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2026北京高考物理真题全解:三年对比+2027预测+逐题拆解(附Word版)

发布时间：2026-10-27 20:32:27 最近访问：2026-10-27 20:32:28

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2026北京高考物理真题全解：三年对比+2027预测+逐题拆解（附Word版）

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📌 摘要：横向对比北京2024、2025、2026三年物理卷的题型结构、模块占比与难度走向，提炼2027命题大概率趋势，并给出可落地的备考清单。

北京卷作为自主命题卷，近年结构高度稳定但内核持续演化。把 2024、2025、2026 三年放到一起看，你会发现：题型框架基本不动，但情境更真实、跨学科更明显、开放设计更突出。这篇文章用一张表讲清“稳在哪、变在哪”，再把 2027 的方向和复习抓手一次说透。

｜三年结构：框架稳，题量小变

北京卷三年题型结构总体稳定，但 2024 为 22 题（实验多达 4 题），2025、2026 回归 20 题。2026 采用 14 单选 + 2 实验 + 3 解答 + 1 综合的布局：

板块	2024	2025	2026
单项选择题	14题	14题（42分）	14题
实验题	4题（15–18）	2题（18分）	2题（15–16）
解答/计算题	2题（19–20）	4题（40分）	3题（17–19）
综合压轴	2题（21–22）	—	1题（20）
合计	22题	20题	20题

一句话结论

2024 实验占比最高（4 题）、压轴偏“宇宙膨胀 / 霍尔推进器”等宏大情境；2025 计算题比例上升（4 题）、引入反物质、声线类比等新颖概念；2026 回归“14+2+3+1”。2027 大概率延续 2026 框架，把精力放在“内容演化”上比赌题量变化划算得多。

｜模块占比：力电磁压舱，实验跨模块

结构不变，但各模块分值权重在内容布局上持续演化。以 2026 真题解读给出的模块占比为准：

知识模块	2026占比	命题侧重
力学（含振动波、万有引力）	≈48%	模型建构、过程分析、综合推理
电磁学	≈32%	电路动态、电磁感应、带电粒子运动
近代物理	≈6%	核反应守恒、光电导与量子
光学	≈3%	光现象辨识
热学	≈3%	气体定律、热力学定律
实验探究（跨模块）	≈8%	操作规范、故障排除、误差分析

📌 2024、2025 北京卷同样以力学 + 电磁学为双主干（合计约 80%）；2024 实验占比更高（4 题）、压轴偏“宇宙膨胀 / 霍尔推进器”等宏大情境；2025 计算题比例上升（4 题）、引入反物质、声线类比等新颖概念。三年均保持“基础为主、兼顾综合”，2026 进一步突出情境真实化与跨学科类比（诺奖霍普菲尔德模型、暗物质米格达尔效应）。

｜ 2027命题趋势预测

结合 2026 真题解读的“命题趋势”与“备考策略”，2027 北京卷大概率延续以下五个方向：

强化基础考查：大量题目以概念辨析、规律应用为切入点（如第3、6、13题），备考应回归教材、理清概念间区别与联系，构建完整知识网络。

深化情境应用：捷龙三号、PET成像、二级质谱、暗物质探测等真实情境将持续出现，要练“读情境—建模型—用规律”的能力，关注科技前沿与社会热点。

聚焦实验探究：两道实验题覆盖力学与电学，强化操作规范、故障排除、数据处理与误差分析，反对死记实验步骤，要求理解每个操作背后的物理原因。

强化思维品质：第19题开放设计、第20题数据论证表明，套路化计算减少，对推理过程、论证表达与创新设计的考查增多。

坚持素养导向：以科技前沿与重大科研成果（诺奖霍普菲尔德模型、米格达尔效应）落实育人价值，关注物理思想方法向其他领域的迁移。

🎯 备考清单（可落地）

回归教材夯实基础：梳理力、热、光、电、近代物理各模块核心概念、公式与定理。
强化模型训练：匀变速、圆周、简谐、单杆切割、碰撞、质谱等典型模型见情境即抽象。
重视实验原理本质：每个实验不只记步骤，更要理解操作背后的物理原因与误差来源。
关注科技前沿：航天、能源、医学影像、信息技术中的物理应用，练情境迁移。
规范论证表达：先定性后定量、先列式后联解、先分析后结论，强化逻辑链完整。

