精品解析：2026届天津市耀华中学高三二模考试物理试题

天津市耀华中学2026届高三年级第二次校模拟考 物理试卷 本试卷考试时间60分钟，总分100分。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，选对的得5分，选错或不选得0分。） 1. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是α粒子散射实验，α粒子穿过金箔后，多数α粒子发生了大角度的偏转 B. 图乙是光电效应实验，此时张开的验电器带负电，锌板带正电 C. 图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中1为β射线 D. 图丁是核反应堆示意图，其中石墨作为慢化剂的作用是吸收中子 2. 我国的“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道；北斗卫星导航系统，由5颗静止卫星、30颗非静止卫星等组成。若空间站和北斗系统的卫星均视为匀速圆周运动，则（ ） A. 空间站里的宇航员受到地球的引力为零 B. 空间站运行速度大于7.9km/s C. 静止卫星离地球表面的高度都是一定的 D. 静止卫星可以经过安阳地区的正上空 3. 平行板玻璃砖横截面如图，上下表面足够大，在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为a、b两束光，则（ ） A. 在玻璃中传播时，a光的传播速度较小 B. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 C. 以相同的入射角从水中斜射入空气，a光的折射角大 D. 增大入射光在上表面的入射角，可能只有一种光从下表面射出 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，先后经历状态b、c回到状态a，其图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 从a到b，气体体积减小 B. 从b到c，气体放出热量 C. 从a到b，气体内能增加 D. 从c到a，气体放出热量 5. 如图所示，竖直平面内的圆弧是无人机以恒定速率v在空中表演的运动轨迹，其中起始点A为圆心等高处。无人机运动过程中受到重力G、大小恒定的阻力f以及驱动力F共同作用，不考虑浮力影响。无人机从位置A运动到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 无人机机械能守恒 B. 合外力的冲量为零 C. 合外力的功率先减小后增大 D. 驱动力F的功率一直在减小 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得5分，对而不全得3分，选错或不选得0分） 6. 某简谐横波波源的振动图像如图1所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形如图2所示，其中P、Q是介质中的两个质点，该波的波源位于图2中坐标原点处，下列说法正确的是（ ） A. 该波的波速为 B. 由图2中时刻再经过0.35s，质点Q处于波谷 C. 图2中质点Q第一次处于波谷时，波源处于平衡位置 D. 从到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m 7. 2025年6月19日，我国300兆瓦级变速抽水蓄能发电电动机全尺寸交流集电系统顺利完成验证试验，标志着我国变速抽蓄核心技术实现重大突破。如图甲所示为抽水蓄能的原理图，当电网中用户负荷较低时，某水电站一台输出电压如图乙所示的发电机与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、，副线圈接有一台抽水蓄能发电电动机，其额定电压为380V，内阻为1Ω，电动机正常工作时，与原线圈相连的电流表（内阻不计）示数为12.5A，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器的原、副线圈匝数比 B. 抽水蓄能发电电动机内阻上的发热功率为625W C. 抽水蓄能发电电动机的输出功率为9500W D. 抽水蓄能发电电动机1s内可将88.75kg水抽到10m高处 8. 利用如图所示的电路分析平行板电容器的动态变化，已知电源的内阻可忽略不计，R为电阻箱，一带负电的小球固定在电容器之间的O位置。则下列说法正确的是（　　） A. 保持电键闭合，M板向下平移少许，小球的电势能增大 B. 保持电键闭合，将电阻箱的阻值增大，静电计的指针偏角减小 C. 断开电键，M板向下平移少许，静电计的指针偏角减小 D. 断开电键，M板向左平移少许，小球的电势能减少 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，共12分） 9. 某实验小组利用如下图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是________。 A．理想化模型法 B．阻力补偿法 C．等效替代法 D．控制变量法 （2）已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在砝码桶的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如下图所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为________。（结果保留3位有效数字） （3）实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如下图所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是________。