由于S1=S2，则时间内与时间内两粒子间距离相等，电势能相等，由动量守恒定律得，根据能量关系解得即P在t2时刻的速度大小为，故C正确；D．两粒子带同种电荷，所受电场力方向相反，t2时刻后速度不可能再相同，两图像不会出现交点，故D错误。 11．AC 【详解】AB．由题中数据可知，E、F两点水平x方向的磁感应强度大小相等，方向均沿+x方向，竖直z方向的磁感应强度大小相等，E点沿+z方向分量与F点沿-z方向分量相等，结合G、H两点在y、z方向磁感应强度均为零可知E、F点位置如图所示： G、H在EF的中垂线上，故电缆中电流沿+y方向。选项A正确，B错误； CD．F点的磁感应强度分解如图所示： 可得 又EF长为L=18m 由几何关系可得 解得距离地面的深度为h=1.2m 选项C正确，D错误。 12．D 【详解】经过加速后获得的速度大小为v，根据动能定理有根据洛伦兹力提供向心力，有联立解得由此可知粒子加速电压越大，运动的轨道半径就越大，则，因为，变形得则最小半径为最大半径为感光长度则 13．AC 【详解】B．根据图像可知，在t1时刻之后，A、B一起运动时，根据，可得，故B错误；A．根据受力分析可知，在0到t1时间内，物体B处于静止状态，所以墙对B的力与弹簧对A的力大小方向均相同，在图乙中面积表示速度的变化量，根据动量定理可知0到t2时间内，墙对B的冲量，故A正确；C．当两物体加速度最大时，弹簧的形变量最大，即t2时刻弹簧的形变量最大，此时两物体的速度相等，B脱离墙面后，AB运动过程中动量守恒，即 根据系统机械能守恒定律可得联立可得，故C正确；D．根据图像可知，脱离墙面后图线与坐标轴围成的面积分别为A、B的速度变化量，即， 所以，故D错误。 14．AC 【详解】A．开关断开时，极板间的电压大小等于电动势。由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向上，可知上极板电势高。A正确；B．根据电阻定律可知发电机板间部分的等离子体等效内阻 接通电路，此时发电通道内电荷量为q的离子受力平衡有解得由欧姆定律可得该电流在发电通道内受到的安培力大小为FA=BIa要使等离子做匀速直线运动，所需推力整理后解得，B错误；C．两板间电场强度为配速其中离子受到的洛伦兹力故离子以线速度做匀速圆周运动和以做匀速直线运动的合运动。那么做匀速圆周运动的半径为则 C正确；D．当在的情况下，即，即时，与极板距离小于2R的粒子可以打到极板而形成电流，单位时间内打到一块极板上的粒子数为 此时发电机的输出电流为D错误。 2、 实验题（共2小题，共18分） 15．（1）CD （2） （3） （4） 【详解】（1）A．为了能保证水平方向的对心碰撞，两个球的半径应该相同，故A错误； B．两球不一定是弹性的，可以是非弹性的，故B错误； C．斜槽可以不光滑，只要同一实验从斜槽上同一位置由静止释放即可，故C正确； D．斜槽末端必须水平，这样才能保证球从斜槽末端飞出时做平抛运动，故D正确。 （2）要验证的关系是 因小球做平抛运动，落地时间相等，则有 即当表达式成立时，动量守恒定律得到验证。 （3）由题意，利用测量数据，可得滑块A与滑块B碰撞前瞬间的速度大小为 滑块A与滑块B碰撞后瞬间的速度大小分别为， 验证动量守恒定律的表达式是 即 （4）根据，可知图像与坐标轴围成的面积表示物体受到的冲量，可得 根据，可知图像与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，可得 对A根据动量定律 根据功能关系，可得弹簧具有的弹性势能 16．（1）A （2）胶管内存在气体 （3）B （4）C 【详解】（1）A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，可以保证封闭气体的气密性，A正确； B．手握住注射器，会使气体的温度升高，不符合实验要求，B错误； C．实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据，C错误； D．压强传感器只能采集气体的压强，D错误。 （2）根据，可得，可知，图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体。 （3）根据，可得根据数学知识，可知为图像B。 （4）A．根据可得图像斜率变大，可能是气体质量变大了，A错误； BC．根据，可得，图像斜率变大，可能是气体温度升高了，B错误，C正确； D．装置连接处的软管容积不可忽略，有，可得 图像为 3、 计算论证题（共4小题，共40分） 17．（1） （2） （3） 【详解】（1）对于单个除雪环在无积雪的拉索杆上向下滑动的阶段，依据运动学公式可得 同时根据牛顿第二定律列出方程 解得单个除雪环所受的滑动摩擦力 （2）除雪环自O点释放最终静止于C点，此过程中重力所做的正功与摩擦力所做的负功总和为零，应用动能定理可得 代入数据计算，得到OA段的长度 （3）由于第一个除雪环已将A至C段的积雪清除，第二个除雪环从O运动至C的过程中仅受到恒定的摩擦力f0，其在C点碰撞前的加速度为 到达C点的速度满足 碰撞过程为完全非弹性碰撞，取水平向右为正方向，满足动量守恒定律 整个过程中系统损失的机械能等于初始状态的总机械能与碰撞后总动能之差，即 计算得出系统损失的机械能 18．