｜逐题精讲：2026 北京卷 20 题全拆解

下面按题号逐题拆解，每题给出完整题干 + 选项 + 答案 + 详细解析 + 点评。解析采用“原理 → 列式 → 结论”的写法，便于直接用于课堂与自学。

01单选光的折射

1．如图所示，插入水中的筷子看上去产生了侧移。这种现象属于（　　）

▲ 第1题原图：筷子斜插入水，水下部分侧移

A．光的全反射

B．光的折射

C．光的干涉

D．光的衍射

【答案】B

解析：插入水中的筷子，水下部分反射的光线从水斜射入空气时发生偏折，人眼逆着折射光线看去，会认为光线沿直线传播，于是看到筷子水下部分的虚像位置比实际位置偏移，形成“侧移”。本题核心是认清“偏折”二字——光在两种介质界面改变传播方向即折射；全反射要求光从光密到光疏且入射角大于临界角，本题中光线仍能进入人眼，不属于全反射；干涉、衍射则表现为明暗条纹。故选 B。

💡 点评经典生活光现象。易错点是把“侧移”误判为全反射。判断光现象类型抓住特征：折射看“偏折”、全反射看“光不能射出”、干涉衍射看“条纹”。

02单选核反应守恒

2．氟18是正电子发射断层成像（PET）中常用的放射性核素，可通过核反应制备，括号内的粒子为（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】D

解析：核反应遵循两条守恒——质量数守恒与电荷数守恒。左侧质量数、电荷数；右侧氟核质量数 18、电荷数 9，故未知粒子质量数、电荷数，即中子。注意区分中子、电子、正电子的标记：三者质量数都为 1 或 0，但电荷数不同（中子 0、电子 −1、正电子 +1），绝不能混淆。故选 D。

💡 点评核反应配平题。先设未知粒子，由质量数守恒求 A、由电荷数守恒求 Z，再对照常见粒子。PET 还涉及正负电子湮灭，可与近代物理综合。

03单选气体定律

3．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中（　　）

A．气体压强减小

B．外界对气体做正功

C．气体分子平均动能增大

D．气体与外界无热量交换

【答案】A

解析：① 等温过程温度不变，由玻意耳定律知体积 V 增大则压强 p 减小，A 对；② 气体膨胀是对外做功，外界对气体做负功，B 错；③ 理想气体分子平均动能只由温度决定，等温则平均动能不变，C 错；④ 内能只与温度有关，，由热力学第一定律（W 为外界对气体做功），本题，故，气体吸热而非无热交换，D 错。逐项判断的关键是先明确“等温”这一前提。故选 A。

💡 点评气体状态变化分析“四步法”：定过程特征→判 p/V/T→由 T 定内能与平均动能→由 V 变定做功正负→第一定律定热量。易错在 W 的符号约定。

04单选牛顿定律

4．质量为的汽车在水平直道上进行刹车性能测试。汽车速度为时开始刹车直至停止，刹车过程中所受合力为，则刹车距离为（　　）

A．135 m

B．90 m

C．45 m

D．15 m

【答案】C

解析：合力恒定，刹车为匀减速直线运动。先由牛顿第二定律求加速度大小（方向与运动相反）；再由速度—位移公式，得。也可直接用（末速为零）。注意加速度方向与运动方向相反，公式中写作减号。故选 C。

💡 点评“已知受力求运动”典型题。两步：牛顿第二定律求 a（注意方向）→ 运动学公式求 x。刹车类末速为零，可直接用。

05单选机械波

5．一列简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点 P 位于平衡位置且沿 y 轴正方向运动，经过 1 s 第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（　　）