（选填下列选项的序号） A．小车与平面轨道之间存在摩擦 B．平面轨道倾斜角度过大 C．所用小车的质量过大 D．所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量过大 10. 为了精确测量一段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材： A．两节新的干电池 B．电压表V1（量程0~3V，内阻约为1kΩ） C．电压表V2（量程0~15V，内阻约为5kΩ） D．电流表A（量程0~100mA，内阻为10Ω） E．电阻箱R1（0~999.0Ω，额定电流1A） F．滑动变阻器R2（0~5Ω，额定电流1A） G．电键和导线若干 （1）某兴趣小组设计如图所示电路图，则电压表应选___________。（填器材前的字母） （2）要将电流表A的量程扩大至0.6A，电阻箱连入的电阻值为___________Ω，改装后的电流表的内阻RA=___________Ω（计算结果保留2位有效数字） （3）根据电路图连接好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器P置于___________端（选填“左”或“右”），若某次测量中电压表的示数为U，电流表的示数为I，多次测量得到金属丝的外径平均值为d，并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L，则该金属丝电阻率的表达式为___________（用相应的字母符号表示）。 四、计算题（本题共3小题，10题14分，11题16分，12题18分，共48分） 11. 某生产线上的传送装置如图所示，质量为的零件先从A点由静止释放，通过半径的圆弧轨道，然后进入一段水平轨道，运动了之后，从水平轨道末端C点冲上静止在地面上且表面与水平轨道相切的传送小车，零件与小车相对静止后，小车到达挡板与挡板碰撞后立即停止运动，零件在小车上又滑行了恰好能被挡板处的工人接到，已知小车质量为，小车与地面间摩擦力很小可以忽略，已知零件与水平轨道和传送小车间的动摩擦因数均为，g取，求： （1）传送小车的长度L； （2）圆弧轨道的摩擦力对零件做的功。 12. 2022年6月，我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相，除了引人注目的电磁弹射系统外，电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一，其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全地降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab，金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M，金属棒质量为m，接入导轨间电阻为r，两者以共同速度为进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，不计其它电阻。平行导轨MN与PQ间距L，轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。除安培力外舰载机系统所受其它阻力均不计。求： （1）舰载机和金属棒一起运动的最大加速度a； （2）舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热； （3）舰载机减速过程通过的位移x的大小。 13. 现代科学研究中经常利用电场、磁场来控制带电粒子的运动。在平面直角坐标系xOy中存在如图的电磁场，在轴上方有方向垂直纸面向外、半径为的圆形匀强磁场区域，圆心的位置坐标为，轴下方有宽度为、电场强度为、方向沿轴负向的匀强电场，边界MN与轴平行。在MN下方有垂直纸面向外，磁感应强度随轴衰减的磁场，为了研究非均匀磁场对带电粒子的偏转，简化建立如图所示理想模型。设每个磁场间距均为，磁场分界线与轴平行，从上向下磁场依次减弱，第一区域磁感应强度为，下面各区域磁感应强度依次为、、、的匀强磁场。在第二象限磁场区域左侧有一平行于轴的线状粒子源ab（点与等高）源源不断发射沿轴正方向初速度均为的正电粒子进入匀强磁场，从点射出的粒子恰好从点进入电场。已知、、、、、、，粒子重力和其相互间作用力均不计，计算结果可以保留根式，求： （1）粒子穿过MN边界时的速率； （2）若从射出的粒子恰好未进入衰减磁场的第二层，求此时的大小； （3）若从射出的粒子恰好未进入衰减磁场的第二层，则至少需要几层衰减磁场才能确保粒子不从衰减磁场下方射出。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2026届高三年级第二次校模拟考 物理试卷 本试卷考试时间60分钟，总分100分。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，选对的得5分，选错或不选得0分。） 1. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是α粒子散射实验，α粒子穿过金箔后，多数α粒子发生了大角度的偏转 B. 图乙是光电效应实验，此时张开的验电器带负电，锌板带正电 C. 图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中1为β射线 D. 图丁是核反应堆示意图，其中石墨作为慢化剂的作用是吸收中子 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲是α粒子散射实验，α粒子穿过金箔后，少数α粒子发生了大角度偏转，故A错误； B．图乙是光电效应实验，锌板失去电子，张开的验电器指针和锌板都带正电，故B错误； C．图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，根据左手定则，1带负电为β射线，故C正确； D．