（1） （2） （3） 【详解】（1）金属杆做匀速直线运动时产生的感应电动势为 金属杆受到的安培力大小 根据平衡条件可得 联立解得 （2）金属杆从NQ位置开始运动时产生的感应电动势 金属杆受到的安培力大小 对金属杆受力分析，由牛顿第二定律得 解得 （3）金属杆上滑过程中通过电阻的电荷量 其中， 联立解得 19．（1） （2） （3） 【详解】（1）对摆球受力分析，则有 由于此时摆球的速度为0，即 解得 （2）对摆球受力分析，如图所示 根据牛顿第二定律可得 整体受力分析可得 联立解得 （3）对摆球，存在两个分加速度，如图所示 水平方向则有 竖直方向则有 对小车受力分析，如图所示 水平方向则有 解得 20．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据左手定则可知，正离子向右偏转，负离子向左偏转，不会进入区域1中，因此也不会产生相应推力．所以只有加速正离子过程中才会产生推力．正离子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力：qv2B2=m，,根据题意，在A处发射速度相等，方向不同的正离子后，形成宽度为D的平行正离子束，即：r=，则在A处的正离子的速度大小v2=． （2）等离子体由下方进入区域I后，在洛伦兹力的作用下偏转，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设等离子体的电荷量为q´，则q´E=q´v1B1，即：E=B1v1；正离子束经过区域I加速后，离开PQ的速度大小为v3，根据动能定理可知：qU=mv32-mv22，其中电压U=Ed=B1v1d 联立可得：v3=． （3）飞船方向调整前后，其速度合成矢量如图所示： 因此tan=，离子喷出过程中，系统的动量守恒：MΔv=Nmv3，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数N= 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $北京市第八十中学高三零模（一模前模拟练习） 物理 2026年3月 北京市第八十中学2025-2026学年第二学期高三零模 （一模前模拟练习） 物 理2026年3月20日 班级 姓名 考号 （考试时间90分钟 满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分；多选题选全得3分，漏选得2分，有错选不得分） 1．唐代诗人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。如图所示为彩虹形成的示意图，一束太阳光（白光）P由右侧射入球形水滴，M、N是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光束。下列说法正确的是（　　） A．M光的折射率小于N光的折射率 B．从同一介质射向空气，M光发生全反射的临界角大于N光的临界角 C．若遇到相同的障碍物，M光比N光的衍射现象更明显 D．M光光子的能量比N光光子的能量大 2．中国科学院在2025年11月1日发布消息，位于甘肃省武威市民勤县的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆，已成功实现了钍铀核燃料转换。钍基熔盐堆内的链式反应示意图如图所示，下列相关判断中正确的是（    ） A．核反应属于核聚变反应 B．一个核27天后必将发生衰变生成 C．压强增大，的半衰期变小 D．钍基熔盐堆是利用中子轰击引起的链式反应来获取核能的 3．如图所示，一定质量的理想气体经历状态变化，其中a状态的温度为，为等温过程。下列说法正确的是（    ） A．c状态的温度为 B．d状态的压强为 C．的过程中，所有气体分子的运动速率都增加 D．的过程中，气体对外界做正功 4．几位同学手拉手一起进行“千人震”实验，实验过程中同学们会感受到瞬间触电的感觉。实验器材包含两节干电池（3.0V）、带铁芯的多匝线圈（电阻很小）、开关，同学们按图示电路连接。实验中，先闭合开关，待电路稳定后再断开开关，以下说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，同学们有触电感，电流方向为A到B B．断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压远大于3.0V C．断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压等于3.0V D．断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为A到B 5．B超是一种超声技术，探头发射超声波扫描人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波形成图像。某血管探头沿x轴正方向发射简谐超声波，如图所示，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波在血管中的传播速度为1400m/s，下列说法正确的是（　　） A．该超声波的频率为 B．时，质点N恰好第三次处于波谷 C．超声波属于机械波，能发生干涉现象，因为波长太短不能发生衍射现象 D．