▲ 第5题原图：t=0 时波形图（P 在 x=3 m 处）

A．波沿 x 轴正方向传播

B．波的传播速度为 4 m/s

C．一个周期内质点 P 运动的路程为 4 m

D．时，质点 P 的加速度沿 y 轴负方向

【答案】D

解析：① 由波形图读波长、振幅；② P 在平衡位置且向上运动，用“上下坡法”判定波沿 x 轴负方向传播（A 错）；③ P 离开平衡位置后第一次回到平衡位置，过程为“上到波峰再回到平衡”，对应半个周期，即，波速（B 错）；④ 简谐运动一个周期路程（C 错）；⑤ ，P 从平衡位置向上运动恰到正向最大位移处，加速度指向平衡位置即沿 y 轴负方向（D 对）。故选 D。

💡 点评波动图像“读图三步”：看坐标轴定 λ 与 A→看质点振动方向判波的传播方向（上下坡/同侧法）→周期由相邻同状态时间间隔推得。易错点：P“第一次回到平衡”对应半周期而非一个周期。

06单选功与冲量

6．如图所示，一物块在固定斜面上匀速下滑，不计空气阻力。物块在下滑过程中（　　）

▲ 第6题原图：物块在固定斜面上匀速下滑

A．所受合力的冲量为零

B．所受支持力的冲量为零

C．所受重力与摩擦力的合力做正功

D．机械能守恒

【答案】A

解析：匀速下滑→受力平衡、速度不变。① 合外力冲量等于动量变化，动量不变故合力冲量为零，A 对；② 支持力、作用时间，冲量，B 错（注意“不做功”≠“冲量为零”）；③ 三力平衡，重力与摩擦力的合力与支持力等大反向、垂直斜面向下，而位移沿斜面向下，合力与位移垂直→做功为 0，C 错；④ 动能不变、重力势能减小→机械能减小，D 错。故选 A。

💡 点评冲量与功是两个不同物理量：支持力垂直位移故不做功，但不为零且冲量不为零。匀速运动合力为零→合力冲量、合力功均为零。

07单选变压器

7．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 2∶1，原线圈接在的交流电源上，副线圈接定值电阻和滑动变阻器 R，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器 R 的滑片由 a 端向 b 端缓慢滑动（　　）

▲ 第7题原图：理想变压器带滑动变阻器负载

A．电压表 V1、V2 的示数之比为 2∶1

B．电流表 A1 示数不变

C．电流表 A2 示数增加

D．变压器输出功率减小

【答案】C

解析：理想变压器（为副线圈总电压）。注意 V₂ 测的是滑动变阻器 R 的分压，不是副线圈总电压，故 A 错。滑片 a→b 时 R 接入阻值减小；原线圈电压由电源决定，故副线圈总电压不变，回路总电阻减小，由欧姆定律副线圈总电流增大（A₂ 示数增加，C 对）；由变流规律，增大则（A₁）增大，B 错；输出功率，不变、增大→P 增大，D 错。故选 C。

💡 点评变压器动态分析固定顺序：① 副线圈电压由 U₁、匝数比定（不变）→② 负载电阻变→③ 欧姆定律求 I₂→④ 变流规律求 I₁→⑤ P=UI 判功率。易错：把 V₂ 误当副线圈总电压。

08单选万有引力

8．2026年2月，我国捷龙三号运载火箭成功发射七颗卫星。假设某卫星在距离地面高度为 h 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期为 T。地球的半径为 R，下列说法正确的是（　　）

A．若已知引力常量 G，可计算地球的质量

B．该卫星的运行速度大于第一宇宙速度

C．该卫星的加速度大于地球表面的重力加速度

D．h 越大，卫星运行的周期 T 越小

【答案】A

解析：轨道半径，万有引力提供向心力。① ，约去 m 得，已知 G、T、R、h 即可求 M，A 对；② 环绕速度，第一宇宙速度对应是最大环绕速度，本星故 v 更小，B 错；③ 加速度，地表，因故，C 错；④ 开普勒第三定律，r 越大 T 越大，h 越大 T 越大，D 错。故选 A。

