2023高考物理單元測試電子題庫 8

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2023高考物理單元測試電子題庫8-2新人教版

(時間：45分鐘總分值：100分)

一、單項(xiàng)選擇題(此題共6小題，每題7分，共計42分，每題只有一個選項(xiàng)符合題意)

1．如下圖，擺球帶負(fù)電荷的單擺，在一勻強(qiáng)磁場中搖擺，勻強(qiáng)磁場的

方向垂直紙面向里，擺球在A、B間搖擺過程中，由A擺到最低點(diǎn)C時，擺線拉力的大小為F1，擺球加速度大小為a1；由B擺到最低點(diǎn)C時，擺線拉力的大小為F2，擺球加速度大小為a2，則()A．F1＞F2，a1＝a2B．F1＜F2，a1＝a2C．F1＞F2，a1＞a2D．F1＜F2，a1＜a2

解析：繩的拉力、洛倫茲力始終與單擺的運(yùn)動方向垂直，不做功．只有重力做功，所以

a1＝a2，當(dāng)單擺由A擺到最低點(diǎn)C時，繩的拉力和洛倫茲力方向一致，由B擺到最低點(diǎn)C時，繩的拉力與洛倫茲力方向相反，故F1＜F2.答案：B

2．粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電，讓它們在勻強(qiáng)磁場中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開始運(yùn)動．已知磁場方向垂直紙面向里．以下四個圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動軌跡的是()

解析：甲、乙粒子都帶正電，則粒子的運(yùn)動軌跡相外切，甲運(yùn)動的軌跡半徑r甲＝乙運(yùn)動的軌跡半徑r乙＝

m甲v甲

，q甲Bm乙v乙

，則r甲＝2r乙，所以C、D選項(xiàng)一定錯誤；用左手定則判定q乙B粒子的運(yùn)動方向，可知A正確．答案：A

3．(2023年徐州模擬)如下圖是某粒子速度選擇器的示意圖，在一半徑為R＝10cm的圓柱形桶內(nèi)有B＝10T的勻強(qiáng)磁場，方向平行于軸線，在圓柱形桶某一直徑的兩端開有小孔，作為入射孔和出射孔．粒子束以不同角度入射，最終有不同速度的粒子束射出．現(xiàn)有一粒子源發(fā)射

1

－4

比荷為＝2×10C/kg的陽離子，粒子束中速度分布連續(xù)，不計重力．當(dāng)角θ＝45°時，出射粒子速度v的大小是()A.2×10m/s

86

qm11

B．22×10m/sD．42×10m/s

6

6

C．22×10m/s

解析：由題意，粒子從入射孔以45°角射入勻強(qiáng)磁場，粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)1mv動．能夠從出射孔射出的粒子剛好在磁場中運(yùn)動周期，由幾何關(guān)系知r＝2R，又r＝，4qBqBrv＝＝22×106m/s.B項(xiàng)正確．

m答案：B

4．如下圖，一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子，不計重力，在a點(diǎn)以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域I，沿曲線abcd運(yùn)動，

ab、bc、cd都是半徑為R的圓?。Ｗ釉诿慷螆A弧上運(yùn)動的時間

都為t.規(guī)定垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，則磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的關(guān)系可能是圖中的()

解析：由左手定則可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分別向外、向里和向外，1πmπm即正、負(fù)和正，故B、D錯．由于粒子做勻速圓周運(yùn)動，所以T＝＝t，故B＝，C

42qB2qt正確．答案：C

5．質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場．如下圖為質(zhì)譜儀的原理圖．設(shè)想有一個靜止的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計重力)，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場中，帶電粒子打終究片上的P點(diǎn)，設(shè)OP＝x，則在下圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是()

2

122mv解析：帶電粒子先經(jīng)加速電場加速，故qU＝mv，進(jìn)入磁場后偏轉(zhuǎn)，OP＝x＝2r＝，

2qB兩式聯(lián)立得，OP＝x＝答案：B

6．(2023年重慶高考)如下圖，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，有5個帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進(jìn)入磁場，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡為相應(yīng)的圓?。@些粒子的質(zhì)量、電荷量以及速度大小如下表所示.

粒子編號12345質(zhì)量電荷量(q＞0)2q2q－3q2q－q速度大小8mUU，所以B為正確答案．2∝Bqm2m3m2m2mv2v3v3vv由以上信息可知，從圖中a、b、c處進(jìn)入的粒子對應(yīng)表中的編號分別為()A．3、5、4B．4、2、5C．5、3、2D．2、4、5

解析：由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動軌跡并結(jié)合左手定則可知，a、b、c三個帶電粒子分別帶正、正、負(fù)電荷，而a、b、c三個帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑之比為

mv1

r1∶r2∶r3＝2∶3∶2，由R＝可知五個帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑之比為∶qB2