迎着血流方向发射超声波，血液流速越快，探头接收到的反射波频率越低 6．农田、园林的喷灌装置能够旋转喷水，某喷口在旋转过程中，前后两次喷出的水流轨迹如图所示，已知两股水流轨迹的最高点等高，O点为喷口在水平地面上的投影，落点A、B到O点的距离之比为，忽略空气阻力，则（　　） A．水流1从喷口喷出到落地用时比水流2要长 B．水流1和水流2在最高点的速度大小之比为 C．水流1和水流2从喷出到落地的平均速度之比为 D．相同高度处水流1的流量比水流2的流量小 7．我国的北斗系列卫星在探测空间电场时，科研人员会使用一种球形传感器，球形传感器通常由两个相互绝缘的半球壳组成，当它置身于太空的等离子体环境中时，通过半球壳可以探测空间电场分布情况。如图所示，取一均匀带正电半球壳，球心处的电场强度大小为，是半球壳轴线上的三点，OA和AB长度相等，工人在加工时不小心截去了左边一小部分，各部分电荷量不变，截取面与底面的夹角，下列说法正确的是（　　） A．截去左侧部分前，三点中，点电势最高，且电势差 B．截去左侧部分前，、、三点中，点电势最低，且电势差 C．截去左侧部分后，在球心处放一电荷量为的点电荷，电荷所受电场力大小为，方向与成角 D．截去左侧部分后，在球心处放一电荷量为的点电荷，电荷所受电场力大小为，方向与成角 8．（多选）2025年3月28日，记者从中核集团获悉，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核和电子温度均突破一亿度，中国可控核聚变技术取得重大进展。在地球上，要实现可控核聚变，要利用磁场约束来实现。如图为四种电磁场模型的示意图，四种模型中磁感应强度大小均为。图甲为速度选择器，两板间电压为，上极板带正电，板间距为；图乙为电磁流量计，圆形截面的半径为，稳定时最上方和最下方之间的电压为；图丙为磁流体发电机，两极板间距离为，离子进入两板间的速率为；图丁中的霍尔元件为长方体，载流子为电子，带电荷量为，单位体积内的自由电子数为，与磁场方向平行的棱长为，与磁场方向垂直的截面为正方形，正方形的边长为。带电粒子的重力不计，下列说法正确的是（　　） A．图甲中正电荷做匀速直线运动的速度大小为，应从右边进入速度选择器 B．图乙中液体的流量（单位时间内液体流过的体积）为 C．图丙中磁流体发电机两极板间的电压为 D．图丁中霍尔电压为 9．2025年，中国环流三号（HL-3）实现更高参数的稳态运行，等离子体温度突破1.5亿摄氏度，并成功延长高约束模式（H-mode）的持续时间，向未来聚变电站工程化迈出关键一步。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道，将高温等离子体束缚在其中，通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速，使其达到核聚变的点火温度。可以做一些简化后的模拟计算：半径为的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中，磁感应强度的变化规律为，其中为常数且，如图乙所示。时刻，一个质量为、电荷量为的微粒，从静止开始被涡旋电场加速，时刻与一个静止的中性粒子相撞，并结合在一起，电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。以下正确的是（　　） A．管道内产生的涡旋电场强度增大 B．带正电微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向是顺时针 C．碰前瞬间带电微粒的速度 D．碰后瞬间管道对结合体的作用力方向沿圆环半径向内 10．（多选）在带电粒子“碰撞”实验中，t=0时，粒子P以初速度向静止的粒子Q运动，两粒子在某段时间内运动的v-t图像如图所示，S1、S2分别是0~t1、t1∼t2时间内两速度图像所围面积的大小，且S1=S2。已知P、Q的质量分别为mP、mQ，仅考虑静电力的作用，且P、Q始终未接触。则下列说法中正确的是（　　） A．mP=2mQ B．两粒子在t1时刻的电势能最大 C．P在t2时刻的速度大小为 D．t2时刻后两图像仍会出现交点 11．（多选）利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐标系后保持手机方位不变，且始终竖直向上，如图（a）所示。电缆上方的水平地面上有E、F、G、H四个点，如图（b）所示。长均为且垂直平分。电缆通电前将各分量调零，通电后将手机贴近地面，测得四点的分量数据见表，其中。则（　　） 位置 E 8 0 6 F 8 0 G 0 0 H 0 0 A．电缆中电流沿方向 B．电缆中电流沿方向 C．电缆距离地面的深度为 D．电缆距离地面的深度为 12．如图，在水平面上有一质谱仪，由直线加速器和磁场偏转器组成，偏转器内有方向竖直向上的匀强磁场；偏转器的水平截面是圆心为O、内半径为R、外半径为2R的半圆环。粒子从静止经加速电压U0加速后，正对偏转器入口矩形abcd的中心进入磁场区域，粒子做半径为r的圆周运动后打在照相底片矩形efgh的中心。在质谱仪正常工作时，加速电压在到之间波动，粒子均能打在照相底片上，但感光位置会发生改变。令，感光长度为，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则与r的比值为（　　） A． B． C． D． 13．