💡 点评“万有引力=向心力”统一建模。结论口诀：半径越大，周期越大，线速度、角速度、加速度越小。易错：轨道越高速度越小（不是越大）。

09单选电容器

9．将直流电源 E、电阻 R、平行板电容器 C 与开关 S 连接成如图所示的电路。闭合开关 S，电路达到稳定状态。下列说法正确的是（　　）

▲ 第9题原图：直流电源—电阻—平行板电容器—开关电路

A．此过程电源输出的能量等于电容器存储的电场能

B．若增大电容器两极板间距离，有从 b 到 a 的电流流过电阻

C．若断开开关，减小电容器两极板间距离，极板间电场强度增大

D．若断开开关，在电容器两极板间插入电介质后，两极板间电势差增大

【答案】B

解析：闭合稳定后电容器电压=电源电动势 E。A：充电过程部分能量在 R 上转为焦耳热，电源输出能量 > 电场能，A 错。B：增大板间距 d，由知 C 减小，又（U 不变）→ Q 减小→电容器放电，电流方向 b→a，B 对。C：断开后 Q 不变，板间场强，与 d 无关，减小 d 场强不变，C 错。D：断开后 Q 不变，插入电介质增大→C 增大→ 减小，D 错。故选 B。

💡 点评电容器动态分析先判“谁不变”：接电源 U 不变，断电源 Q 不变。Q 不变时场强与 d 无关——这是高频结论。

10单选弹簧振子

10．将蹦极运动简化为直线运动。如图所示，轻质弹性绳的一端固定在 O 点，另一端和人（视为质点）相连。人从 a 点静止下落，经 b 点时绳恰好伸直，到达最低点 c 后向上运动。假设整个过程弹性绳的弹力与伸长量成正比，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

▲ 第10题原图：O 固定点、a 释放点、b 绳伸直处、c 最低点

A．人运动到 bc 中点处速度最大

B．人在 b 点的加速度大于在 c 点的加速度

C．从 b 点到 c 点的过程中，人一直处于失重状态

D．从 a 点到 c 点的过程中，重力势能与弹性势能之和先减小后增大

【答案】D

解析：把弹性绳等效为轻质弹簧。A：速度最大在合力为零处（重力=弹力平衡点 d，）。人从 a 下落至 b 已有速度，故最低点 c 在 b 下方 >2x₀ 处，bc 中点伸长量 >x₀→弹力 >mg→合力向上→减速，速度最大点在中点上方，A 错。B：b 点绳刚伸直接力为零→；c 点伸长 >2mg/k→，由得，故 c 点加速度 > b 点，B 错。C：b→c 先（向下加速，失重）过平衡点后（向上加速，超重），先失重后超重，C 错。D：对人+地球+绳系统，只有重力和弹力做功→机械能守恒；a→c 动能先增后减，故重力势能与弹性势能之和先减后增，D 对。故选 D。

💡 点评弹簧类动态问题：先找合力为零点（速度最大），再划分“加速—减速”，用对称性比较加速度；能量用“系统机械能守恒”。超重失重看加速度方向。易错：误以为从 b 开始则最低点在 b 下方 2x₀。

11单选安培力

11．如图所示实验装置中，两根平行直导线两端固定。通以电流，可演示电流间的相互作用，有助于建立电流产生磁场的认识。若可分别改变每根导线中的电流，还可以探究（　　）

▲ 第11题原图：两根平行通电直导线演示相互作用

A．磁场强弱与距离的定性关系

B．磁场强弱与电流大小的定性关系

C．磁场是否可以叠加

D．磁场有无沿电流方向的分量

【答案】B

解析：装置中两根导线间距固定不可调，故无法探究“磁场强弱与距离的关系”（A 错）；保持间距不变、改变其中一根电流大小，通过另一根导线受力形变程度可定性得到“磁场强弱与电流大小的关系”（B 对）；装置只有两电流磁场、无叠加对照，无法验证磁场可否叠加（C 错）；安培力恒垂直电流方向，无法检测沿电流方向的磁场分量（D 错）。故选 B。

💡 点评判断实验可探究内容，关键看装置能控制哪些变量、能观测哪些量。本题变量只有电流大小，间距固定、无叠加对照。

12单选电磁感应

12．用如图1所示的装置研究线圈中的感应电流。固定在支架上的线圈与电流传感器、滑动变阻器连接。t=0时磁铁从线圈上方某高处开始下落，穿过线圈并远离线圈。电流传感器采集的电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是（　　）