核反应堆中的石墨起使中子减速作用，故D错误。 故选C。 2. 我国的“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道；北斗卫星导航系统，由5颗静止卫星、30颗非静止卫星等组成。若空间站和北斗系统的卫星均视为匀速圆周运动，则（ ） A. 空间站里的宇航员受到地球的引力为零 B. 空间站运行速度大于7.9km/s C. 静止卫星离地球表面的高度都是一定的 D. 静止卫星可以经过安阳地区的正上空 【答案】C 【解析】 【详解】A．空间站里的宇航员受到地球的引力不等于零，A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 到地心的距离r越大，速度越小，空间站运行速度小于7.9km/s，B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 静止卫星离地球表面的高度都是一定的，C正确； D．静止卫星不会经过安阳地区的正上空，只能静止在赤道上空，D错误。 故选C。 3. 平行板玻璃砖横截面如图，上下表面足够大，在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为a、b两束光，则（ ） A. 在玻璃中传播时，a光的传播速度较小 B. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 C. 以相同的入射角从水中斜射入空气，a光的折射角大 D. 增大入射光在上表面的入射角，可能只有一种光从下表面射出 【答案】B 【解析】 【详解】A．作出光路图如图所示 由图可知，光线进入玻璃砖时，b光的偏折程度较大，则玻璃砖对b光的折射率较大，根据，可知在玻璃中传播时，b光的传播速度较小，故A错误； B.分别通过同一双缝干涉装置，根据，由于玻璃砖对b光的折射率较大，则a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，所以a光的相邻亮条纹间距大，故B正确； C．以相同的入射角i从水中斜射入空气，根据，由于a光的折射率小，所以a光的折射角r小，故C错误； D．由于玻璃砖上下表面平行，所以光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性，增大入射光在上表面的入射角，两种光都可以从下表面射出，故D错误。 故选B。 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，先后经历状态b、c回到状态a，其图像如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 从a到b，气体体积减小 B. 从b到c，气体放出热量 C. 从a到b，气体内能增加 D. 从c到a，气体放出热量 【答案】A 【解析】 【详解】AC．从a到b，气体压强不变，温度降低，则内能减小。根据理想气体状态方程，可得气体体积减小，故A正确，C错误； B．从b到c，温度升高，。由于不变，说明体积不变，外界不对气体做功，即。根据热力学第一定律，可知，气体吸热，故B错误； D．从c到a，气体压强减小，温度不变，体积增大。因为温度不变，理想气体的内能不变，。体积增大，气体对外做功，即。根据热力学第一定律，可得，这意味着气体需要吸收热量，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，竖直平面内的圆弧是无人机以恒定速率v在空中表演的运动轨迹，其中起始点A为圆心等高处。无人机运动过程中受到重力G、大小恒定的阻力f以及驱动力F共同作用，不考虑浮力影响。无人机从位置A运动到B的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 无人机机械能守恒 B. 合外力的冲量为零 C. 合外力的功率先减小后增大 D. 驱动力F的功率一直在减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速运动四分之一圆周，动能不变，重力势能增加，故机械能一直增加，即机械能不守恒，故A错误； B．合力方向始终在不断变化，不可以用冲量公式求解合力冲量，根据动量定理，以及动量矢量性可知，，故B错误； C．无人机在竖直方向做匀速圆周运动，故合力提供向心力，即合力与速度垂直，合力不做功，合力的功率始终等于零，故C错误； D．将力始终沿轨迹半径方向和切向方向正交分解，径向方向 切向方向 其中为半径与水平方向的夹角，即不断增大，可以得到不断减小，不断减小，故 驱动力F的功率 因此和功率都在不断减小，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得5分，对而不全得3分，选错或不选得0分） 6. 某简谐横波波源的振动图像如图1所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形如图2所示，其中P、Q是介质中的两个质点，该波的波源位于图2中坐标原点处，下列说法正确的是（ ） A. 该波的波速为 B. 由图2中时刻再经过0.35s，质点Q处于波谷 C. 图2中质点Q第一次处于波谷时，波源处于平衡位置 D. 从到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图1可知该波的周期为0.2s，由图2可知该波的波长为0.2m，波速 故A错误； B．再经过0.35s，波传播的距离 根据波形平移法可知，再经过0.35s，质点Q处于波谷位置。故B正确； C．根据波形平移法可知，再经过 质点Q第一次处于波谷，波源从图示时刻再经过处于波峰。故C错误； D．由题图可知波形图对应的时刻为，由波形平移法可知，再经过0.3s质点Q开始振动，由于 则从到质点Q开始振动，质点P运动的路程 故D正确。 故选BD。 7. 