（多选）如图甲所示，质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x1，撤去外力并开始计时，A、B两物体运动的a-t图像如图乙所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图像与坐标轴所围图形的面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图像与坐标轴所围图形的面积大小，下列说法正确的是（　　） A．0到t2时间内，墙对B的冲量大于mBS1 B． C．B运动后，弹簧的最大形变量小于x1 D． 14．（多选）如图所示是磁流体发电机的简易模型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的电阻连成闭合电路，整个发电通道处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里，如果等离子源以速度发射质量均为m、带电量大小均为q的等离子粒子，沿着与板面平行的方向射入两板间，单位体积内正负离子的个数均为n。忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。下列说法正确的是（　　） A．开关断开的情况下，稳定后上极板电势高于下极板 B．设等离子体的电阻率为，没有接通电路时，等离子体受到阻力为f，则接通电路后，为了维持速度不变在通道两侧所加的压强差为 C．电键闭合时，若正离子在通道中的运动轨迹如图中虚线所示（负离子与之类似），设此时两极板电压为U，图中轨迹的最高点和最低点的高度差为 D．图中轨迹的最高点和最低点的高度差为h，在的情况下，通过电阻的电流 2、 实验题（共2小题，共18分） 15．在验证动量守恒定律实验中，甲同学利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为，记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O。乙同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、光电门、轻质弹簧和滑块等器材设计了测量物体质量和验证动量守恒的实验，组装摆放好的装置如图乙所示。 （1）关于甲同学的实验要点，下列说法正确的是________。 A．两球大小可以不同 B．两球必须是弹性小球 C．斜槽可以不光滑 D．斜槽末端必须水平 （2）甲同学的实验中，不放被碰小球，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；把被碰小球放在斜槽前端边缘位置，让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下，使入射球与被碰球碰撞，重复多次，分别标出入射小球与被碰小球落点的平均位置M、N；用刻度尺分别测量M、P、N离O点的距离分别为、、，则表达式________成立，动量守恒定律得到验证。 乙同学实验的主要步骤如下： a．测得A、B滑块上固定的挡光片的宽度均为d，并根据挡光片调节光电门到合适的高度； b．将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块A上； c．接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态； d．弹簧处于原长时右端位于O点，将滑块A向左水平推动，使弹簧右端压至P点，稳定后由静止释放滑块A，并开始计时； e．计算机采集获取数据，得到滑块A所受弹力大小F、加速度大小a随时间t变化的图像，如图丙所示； f．滑块A与弹簧分开后，经过光电门1，记录遮光时间Δt，然后滑块A、B发生碰撞，碰撞时间极短，A、B分开后，A通过光电门1的时间为ΔtA，B通过光电门2的时间为ΔtB； 根据乙同学的实验回答以下两个问题： （3）利用测量数据，用字母mA（滑块A与加速度传感器以及挡光片的总质量）、mB（滑块B与挡光片的总质量）、Δt、ΔtA、ΔtB表示验证动量守恒定律的表达式是____________________。 （4）图丙数据包含大量隐含信息，假设F-t和a-t图像与坐标轴围成的面积分别S1、S2，将弹簧右端压缩至P点时，弹簧具有的弹性势能可表示为__________（结果用S1、S2表示）。 16．用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。 （1）关于该实验，下列说法正确的是 A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得 （2）A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，如图乙、丙所示，发现图线不通过坐标原点。则造成这一结果的原因是 （3）若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是 A． B． C． D． （4）某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图，则图线弯曲的原因可能是 A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．