▲ 第12题原图：图1 实验装置；图2 I−t 图像

A．时间内，感应电流方向从 b 到 a

B．时刻，穿过线圈的磁通量为 0

C．、两段时间内曲线与时间轴围成的面积相等

D．向左移动滑片 P，重复实验所得图像中的变小

【答案】C

解析：A：t1~t2 磁铁 N 极向下进入线圈，向下磁通量增加，由楞次定律感应磁场向上；结合线圈绕向与安培定则，外部电路电流方向 a→b（A 错）。B：时即感应电动势为 0、磁通量变化率为 0；此时磁铁中心正对线圈中心，磁通量恰为最大（B 错）。C：由，进入（t1~t2）与穿出（t2~t3）两过程磁通量变化量大小相等→电荷量相等→I−t 图线与时间轴围成面积相等（C 对）。D：左移滑片 P→回路总电阻 R 减小→感应电流增大→安培阻力增强→磁铁减速更明显→穿过线圈时间变大（D 错）。故选 C。

💡 点评磁铁过线圈分“进入”与“穿出”两阶段，用楞次定律判方向、磁通量变化率判瞬时值；涉及电荷量直接用（对应 I−t 面积）。易错：I=0 对应变化率为 0 而非磁通量为 0。

13单选光电效应

13．光照射到某半导体上，光子能量超过特定值，会激发半导体内部一些受束缚的电子，使其能够在半导体内部自由运动，从而增强导电能力，这属于光电导效应。可用如图所示电路研究光电导效应。用频率为的单色光分别均匀照射该半导体和逸出功为的金属，，h 为普朗克常量。下列说法错误的是（　　）

▲ 第13题原图：半导体/金属光电导与光电效应研究电路

A．金属不发生光电效应，半导体发生光电导效应

B．增大单色光的强度，电流表示数增大

C．对调电源的正负极，通过半导体的电流反向

D．半导体两端电压为 0 时，电流表示数不为 0

【答案】D

解析：光电效应条件为（金属逸出功），本题 →金属不发生光电效应；光电导效应条件为 →半导体发生光电导效应（A 对，不合题意）。B：增大光强→单位时间光子数增多→激发自由电子增多→半导体电阻减小→电流增大（B 对）。C：对调电源极性→内部电场反向→自由电子定向移动反向→电流反向（C 对）。D：光电导效应只在半导体内部激发自由载流子，电子不逸出；电压为 0 时无外电场驱动定向移动→电流为 0（D 错，符合题意）。故选 D。

💡 点评光电导效应与光电效应本质区别：前者激发的电子留在半导体内部（电压为 0 时无外电流），后者电子逸出金属表面（有外电路收集）。本题为“错误的是”逆向选择，易漏判 D。

14单选跨学科类比

14．霍普菲尔德模型是神经网络实现联想记忆的核心机制之一，获2024年诺贝尔物理学奖。该模型以0或1表示神经元状态；并定义一个“能量函数”，通过训练使函数变化产生多个极小值，每个极小值对应一个存储信息。信息检索时网络状态向函数值降低方向演化，最终达到某个极小值。该过程类比：在峰谷交错地形中释放小球，小球沿重力势能减小方向运动直至停在谷底；小球位置对应网络状态，势能对应函数值。例如输入模糊字母对应初始位置 a，到达谷底 b 对应重现字母 J。下列说法正确的是（　　）

▲ 第14题原图：峰谷交错地形类比神经网络能量函数

A．信息的重现过程可类比小球在光滑的凹凸曲面上运动

B．输入具有微小差别的两个模糊字母，可能重现出不同的已存储字母

C．输入函数值相等的模糊字母，都可以重现出相同的已存储字母

D．函数变化使某个谷底消失，仍可重现出原来对应的存储信息

【答案】B

解析：A：光滑曲面小球动能势能相互转化、在谷间往复运动，无法停在谷底；而信息重现要求最终停在势能极小值，类比的是“有阻尼、沿势能持续减小直至静止”的过程，A 错。B：两个微小差别的初始位置若分属不同山谷的吸引域，会滑入不同谷底→重现不同字母，该情况可能存在，B 对。C：函数值（势能）相等仅说明初始位置高度相同，完全可能分属不同山谷→重现不同信息，C 错。D：每个谷底对应一个存储信息，谷底消失则无对应极小值点→无法重现原信息，D 错。故选 B。