2025年6月19日，我国300兆瓦级变速抽水蓄能发电电动机全尺寸交流集电系统顺利完成验证试验，标志着我国变速抽蓄核心技术实现重大突破。如图甲所示为抽水蓄能的原理图，当电网中用户负荷较低时，某水电站一台输出电压如图乙所示的发电机与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、，副线圈接有一台抽水蓄能发电电动机，其额定电压为380V，内阻为1Ω，电动机正常工作时，与原线圈相连的电流表（内阻不计）示数为12.5A，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器的原、副线圈匝数比 B. 抽水蓄能发电电动机内阻上的发热功率为625W C. 抽水蓄能发电电动机的输出功率为9500W D. 抽水蓄能发电电动机1s内可将88.75kg水抽到10m高处 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意，原线圈两端电压有效值为 副线圈两端电压有效值为 则理想变压器的原、副线圈匝数比，故A错误； B．由题意，原线圈电流有效值 由可知，副线圈电流有效值 则抽水蓄能发电电动机内阻上的发热功率为，故B正确； C．抽水蓄能发电电动机的输出功率为，故C错误； D．内，发电电动机的输出机械功 由，其中m=88.75kg 可解得水升高，故D正确。 故选BD。 8. 利用如图所示的电路分析平行板电容器的动态变化，已知电源的内阻可忽略不计，R为电阻箱，一带负电的小球固定在电容器之间的O位置。则下列说法正确的是（　　） A. 保持电键闭合，M板向下平移少许，小球的电势能增大 B. 保持电键闭合，将电阻箱的阻值增大，静电计的指针偏角减小 C. 断开电键，M板向下平移少许，静电计的指针偏角减小 D. 断开电键，M板向左平移少许，小球的电势能减少 【答案】CD 【解析】 【详解】A．保持电键闭合，则电容器两极板间的电压保持不变，M板向下平移少许由 可知电容器两极板之间的电场强度增大，由于N板接地，则N板的电势为零，点O与N板之间的电势差为 可知O点的电势升高，则带负电的小球在O点的电势能减少，故A错误； B．由电路可知，静电计两端的电压等于电容器两极板之间的电压，保持电键闭合，调节电阻箱的阻值，电容器两极板之间的电压不变，则静电计的指针保持不变，故B错误； C．断开电键，电容器所带的电荷量保持不变，M板向下移动，由 可知电容器的电容变大，又因为 可知电容器两极板间的电压减小，则静电计的指针偏角减小，故C正确； D．断开电键，电容器所带的电荷量保持不变，M板向左移动，则电容器的电容减小，则两极板间的电压增大，由于两极板之间的距离保持不变，电场强度增大，O点的电势升高，带电小球的电势能减少，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共2小题，共12分） 9. 某实验小组利用如下图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是________。 A．理想化模型法 B．阻力补偿法 C．等效替代法 D．控制变量法 （2）已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在砝码桶的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如下图所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为________。（结果保留3位有效数字） （3）实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如下图所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是________。（选填下列选项的序号） A．小车与平面轨道之间存在摩擦 B．平面轨道倾斜角度过大 C．所用小车的质量过大 D．所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量过大 【答案】 ①. B ②. 2.01 ③. D 【解析】 【详解】（1）[1]把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是阻力补偿法。故选B。 （2）[2]小车的加速度大小为 （3）[3]ABC．由以上分析可知，当小车与平面轨道之间存在摩擦，平面轨道倾斜角度过大，所用小车的质量过大，都不会影响a-F关系图，AB段明显偏离直线，故ABC错误； D．当所挂的砝码桶内及桶内砖码的总质量太大时，则有木块所受的合外力 造成此现象的 主要原因可能是当有砝码桶内及桶内砖码的总质量接近木块及木块上砝码的总质量时，木块受到的合外力小于砖码桶及桶内砖码的总重力，木块的加速度就不成线性增大，实验误差增大，则有a-F图像的AB段明显偏离直线，故D正确。 故选D。 10. 为了精确测量一段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材： A．两节新的干电池 B．电压表V1（量程0~3V，内阻约为1kΩ） C．电压表V2（量程0~15V，内阻约为5kΩ） D．电流表A（量程0~100mA，内阻为10Ω） E．电阻箱R1（0~999.0Ω，额定电流1A） F．滑动变阻器R2（0~5Ω，额定电流1A） G．电键和导线若干 （1）某兴趣小组设计如图所示电路图，则电压表应选___________。（填器材前的字母） （2）要将电流表A的量程扩大至0.6A，电阻箱连入的电阻值为___________Ω，改装后的电流表的内阻RA=___________Ω（计算结果保留2位有效数字） （3）根据电路图连接好电路，闭合开关前，调节滑动变阻器P置于___________端（选填“左”或“右”），若某次测量中电压表的示数为U，电流表的示数为I，多次测量得到金属丝的外径平均值为d，并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L，则该金属丝电阻率的表达式为___________（用相应的字母符号表示）。 