2∶3∶3∶2，所以a、b、c三個帶電粒子分別是編號2、4、5三個，D正確．答案：D

二、多項(xiàng)選擇題(此題共4小題，每題7分，共計28分，每題有多個選項(xiàng)符合題意，全

部選對的得7分，選對但不全的得4分，錯選或不答的得0分)7．勞倫斯制成了世界上第一臺旋繞加速器，其原理如下圖．這臺加

速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙．以下說法正確的是()

A．離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B．離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C．離子從磁場中獲得能量D．離子從電場中獲得能量

解析：離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，速度越大，軌道半徑越大，所以離子要從加速器的中心附近進(jìn)入加速器．洛倫茲力總是垂直于速度的方向，所以磁場是不對離子做功的，

3

它的作用只是改變離子的速度方向，而電場的作用才是加速離子，使之獲得能量．由此可見，選項(xiàng)A、D是正確的．答案：AD

8．帶電粒子進(jìn)入云室會使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動軌跡．如下圖是在有勻強(qiáng)磁場的云室中觀測到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場B垂直于紙面向里．該粒子在運(yùn)動時，其質(zhì)量和電荷量不變，而動能逐漸減少，以下說法正確的是()A．粒子先經(jīng)過a點(diǎn)，再經(jīng)過b點(diǎn)B．粒子先經(jīng)過b點(diǎn)，再經(jīng)過a點(diǎn)C．粒子帶負(fù)電D．粒子帶正電

解析：由于粒子的速度減小，所以軌道半徑不斷減小，所以A對、B錯；由左手定則得粒子應(yīng)帶負(fù)電，C對、D錯．答案：AC

9．某空間存在著如下圖的水平方向的勻強(qiáng)磁場，A、B兩個物塊疊放在一起，并置于光滑水平地面上．物塊A帶正電，物塊B為不帶電的絕緣塊．水平恒力F作用在物塊B上，使A、B一起由靜止開始向左運(yùn)動．則在A、B一起向左運(yùn)動的過程中()A．A對B的壓力變小

B．A對B的壓力變大D．B對地面的壓力變大

C．B對A的摩擦力不變

解析：根據(jù)左手定則可判斷A受到的洛倫茲力的方向豎直向下，所以，A對B的壓力變大，B對地面的壓力也變大，對于A、B整體來講，向左做勻加速直線運(yùn)動的加速度不變，故B對A的靜摩擦力不變．答案：BCD

10．(2023年浙江理綜)利用如下圖裝置可以選擇一定速度范圍

內(nèi)的帶電粒子．圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L.一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場，對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，以下說法正確的是()A．粒子帶正電

B．射出粒子的最大速度為qB3d＋L2mC．保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大

4

D．保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大

3d＋Lv解析：由左手定則可知粒子帶負(fù)電，A錯；粒子運(yùn)動最大半徑為R＝，由qvB＝m2r得vmax＝＝

2

qBRqB3d＋LLqBrqBL＝，B對；粒子運(yùn)動最小半徑r＝，vmin＝＝，則vmax－vminm2m2m2m3qBd，d和L不變，增大B，(vmax－vmin)增大，C正確，同理D錯誤．2m答案：BC

三、計算題(此題共2小題，共計30分，解答時請寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟．只

寫出最終答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位．)11．(15分)在研究性學(xué)習(xí)活動中，某同學(xué)設(shè)計了一個測定帶電粒子比荷

的試驗(yàn)，其試驗(yàn)裝置如下圖．a(chǎn)bcd是一個邊長為L的正方形盒子，在a處和cd邊的中點(diǎn)e處各有一個小孔，e外有一能顯示粒子從e孔射出的熒光屏M.盒子內(nèi)有一方向垂直于abcd平面的勻強(qiáng)磁場，

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.粒子源不斷地發(fā)射一致的帶電粒子，粒子的初速度可忽略，先讓粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速，然后粒子馬上由a孔射入盒內(nèi)，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出．不計粒子的重力和粒子之間的相互作用力．問：你認(rèn)為該同學(xué)的設(shè)計方案可行嗎？若可行，求出帶電粒子的比荷；若不可行，說明你的理由．解析：可行

12

設(shè)粒子經(jīng)電場加速后離開電場時速度為v，根據(jù)動能定理：qU＝mv

2粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如下圖，設(shè)圓周半徑為R，由幾何關(guān)系可得(L－R)＋(L/2)＝R

2

2

2

v2

qvB＝m

R聯(lián)立解得＝q128U.m25B2L2

q128U

m25B2L2答案：可行＝

12．(15分)(2023年鹽城模擬)在真空中，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存

在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在此區(qū)域外圍足夠大空間有垂直紙面向里的大小也為B的勻強(qiáng)磁場，一個帶正電的粒子從邊界上的P點(diǎn)沿半徑向外，以速度v0進(jìn)入外圍磁場，已知帶電粒子質(zhì)量m＝2×10

6

－10

kg，帶電量q＝5×10

3

－

C，不計重力，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，粒子運(yùn)動速度v0＝5×10m/s，圓形區(qū)域半徑R＝0.2

5

m，試畫出粒子運(yùn)