💡 点评跨学科类比题。先把映射关系理清（位置↔网络状态、势能↔函数值、谷底↔极小值/存储信息），再用物理规律（能量转化、有阻尼运动、极值性质）逐项检验。易错：把“势能相等”等同于“状态相同”。

15实验实验综合

15．(1)图1为“探究加速度与力的关系”实验装置。平衡阻力后，认为桶和砂所受重力等于小车所受合力，则桶和砂总质量 m 与小车质量 M 满足的关系是________。(2)下列实验操作正确的是______（填选项前的字母）。A．在“验证机械能守恒定律”实验中，先接通电源，后释放重锤；B．在“探究气体等温变化规律”实验中，快速拉动柱塞改变空气柱体积；C．在“测量玻璃的折射率”实验中，为准确确定入射光线的方向，两枚大头针的距离应适当大些。(3)在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学将实验器材连接成如图2所示的电路。闭合开关后，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数几乎不变。拆除导线______可排除故障（填图中导线字母编号）。排除故障后进行实验。仅考虑由电表内阻引起的实验误差，电阻率的测量值______（选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。

▲ 第15题原图：图1 探究加速度与力；图2 测量金属丝电阻率电路

（1）m≪M　（2）AC　（3）c 或 ac；偏小

【答案】（1）m≪M　（2）AC　（3）c 或 ac；偏小

解析：(1) 对整体，小车实际受拉力，只有时才可近似。(2) A：打点计时器实验均需“先通电源、后释放纸带”以充分利用纸带，A 对；B：探究气体等温变化需保证温度始终与环境一致，快速拉动破坏等温条件，B 错；C：测量折射率时两枚大头针间距适当大些可减小方向角度误差，C 对→选 AC。(3)[1] 故障：导线 c 将滑动变阻器右上接线柱与开关相连，使变阻器全部电阻接入（相当于定值电阻），移动滑片总电阻几乎不变；拆除 c（或 ac）即可恢复调节功能，也可拆除 a 和 c 改为限流式。[2] 该电路为电流表外接法，电压表测真实电压，但电流表测的是电阻丝与电压表的总电流→电流测量值偏大；由得 R 测量值偏小，再由得电阻率测量值偏小。

💡 点评实验题“故障”先判连接方式（找使变阻器失去调节的“多余导线”）；“系统误差”由 R=U/I 出发分析电流/电压测量偏差，再由推偏差方向。易错：外接法电流偏大→R 偏小→ρ 偏小。

16实验平抛实验

16．用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸固定在背板上。钢球沿斜槽轨道滑下后飞出，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个印迹。移动挡板，重复实验，白纸上留下一系列印迹。(1)下列实验操作必要的是______（填选项前的字母）。A．背板调节到竖直平面内；B．斜槽轨道的末端保持水平；C．等间距移动挡板。(2)实验操作时，钢球每次从同一个位置由静止释放，目的是____________________________。(3)用平滑曲线将白纸上的印迹连接起来，如图2所示。以抛出点为坐标原点 O，以竖直方向和水平方向分别作为 y 轴和 x 轴，建立 Oxy 坐标系。已知平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动，为探究水平分运动的规律，需要确定“相等的时间间隔”。简要说明如何在轨迹上选点来确定相等的时间间隔。(4)某同学实验时忘了标记抛出点的位置。为解决该问题，他以轨迹上某点为坐标原点 O′，建立 O′xy 坐标系。在轨迹上取几个点，测量各点的坐标（x，y）。作出的 y/x − x 图像为一条直线，斜率为 k，截距为 b，如图3所示。根据平抛运动规律，可得在 O′xy 坐标系中钢球做平抛运动的抛出点坐标为________。

▲ 第16题原图：图1 装置；图2 印迹轨迹；图3 y/x−x 图像

（1）AB　（2）使钢球每次从斜槽末端飞出的速度相同　（3）见解析　（4）

【答案】（1）AB　（2）使钢球每次从斜槽末端飞出的速度相同　（3）见解析　（4）

解析：(1) A：平抛轨迹在竖直平面，背板调到竖直才能准确记录位置，A 对；B：末端水平才能保证初速度水平，B 对；C：挡板不需等间距，只要取点合理，C 错→选 AB。(2) 同一位置静止释放→每次飞出斜槽末端的初速度相同。(3) 竖直分运动为初速 0 的自由落体，连续相等时间竖直位移比 1:3:5⋯（或位移差恒定）；从 O 起在 y 轴取 y、4y、9y⋯ 的点（竖直位移比 1:4:9⋯），过这些点作水平线与轨迹交点对应的时间间隔即相等时间间隔。(4) 设抛出点在 O′ 系坐标为，有、；联立消去 t 得。又，对比系数得、、，解得、。

💡 点评平抛实验“三步法”：写平抛规律→消 t 得轨迹方程 y=f(x)→由图像斜率/截距与系数对应求解。第(4)问注意抛出点不在原点时轨迹方程的常数项，且 x₀、y₀ 带负号。

17解答电磁感应

17．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为 B、方向竖直向下，宽为 L 的 U 型长直金属导轨水平放置，导轨左端接阻值为 R 的电阻。质量为 m 的导体棒 ab 在导轨上以初速度开始运动。运动过程中导体棒与导轨垂直且接触良好，不计导体棒和导轨的电阻及它们间的摩擦。求：(1)初始时刻通过导体棒的电流大小和方向；(2)初始时刻导体棒加速度的大小；(3)导体棒速度从减为 0 的过程中电阻 R 产生的热量。

▲ 第17题原图：U 型导轨接电阻 R，导体棒 ab 以 v₀ 运动

（1）a→b，　（2）　（3）

【答案】（1）a→b，　（2）　（3）

解析：(1) 由右手定则，感应电流方向 a→b；初始电动势，电流。(2) 初始安培力，由牛顿第二定律得。(3) 导体棒受安培力减速，不计电阻与摩擦→能量损失全部为电阻焦耳热；由能量守恒，电阻 R 产生热量（无外力单杆模型，初动能全部转化为焦耳热）。

💡 点评电磁感应单杆“四步法”：E=BLv（右手定则判方向）→I=E/R→F=BIL（左手定则）→牛顿第二定律求 a；全过程能量变化用能量守恒。本题热量恰等于初动能，切勿误加其他项。

18解答单摆圆锥摆

18．长为 l 的轻绳一端固定在 O 点，另一端系一个质量为 m 的小球。重力加速度为 g，不计空气阻力。(1)如图1所示，将小球拉至某一位置，轻绳与竖直方向夹角为 θ，静止释放小球。a．求小球运动到最低点时受到绳的拉力大小 F；b．若 θ 较小，释放后小球做简谐运动。求一个周期内绳对小球拉力的冲量大小 I。(2)如图2所示，使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向夹角为 θ，求小球运动的周期，并与（1）b 中小球运动的周期比较大小。

▲ 第18题原图：图1 单摆；图2 圆锥摆

（1）a. 　b. 　（2），小于（1）b 中小球运动的周期

【答案】（1）a. 　b. 　（2），小于（1）b 中小球运动的周期

解析：(1)a．机械能守恒；最低点牛顿第二定律。b．θ 较小→单摆周期；一个周期内动量变化为零，由动量定理。(2) 圆锥摆：重力与拉力合力提供向心力，，其中，解得。而 (1)b 中，因故。