【答案】 ①. B ②. 2.0 ③. 1.7 ④. 左 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]两节新的干电池电压约为3V，所以为了读数准确，电压表选择B。 （2）[2] [3]要将电流表A的量程扩大至0.6A，则需要电阻箱分流0.5A，根据并联电路分流规律有 解得电阻箱连入的电阻值为 R1=2.0Ω 改装后电流表的内阻为 （3）[4]闭合开关前，应使分压电路的电压为零，则应调节滑动变阻器P置于左端。 [5]电流表改装后，通过Rx的电流Ix与电流表示数I的关系为 ① Rx两端的电压为 ② 根据欧姆定律可知 ③ 根据电阻定律可知 ④ 联立①②③④解得 ⑤ 四、计算题（本题共3小题，10题14分，11题16分，12题18分，共48分） 11. 某生产线上的传送装置如图所示，质量为的零件先从A点由静止释放，通过半径的圆弧轨道，然后进入一段水平轨道，运动了之后，从水平轨道末端C点冲上静止在地面上且表面与水平轨道相切的传送小车，零件与小车相对静止后，小车到达挡板与挡板碰撞后立即停止运动，零件在小车上又滑行了恰好能被挡板处的工人接到，已知小车质量为，小车与地面间摩擦力很小可以忽略，已知零件与水平轨道和传送小车间的动摩擦因数均为，g取，求： （1）传送小车的长度L； （2）圆弧轨道的摩擦力对零件做的功。 【答案】（1）3.5m；（2） 【解析】 【详解】（1）车静止后，零件在车上滑行过程 根据动量守恒和能量守恒定律可知零件在车上相对滑动过程有 解得传送小车的长度 （2）根据动量定理，零件在BC段滑行过程 根据动能定理，在圆弧轨道上下滑 可得圆弧轨道的摩擦力对零件做的功 12. 2022年6月，我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相，除了引人注目的电磁弹射系统外，电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一，其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全地降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab，金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M，金属棒质量为m，接入导轨间电阻为r，两者以共同速度为进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，不计其它电阻。平行导轨MN与PQ间距L，轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。除安培力外舰载机系统所受其它阻力均不计。求： （1）舰载机和金属棒一起运动的最大加速度a； （2）舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热； （3）舰载机减速过程通过的位移x的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）初始时刻，金属棒的速度最大，感应电流最大，加速度最大，此时 可得最大加速度 （2）根据能量守恒可知，舰载机停止时，整个回路产生的焦耳热 因此金属棒ab中产生的焦耳热 （3）当某时刻速度为v时，金属棒所受安培力 根据动量定理 而 联立解得 13. 现代科学研究中经常利用电场、磁场来控制带电粒子的运动。在平面直角坐标系xOy中存在如图的电磁场，在轴上方有方向垂直纸面向外、半径为的圆形匀强磁场区域，圆心的位置坐标为，轴下方有宽度为、电场强度为、方向沿轴负向的匀强电场，边界MN与轴平行。在MN下方有垂直纸面向外，磁感应强度随轴衰减的磁场，为了研究非均匀磁场对带电粒子的偏转，简化建立如图所示理想模型。设每个磁场间距均为，磁场分界线与轴平行，从上向下磁场依次减弱，第一区域磁感应强度为，下面各区域磁感应强度依次为、、、的匀强磁场。在第二象限磁场区域左侧有一平行于轴的线状粒子源ab（点与等高）源源不断发射沿轴正方向初速度均为的正电粒子进入匀强磁场，从点射出的粒子恰好从点进入电场。已知、、、、、、，粒子重力和其相互间作用力均不计，计算结果可以保留根式，求： （1）粒子穿过MN边界时的速率； （2）若从射出的粒子恰好未进入衰减磁场的第二层，求此时的大小； （3）若从射出的粒子恰好未进入衰减磁场的第二层，则至少需要几层衰减磁场才能确保粒子不从衰减磁场下方射出。 【答案】（1） （2） （3）最多3层就能确保粒子不从衰减磁场射出 【解析】 【小问1详解】 从点射出的粒子恰好从点进入电场，则粒子在匀强磁场区域做圆周运动的半径 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 联立可得 粒子经过电场区域，由动能定理得 代入数据可得 【小问2详解】 从射出的粒子经过点时，速度方向沿轴负方向，粒子在电场中做类平抛运动，由（1）问可知粒子穿过MN边界时的速率为，方向与MN边界的夹角满足 可得 若从射出的粒子恰好未进入衰减磁场的第二层，设粒子在衰减磁场的第一层中的轨道半径为，根据几何关系可得 解得 由洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问3详解】 设向下速度为，水平速度为，在水平方向上很短时间，有 从射出的粒子恰好未进入衰减磁场第二层，则有 从射出的粒子在衰减磁场中沿轴的偏移量最大，在衰减磁场中依次有，， 最低点时水平速度为，联立方程组代入可得 解得 则最多3层就能确保粒子不从衰减磁场射出。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $