2026届年北京市高考物理最新模拟练习综合试卷2（含解析）

2026届年北京市高考物理最新模拟练习综合试卷2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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．钴60（）是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年。静止的钴60发生一次衰变成为镍60（），同时放出X粒子和两束射线。下列说法正确的是（ ）
A．射线具有很强的电离作用 B．10g钴60经过10.54年全部发生衰变
C．X粒子的质量数为4 D．X粒子带负电
2．如图所示，长为L=99cm一端封闭的玻璃管，开口端竖直向上，内有一段长为h=11cm的水银柱与管口平齐。已知大气压强为p0=75cmHg，在温度不变的条件下，最多还能向开口端内注入的水银柱的高度为（　　）
A．1cm B．2cm C．3cm D．4cm
3．救生滑梯是飞机上乘客紧急时刻的“救护神”，乘客从救生滑梯的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变速直线运动.若乘客通过第内位移的前用时，通过第内位移的后用时，则满足（ ）
A． B．
C． D．
4．五个质量相等的物块置于光滑水平面上，如图所示，现施加大小为、方向水平向右的恒力，则（ ）
A．物块2对物块3的作用力大小为
B．物块1所受合外力大于物块2所受合外力
C．若把一块橡皮泥粘到物块3上，则物块4对5的作用力变小
D．若撤走物块5，则物块2对3的作用力变大
5．在如图所示的电路中，闭合开关S后，把R由2 Ω变为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为（ ）
A．4 Ω B．8 Ω
C．6 Ω D．2 Ω
6．［河北衡水2025高二上调研］如图所示的理想变压器电路中，小灯泡A上标有“”，小灯泡B的电阻是 ，副线圈回路中接入三个均标有“”的小灯泡，小灯泡A与右边三个小灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（ ）
A．理想变压器的原、副线圈匝数比为
B．通过小灯泡B的电流是
C．副线圈两端的电压为
D．小灯泡B两端的电压为
7．一弹簧振子的位移随时间变化的关系式为,则( )
A．弹簧振子的振幅为
B．弹簧振子的频率为
C．在时,振子的运动速度最大
D．在任意时间内,振子通过的路程均为
8．如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于B位置。现用手托重物使之缓慢上升至A位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在A位置和C位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是（　　）
A．重物在C位置时，其加速度的大小等于当地重力加速度的值的两倍
B．在重物从A位置下落到C位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量
C．在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能
D．在重物从A位置到B位置和从B位置到C位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是
9．如图所示，两个电荷量都是Q的正、负点电荷固定在A、B两点，AB连线中点为O。现将另一个电荷量为+q的试探电荷放在AB连线的中垂线上距O为x的C点，沿某一确定方向施加外力使电荷由静止开始沿直线从C点运动到O点，下列说法正确的是（ ）
A．外力F的方向应当平行于AB方向水平向右
B．电荷从C点到O点的运动为匀变速直线运动
C．电荷从C点运动到O点过程中电势能逐渐减小
D．电荷从C点运动到O点的过程中 逐渐增大
10．研究平抛运动的实验装置如图所示．某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面 1、2、3，平面与斜槽所在的平面垂直．小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面 1、2、3 的交点依次为 A、B、 C．小球由 A 运动到 B，竖直位移为 y1，动能的变化量为 ΔEk1，速度的变化量为 Δv1；小球由 B 运动到 C，竖直位移为 y2，动能的变化量为 ΔEk2，速度的变化量为 Δv2．若 y1 = y2，忽略空气阻力的影响，下列关系式正确的是
A．ΔEk1<ΔEk2 B．ΔEk1=ΔEk2
C．Δv1<Δv2 D．Δv1=Δv2
11．如图所示，小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处由静止落下。将小明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力。下列判断中正确的是（　　）
A．下落到弹性绳刚好被拉直时，小明的下落速度最大
B．从开始到下落速度最大，小明动能的增加量小于其重力势能的减少量
C．从开始到下落至最低点的过程，小明的机械能守恒
D．从开始到下落至最低点，小明重力势能的减少量大于弹性绳弹性势能的增加量
12．某位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘光滑重球，力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．小车在0—t1时间内小车的加速度变大
B．小车在t1—t2时间内做匀减速直线运动
C．小车在t1—t2时间内做加速度减小的加速运动
D．小车在t2—t3时间内一定做匀速直线运动
13．图甲是电源正、负极可调换的光电效应的实验装置图，图乙是用图甲实验装置中的同一光电管在不同实验条件下得到的光电流随加在阳极A和阴极K之间的电压变化的关系图像，下列说法错误的是（　　）
A．由图线①②③可知对某种确定的金属来说，入射光的频率越大，其遏止电压越大
B．由图线①③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大
C．当入射光的频率大于极限频率时，频率增为原来的2倍，光电子最大初动能也增为原来的2倍
D．若与图甲实验条件完全相同，当用某一频率的光入射时，电流表有示数，当把滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数可能先不变，后减小
14．如图所示,宽度为d的两条平行虚线之间存在一垂直纸面向里的匀强磁场,一直径小于d的圆形导线环沿着水平方向匀速穿过磁场区域,规定逆时针方向为感应电流的正方向,由圆形导线环刚进入磁场开始计时,则关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系,下列图像中可能正确的是 (　　)
A． B．
C． D．
二、非选择题（本大题共8小题 共58分）
15．在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得75滴这样的溶液为。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸薄膜轮廓，如下图所示。图中正方形小方格的边长为。
（1）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？
（2）油酸薄膜的面积是多少？
（3）根据以上数据，估算油酸分子的大小。
16．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，所用灵敏电流表的0刻度位于表盘的正中央。如图1所示电路，闭合开关时，电流表的指针向左偏转。如图2，磁铁上端为极，下端为极，当磁铁相对螺线管运动时，电流表的指针向左偏转。可以判断：磁铁相对螺线管的运动方向 （选填“向上”或“向下”）。
(2)某同学利用铜漆包线在一个铁芯上缠绕了两个线圈甲、乙，其中线圈甲接学生电源交流输出，线圈乙接小灯泡，闭合开关后小灯泡发出微弱的亮光。下列操作可以使小灯泡亮度增加的是______（选填选项前的字母）。
A．仅增大线圈甲的铜漆包线匝数
B．仅减小线圈甲的铜漆包线匝数
C．仅增大学生电源交流电压输出的有效值
D．将线圈甲、乙的匝数同时增大为原来的两倍
(3)某同学测量半圆形玻璃砖的折射率，根据实验数据，画出光路图如图3所示。则该玻璃砖的折射率 。
(4)小明为了估测某激光波长，用激光直接照射到双缝上，双缝干涉条纹直接显示在教室内的墙壁上。查得双缝上标识的间距，测得相邻两亮条纹间距以及双缝到墙壁间的距离，可得激光波长 。为了增大干涉条纹间距，下列操作可行的是 （选填选项前的字母）。
A．双缝向墙壁靠近一些 B．双缝离墙壁更远一些
C．换成双缝间距更大一点的双缝 D．换成双缝间距更小一点的双缝
(5)在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图4所示，、是两个半径相等的小球，其质量分别为、，且满足。按照以下步骤进行操作：
①在木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板紧靠槽口竖直固定，将小球从斜槽轨道上某位置处静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹；
②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球多次从处静止释放，得到撞到木板上平均痕迹；
③把小球静止放在斜槽轨道水平末端，让小球仍从处静止释放，和小球相碰。多次重复该操作，得到两球撞在木板上的平均痕迹和；
④测得点到、、三点的距离、、。
在实验误差允许的范围内，若碰撞过程动量守恒，则各物理量间应该满足 。
17．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度，用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm。
18．用图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）除图中器材外，还需要两种测量工具是______（选填选项前的字母）。
A秒表B．天平（含砝码）C．弹簧测力计D．刻度尺
（2）实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是______
A．小车后面不能拖纸带
B．系在小车的细绳上不能悬挂小桶
C．打点计时器必须接通电源
（3）图2所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为 。由图中数据可计算出小车的加速度 ______ 。（结果保留2位有效数字）
（4）若实验中砂和桶的总质量为 ，则从理论分析可得砂和桶的总重力 与细绳对小车的拉力 的大小关系为 ______ （选填“略大于”或“略小于”，由此带来的误差属于______误差（选填“偶然”或“系统”）。
（5）某同学猜想加速度与力成正比，与质量成反比，因此他认为可以不测量加速度的具体数值，仅测量不同条件下物体加速度的比值即可。他采用图3所示的实验装置，将轨道分为上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使两小车同时运动或同时停下来。实验中通过比较两辆小车的位移来比较它们的加速度。你认为这位同学的方法可行吗？请说明理由。
19．质量为0.5kg的金属小球，以6m/s的速度水平抛出，抛出后经过0.8s落地，g取。
（1）小球抛出过程中下落的高度？
（2）小球从抛出过程中水平方向位移？
（3）小球落地时瞬时速度的大小如何？
20．如图所示是生产中使用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A、B两个线圈，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合回路。在断开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起，使触头C离开，过一段时间后触头C才能离开，“延时继电器”就是这样得名的。试说明这种继电器的原理。
21．月球是与地球关系密切的天体，研究月球及其运动有助于了解它对地球的影响。
(1)已知地球质量为M，引力常量为G。假设月球绕地球做半径为r的匀速圆周运动，求月球的速度大小v；
(2)月球绕地球的轨迹实际为一个椭圆，如图1所示。地球位于椭圆的一个焦点上。椭圆的四个顶点分别为A、B、C、D。月球在近地点A时速度为，加速度为，在远地点B时速度为，加速度为，月球从C经A到D的时间为，从D经B到C的时间为。试比较三组物理量与、与、与的大小关系；
(3)如图2所示，地月距离为L。以地心作为坐标原点，沿地月连线建立x轴，在x轴上有一个探测器。由于地球和月球对探测器的引力做功与路径无关，探测器具有与其位置相关的引力势能。仅考虑地球和月球对探测器的作用，可得探测器引力势能随位置变化关系如图3所示。探测器在处引力势能最大，k已知。试说明地球和月球对探测器作用力随探测器位置x变化的情况，并求出地球与月球的质量之比；
22．在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序.如图所示是离子注入工作原理示意图,离子经加速后沿水平方向进入速度选择器,然后通过磁分析器,选择出特定比荷的离子,经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆(硅片).速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向均垂直纸面向外;速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E,方向分别为竖直向上和垂直纸面向外.磁分析器截面是内外半径分别为R1和R2的四分之一圆环,其两端中心位置M和N处各有一个小孔;偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为L的正方体,其底面与晶圆所在水平面平行,间距也为L.当偏转系统不加电场及磁场时,离子恰好竖直注入到晶圆上的O点(即图中坐标原点,x轴垂直纸面向外).整个系统置于真空中,不计离子重力,打在晶圆上的离子,经过电场和磁场偏转的角度都很小.当α很小时,有sin α≈tan α≈α,cos 求:(1)离子通过速度选择器后的速度大小v和磁分析器选择出来离子的比荷 ;(2)偏转系统仅加电场时离子注入晶圆的位置,用坐标(x,y)表示;(3)偏转系统仅加磁场时离子注入晶圆的位置,用坐标(x,y)表示;(4)偏转系统同时加上电场和磁场时离子注入晶圆的位置,用坐标(x,y)表示,并说明理由.
参考答案
1．【答案】D
【详解】A．射线的电离能力弱，穿透能力强，A错误；
B．10g钴60经过10.54年还剩四分之一，B错误；
CD．根据质量数、电荷数守恒可知，X是粒子，即电子，质量数为零，C错误，D正确。选D。
2．【答案】B
【详解】设玻璃管的横截面积为S，初态时，管内气体的体积为，压强为，当水银面与管口相平时，设水银柱高为H，则管内气体的体积为，压强为，由玻意耳定律得，代入数据解得，所以新注入水银柱的高度为，选B。
3．【答案】A
【详解】根据初速度为零的匀加速直线运动的推论,相邻相等时间内的位移之比为 ,可知第内位移的前与第内位移的后长度相等,记作,第内的位移是第1段,则第内位移的前是第2段,第内位移的后是第9段,而通过相邻相等位移所用时间之比为 ,则对应第2段用时,对应第9段用时,则,故,故正确.
4．【答案】C
【解析】对五个物块整体受力分析有,物块2对物块3的作用力是物块3、4、5受到的合力,有,解得,A错误；因为五个物块的加速度相等,质量相等,根据牛顿第二定律可知,每个物块受到的合外力相等,B错误；若把一块橡皮泥粘到物块3上,则整体的质量增大,则加速 度减小,则物块5受到的合外力减小,即物块4对5的作用力变小,C正确；若撤走物块5,由A项分析,同理可得，物块2对3的作用力为,作用力变小,D错误.
5．【答案】D
【详解】根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2 Ω时，E＝I(2 Ω＋r)；当R＝6 Ω时， (6 Ω＋r)，联立解得r＝2 Ω，故D正确。
6．【答案】B
【解析】原线圈与小灯泡并联,小灯泡和副线圈中的三个小灯泡均正常发光,可得原线圈两端的电压是,副线圈两端的电压是,由电压与匝数的关系得,、错误；由理想变压器电流与匝数的关系可得,又,解得,又,通过小灯泡的电流,小灯泡两端电压,正确,错误.
7．【答案】D
【解析】
8．【答案】C
【详解】A．重物在AC之间做简谐振动，在A点释放时的加速度为向下的g，由对称性可知，在C位置时的加速度的大小也等于g，方向向上，A错误；
B．在重物从A位置下落到C位置的过程中，重物动量的变化为零，根据动量定理可知，向下的重力的冲量大小等于向上的弹簧弹力的冲量，B错误；
C．在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，由能量关系可知，重物从A点下落到B点时动能最大，则由动能定理可得。即在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能，C正确；
D．在重物从A位置到B位置和从B位置到C位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是，D错误。选C。
9．【答案】D
【详解】A．没有施加外力之前对电荷受力分析。如图所示
沿某一确定方向施加外力使电荷由静止开始沿直线从C点运动到O点，则合力方向沿CO即可，根据三角形定则可知，外力方向不是水平向右，A错误；
B．根据 ，运动过程中l减小，则库仑力增大，则F增大，合外力方向确定，且F和外力的合力方向竖直向下，根据三角形定则可知，由于外力方向确定，则其大小增大，则合外力的大小增大，电荷做加速度增大的加速运动，B错误；
C．电荷从C点运动到O点过程中，由于中垂线为等势面，运动过程中电场力不做功，电势能不发生变化，C错误；
D．电荷从C点运动到O点的过程中，根据动能定理可得 ，即 ，由于外力大小增大，则电荷从C点运动到O点的过程中 逐渐增大，D正确。选D。
10．【答案】B
【详解】由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，由于水平板竖直方向上的间距相等，小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，由于小球做平抛运动过程中忽略空气阻力的影响，只有重力做功，根据动能定理可知：△Ek1=△Ek2，根据动量定理可知：合外力的冲量等于动量的变化，由于小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，所以△p1＞△p2，由公式可知
A．ΔEk1<ΔEk2与分析不符，A错误；
B．ΔEk1=ΔEk2与分析相符，B正确；
C．Δv1<Δv2与分析不符，C错误；
D．Δv1=Δv2与分析不符，D错误．
11．【答案】B
【详解】A．下落至重力与弹性绳拉力等大时速度最大，A错误；
B．从开始到下落速度最大，小明重力势能的减少量等于动能的增加量与绳弹性势能之和，B正确；
C．从开始到下落至最低点的过程，小明的机械能减小，因为绳弹性势能增大，C错误；
D．从开始到下落至最低点，由于初末动能为零，小明重力势能的减少量等于弹性绳弹性势能的增加量，D错误。选B。
12．【答案】C
【详解】A．在0—t1时间内电流不变，则压敏电阻的阻值不变，所受的压力不变，加速度不变，A错误；
BC．在t1—t2时间内，电流减小，则压敏电阻的电阻变大，所受的压力减小，则加速度减小，即小车做加速度减小的加速运动，选项故B错误、故C正确；
D．在t2—t3时间内电流不变，与0—t1时间内比较电流变小了，则压敏电阻的阻值变大，所受的压力减小，加速度减小了，但是加速度仍不变，则小车不一定做匀速直线运动，D错误。选C。
13．【答案】C
【详解】A．由图线①②③可知，黄光无论强弱，其遏止电压都为Uc2，而黄光的频率比蓝光的频率小，所以其遏止电压比蓝光的遏止电压小，因此对某种确定的金属来说，入射光的频率越大，其遏止电压越大，A正确；
B．由图线①③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，B正确；
C．根据爱因斯坦光电效应方程，可知光电子最大初动能与入射光频率不是成正比关系，所以当入射光的频率大于极限频率时，频率增为原来的2倍，光电子最大初动能并不是变为原来的2倍，C错误；
D．若与图甲实验条件完全相同，当用某一频率的光入射时，电流表有示数，说明已经发生了光电效应，而从阴极K表面逸出的光电子初动能不尽相同，其中可能有些光电子需要被一定的正向电压加速才能到达阳极A，当把滑动变阻器的滑片向左滑动时，正向电压减小，到达阳极A的光子数可能先不变后减少，所以电流表的示数可能先不变后减小，D正确。本题选错误的，选C。
14．【答案】A　
【思路导引】圆形导线环运动过程中,切割磁感线的有效长度如图所示.
= L=2
【解析】设经过时间t圆形导线环的位置如图所示,设圆形导线环运动速度大小为v、半径为R、电阻为r,此时圆形导线环切割磁感线的有效长度L=2,产生的感应电动势e=BLv,电流大小i=,联立得+=1,圆形导线环匀速进入磁场时的i-t图像是椭圆的一部分.同理,圆形导线环匀速离开磁场时的i-t图像也是椭圆的一部分,B、C错误.由楞次定律知,圆形导线环进入磁场时,电流方向为逆时针,即正方向,圆形导线环全部进入磁场时,电流为零,圆形导线环离开磁场时,电流方向为顺时针,即负方向,A正确,D错误.
15．【答案】；；
【详解】（1）[1]1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
（2）[2]图中正方形小方格的面积为，油酸膜的面积大约是
（3）[3]按以上数据估算油酸分子直径
16．【答案】(1)向上
(2)BC
(3)
(4) BD
(5)
【详解】（1）根据图1可知电流从正接线柱流进指针左偏，而图2电流表的指针向左偏转，则感应电流从正接线柱流进，由安培定则可知感应电流的磁场向下，而磁铁的N极在下端发出的磁感线也向下，根据楞次定律可知需要磁通量减小，则磁铁应向上运动；
（2）A．线圈甲为变压器的原线圈设匝数为，线圈乙为副线圈匝数为，由匝数比关系有
仅增大线圈甲的铜漆包线匝数,输出电压变小，小灯泡亮度变暗，A错误；
B．仅减小线圈甲的铜漆包线匝数,输出电压变大，小灯泡亮度变亮，B正确；
C．仅增大学生电源交流电压输出的有效值，则输出电压变大，小灯泡亮度变亮，C正确；
D．将线圈甲、乙的匝数同时增大为原来的两倍，不变，则输出电压不变，小灯泡亮度不变，D错误。
选BC。
（3）根据折射定律可知
解得折射率为
（4）[1]根据双缝干涉的条纹间距公式
可得波长为
[2]为了增大干涉条纹间距，由可知，可以让双缝离墙壁更远一些即变大，或换成双缝间距更小一点的双缝即变小确。
选BD。
（5）小球碰后做平抛运动，有
可得
则碰前小球的速度为
碰后小球的速度为
碰后小球的速度为
需要验证的关系式为
即
17．【答案】 33.35 3.266
【详解】[1]甲所示的读数是
[2]乙所示的读数是
18．【答案】（1）BD；（2）BC；（3）1．1；（4）略大于、系统；（5）这位同学的方法可行。两小车做初速度为0的匀加速直线运动，运动时间 相等，根据 ，有 ，它们的位移之比就等于加速度之比。
【详解】无
19．【答案】（1）3.2m；（2）4.8m；（3）10m/s
【详解】（1）小球在竖直方向自由落体运动，根据位移时间公式，解得
（2）水平方向匀速直线运动，解得
（3）小球落地瞬间在竖直方向的分速度为，则小球落地瞬间的速度为，解得
20．【答案】见解析
【详解】线圈A与电源连接，线圈A中流过恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B，但穿过线圈B的磁通量不变化，线圈B中无感应电流；断开开关S时，线圈A中电流迅速减小为零，穿过线圈B的磁通量迅速减小，由于电磁感应，线圈B中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D的吸引作用，触头C不离开；经过一段短时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D吸引力减小，弹簧E的作用力比磁场力大，才将衔铁D拉起，触头C离开，电路断开。
21．【答案】(1) (2)，， (3)先逐渐减小后逐渐增大，
【详解】（1）设月球的质量为m，月球绕地球做匀速圆周运动，地球对月球的万有引力提供向心力，可得月球的速度大小为。
（2）由开普勒第二定律可知，月球在近地点的速度最大，在远地点的速度最小，则有，根据牛顿第二定律可得，可得可知月球在近地点的加速度大于在远地点的加速度，则有，由开普勒第二定律可知，月球从近地点A运动到地点B过程，速度逐渐减小，从地点B运动到近地点A过程，速度逐渐增大；则月球从C经A到D的平均速率大于从D经B到C的平均速率，则有。
（3）设地球质量为M，月球的质量为m, 探测器的质量为m0，引力的合力做功与引力势能的关系可知图线的切线斜率绝对值为，由图3可知，图像切线斜率绝对值先减小后增大，则地球和月球对探测器作用力随探测器位置x的增大，先逐渐减小后逐渐增大；在处图线的切线斜率为0 ，则探测器在该处受地球和月球的引力的合力为零，即，可得地球与月球的质量之比为。
22．【答案】(1) 　 　 (2)
(3) 　 (4)见解析
【详解】(1)离子在速度选择器中运动时受力平衡,则有qvB=qE,所以通过速度选择器后离子的速度 ;从磁分析器中心孔N射出离子运动的轨迹半径 ,由 得
(2)经过电场后,离子在x方向偏移的距离 ,设离子射出偏转电场时速度方向与竖直方向的夹角为θ,则有tan ,离开电场后,离子在x方向偏移的距离x2=Ltan ,则离子沿x方向偏移的距离 ,位置坐标为
(3)离子进入磁场后的运动轨迹图如图所示,根据洛伦兹力提供向心力可得 ,则离子做圆周运动的轨迹半径 ,设离子离开磁场时速度偏向角为α,则有sin ,经过磁场后,离子在y方向偏移的距离y1=r(1-cos α)≈ ,离开磁场后,离子在y方向偏移的距离y2=Ltan ,则离子沿y方向偏移的距离 ,位置坐标为
(4)电场引起的速度增量对y方向的运动不产生影响,磁场引起的速度增量对x方向的运动不产生影响,所以离子注入晶圆的位置坐标为
【核心知识】
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