💡 点评摆类问题先判模型——摆动最低点用，圆锥摆用（r=l sinθ）。求拉力冲量别漏重力冲量：一周期内 I=mgT。相同摆角下圆锥摆周期小于单摆周期。

19解答质谱·开放设计

19．药物研发中常需要二级质谱分析。一级质谱分析只能检出与目标离子具有相同比荷的离子（母离子）。为进一步鉴别目标离子，需将母离子打碎成更小的离子（子离子），进行第二次质谱分析。某种二级串联质谱系统装置如图所示，假设离子均带正电。(1)第一级质谱：A区中的离子由静止经电场加速后，垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，比荷为 q/m 的母离子做半径为 R 的匀速圆周运动进入 C 区。求加速电压。(2)两级质谱连接：C区产生的子离子经聚焦、冷却后，由静止经电压加速后进入 D 区。为保证不同比荷的子离子均由小孔 S 垂直进入第二级质谱的磁场，在 D 区施加某种场，使这些子离子都做以 O 点为圆心、半径为 r 的匀速圆周运动。请设计 D 区中的场：a．推导说明仅施加匀强磁场是否可行；b．推导说明仅施加电场是否可行。

▲ 第19题原图：二级串联质谱系统装置

（1）　（2）a. 不可行　b. 可行，需以 O 为圆心的径向辐向电场，场强大小

【答案】（1）　（2）a. 不可行　b. 可行，需以 O 为圆心的径向辐向电场，场强大小

解析：(1) 母离子在 A 区由静止经电场加速：；进入磁场洛伦兹力提供向心力；联立得。(2)a．仅加匀强磁场不可行：子离子经 U₂ 加速，若仅加匀强磁场，洛伦兹力提供向心力，r 与比荷 q/m 有关——不同比荷子离子加速后速度不同，同磁场中圆周半径各异，无法保证都以半径 r 运动。b．仅加电场可行：要让所有子离子以 O 为圆心、r 为半径做匀速圆周运动，电场力需完全提供向心力且方向始终指向圆心（径向辐向电场）。设距 O 为 r 处场强 E，对任意子离子；代入得 ——结果与比荷 q/m 无关，只要 D 区是辐向电场（半径 r 圆周上各处 E 恒为、方向沿径向指向圆心），不同比荷子离子都能获得合适向心力，最终从 S 垂直射出。

💡 点评质谱“场设计”题核心思想：让向心力来源与比荷解耦。匀强磁场提供的与比荷有关→不可行；径向电场与比荷无关→可行。注意“径向电场”不是“匀强电场”。

20综合碰撞·暗物质

20．中子或暗物质粒子等中性粒子因为不带电，无法直接通过电磁效应探测。(1)实验上，通常让中性粒子与原子核碰撞，通过原子核获得的动能来探测中性粒子的性质。质量为 m、速度为 v 的中性粒子与质量为 M 的静止原子核发生对心碰撞。若碰撞后中性粒子与原子核的速度相同，求原子核动能。(2)理论上，通过米格达尔效应也可以探测中性粒子。米格达尔效应可近似为：中性粒子与原子核碰撞，系统损失的动能都传递给原子核外电子，成为可探测的电子信号。a．质量为 m、速度为 v 的中性粒子与质量为 M 的静止原子核对心碰撞时发生了米格达尔效应，求电子可获得的最大能量；b．2026年1月，我国科学家团队首次在实验中直接观测到中子与原子核碰撞过程中的米格达尔效应。若暗物质粒子的质量（）、原子核的质量，暗物质粒子与原子核的各类碰撞中，原子核可获得的最大动能为，探测器能分辨的最小能量值为，请结合数据分析说明：与通过原子核获得的动能来探测中性粒子相比，米格达尔效应有助于探测质量更小的暗物质粒子。

（1）　（2）a. 　b. 见解析

【答案】（1）　（2）a. 　b. 见解析

解析：(1) 碰撞后同速→完全非弹性碰撞，动量守恒；原子核动能。(2)a．米格达尔效应中电子获得能量等于碰撞动能损失；对心碰撞中完全非弹性碰撞动能损失最大，对应电子获得最大能量：初始总动能，完全非弹性后总动能，故。b．原子核可获得最大动能探测器最小分辨能量 →无法通过原子核动能直接探测。各类碰撞中弹性碰撞时原子核获得动能最大，由动量守恒与能量守恒得 ①；由 a 知米格达尔效应电子最大能量 ②；联立①②得 →可被探测器捕捉。说明对质量更小的暗物质粒子，直接碰撞转移给原子核的动能远低于阈值无法识别，而米格达尔效应把损失动能集中转移给电子、使信号能量超过阈值，故可探测质量更小的暗物质粒子。