装置连接处的软管容积不可忽略 3、 计算论证题（共4小题，共40分） 17．冬雪季节，大桥斜拉索杆表面的积雪结冰，有坠落伤人的风险，故在拉索杆顶端预安装了一批除雪环。如图甲，必要时释放除雪环，可以刮除沿途所有积雪和覆冰。图乙是大桥的部分结构示意图，OB是一根拉索杆（相当于直滑道），其中OA段用于悬挂除雪环（OA长度未知），装有顶盖，不会积雪。单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力为定值。当拉索杆无积雪时（d=0），从O点释放一个除雪环，经18s滑到B点。已知所有除雪环均可视为从O点释放，单个除雪环质量m=8kg，OB=324m，倾角θ=30°，重力加速度g取10m/s2。 （1）求单个除雪环在拉索杆上受到的滑动摩擦力f0的大小； （2）某次，环运动至覆有冰雪层的AB段时受到冰雪层额外的阻力，其大小恒为f1=24N。释放一个除雪环后，此除雪环最终停在了C点，已知lOC=24m，试求OA长度lOA。 （3）在（2）问的过程之后又释放第二个除雪环。求从第二个除雪环释放至它与第一个除雪环发生完全非弹性碰撞后为止，该过程中系统损失机械能。 18．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ 平行固定在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R 的定值电阻，导轨平面处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。质量为 m、长为L 的金属杆从导轨底端NQ 位置以沿斜面向上、大小为v的速度开始运动，沿导轨运动的位移大小为x时速度恰好减为0。金属杆在返回NQ位置前已经开始做速度大小为的匀速直线运动。金属杆与导轨始终保持垂直并接触良好，不计导轨及金属杆电阻，重力加速度大小为g。求： （1）磁场的磁感应强度大小B； （2）金属杆从NQ位置开始运动时的加速度大小a； （3）金属杆上滑过程中通过电阻的电荷量q。 19．“倒立摆” 是验证自动控制理论、算法的经典模型。这些理论或算法可用于工业自动控制技术或机器人技术（比如人形机器人在复杂环境下维持平衡的技术）。图示水平轨道上的四驱小车（含车内设备总质量为）搭载AI算法程序，当轻质细杆处于某种姿态时，车内传感器采集轻质细杆与竖直方向夹角数据（如图中、），计算机利用数据计算并驱动车轮转动，使小车受到牵引力（车轮主动旋转时，四个车轮对轨道存在总静摩擦力，将小车视为质点，则小车受到的牵引力就是f的反作用力，轨道对小车的力除牵引力及支持力外，没有其它力），进而控制小车、轻质细杆及摆球的运动。已知杆长为，与杆固连的可视为质点的摆球质量为m（不包含在M内），图中与杆固连的轻质套筒属杆的一部分，可绕光滑的转轴自由转动。不计空气阻力，车轮在轨道上滚动时不打滑。不考虑采集数据与施加牵引力的时间差，牵引力只能水平向左或向右，重力加速度为。 （1）启动程序锁定小车，摆球在竖直面内来回摆动，最大摆角为，如图甲。求最大摆角处轻杆对摆球的拉力T的大小； （2）如图乙，某时刻正在倒下的轻杆与竖直方向夹角为，为使轻杆保持此姿态（即不再变化，即摆球与小车保持相对静止），求牵引力F1的大小； （3）在（2）的基础上，为使轻杆回到竖直姿态，可调节牵引力的大小使轻杆绕转轴逆时针匀速转动，角速度为，求当杆回到与竖直方向夹角为（）时，牵引力F2的大小。 20．离子发动机是利用电能加速工质（工作介质）形成高速射流而产生推力的航天器发动机．其原理如图所示，其原理如下：首先系统将等离子体经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域I内，栅电极MN和PQ间距为d．当栅电极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域I系统（包括进入其中的通道、匀强磁场B1）．区域Ⅱ内有垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2，放在A处的中性粒子离子化源能够发射任意角度，但速度均为v2的正、负离子，正离子的质量为m，电荷量为q，正离子经过该磁场区域后形成宽度为D的平行粒子束，经过栅电极MN、PQ之间的电场中加速后从栅电极PQ喷出，在加速正离子的过程中探测器获得反向推力（不计各种粒子之间相互作用、正负离子、等离子体的重力，不计相对论效应）．求： （1）求在A处的正离子的速度大小v2； （2）正离子经过区域I加速后，离开PQ的速度大小v3； （3）在第（2）问中，假设航天器的总质量为M，正在以速度v沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成角，如图所示．为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整．如果沿垂直于飞船速度v的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数N为多少？ （高三物理 第1页 共10页） （高三物理 第2页 共10页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $