(20)质谱仪、回旋加速器、带电粒子在组合场和复合场中的运动-【衡水金卷·先享题】2025年高考物理一轮复习周测卷（山东专版 小题量）

高三一轮复习山东专版 ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.核心素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 知识点 能力要求 核心素养 预估难度 题号 题型 分 值 (主题内容) ① ②③ 档次 系数 1 单项选择题 6 匀速直线运动 易 0.85 2 单项选择题 6 摆动 中 0.75 3 单项选择题 6 磁流体发电机 中 0.75 4 单项选择题 6 动态问题、摩擦力 中 0.75 单项选择题 6 匀速圆周运动 中 0.75 6 单项选择题 匀变速曲线运动 中 0.65 7 多项选择题 持殊回旋加速器 中 0.70 8 多项选择题 8 组合场 难 0.55 复合场中的匀速运动和匀速圆 非选择题 14 中 0.75 周运动 10 非选择题 16 多解问题 中 0.70 11 非选择题 18 配速法 0.50 香考答案及解析 一、单项选择题 2.D【解析】摆球在磁场的运动过程中，洛伦兹力不做 1,A【解析】该粒子在电、磁场中做匀速直线运动，处 功，摆球的机械能守恒，所以A、B两点等高，处在同 于受力平衡状态，即如B=E,即=吉A项正确： 一水平线上，A项错误：因为洛伦兹力不做功，不改变 摆球的动能，不改变摆球的速度大小，所以单摆的周 由A项分析可知，该粒子处于受力平衡状态与带电 性质无关，若该粒子带正电能处于受力平衡状态，则 期与没有篮场时相同，即T=2:√厂，B项错误：根 该粒子带负电也一定能处于受力平衡状态，B,C项错 据摆球的机械能守恒，摆球向左和向右经过C点时的 误：仅改变该粒子所带的电荷量，该粒子所受洛伦兹 速率相等，则向心力相同，但由于洛伦兹力方向相反， 力与电场力仍始终相等，做匀速直线运动，故运动轨 所以摆球向左和向右经过C点时细线上的拉力大小 迹不会发生偏转，D项错误。 不相等，C项错误；摆球在A点和B点时的速度均为 ·75 ·物理· 参考答案及解析 零，向心力为零，细线的拉力大小都等于承力沿细线 因为洛伦兹力不做功，所以管壁对小球向右的弹力对 方向的分力，所以拉力大小相等，D项正确。 小球做正功，且小球飞出时的速度=√+，所 3.B【解析】根据左手定则可得，正离子向金属板B移 动，金属板B为正极，金属板A为负极，A项错误：根 以整个过程对小球由动能定理得W,=子m: 据稳定时等离子体满足qE=quB,电动势U=Ed,通 加，解得管壁的弹力对小球做的功W:=gBL, 1 过电阻R的电流大小1=”，联立解得1= 以十R D项正确。 二、多项选择题 RS,D项错误：电阻R两端的电压U。=R= BduS 7.AD【解析】粒子第一次加遮有gU=之m,第二次 BduSR 十R否，B项正确，C项错误。 加速有2gU=令m,根据洛伦兹力提供向心力有 4,C【解析】以整体为研究对象有F一∫=(m,十 ms)a,f=(mg十g十qB),由于a、b一起无相对 ,,可得半径月=m必. quB=m 9B生=m B,联立解得 滑动地向左加速运动，因此速度逐渐增大，洛伦兹力 =12,A项正确，B项错误：根据周期T= 增大，则地面对b的滑动摩擦力增大，因此4，b一起 运动的加速度逐渐减小，A、B项错误：隔离a进行分 2πm,可知周期与速度无关，则周期之比为11，C项 Ba 析，a受到水平向左的静摩擦力作用，根据牛顿第二 错误，D项正确。 定律有f=ma,由于加速度逐渐减小，因此a,b间的 8.CD【解析】设粒子在MV右侧匀强磁场中运动的 摩擦力减小，C项正确，D项错误。 半径为r,由mB=m兰，解得B=肥，设粒子在PQ gr 5,B【解析】由题可知，微粒进入相互垂直的匀强电场 左侧匀强磁场中运动的半径为R:,若粒子进人左侧 和匀强磁场后做匀速圆周运动，电场力与重力必定平 磁场区运动一次后，从右向左经过O点，其轨迹如图 衡，则微粒受到的电场力的方向一定竖直向上，A项 甲所示： 错误：由A项分析可知mg=gE,洛伦兹力提供圆周 运动的向心力，则有B=m艾，从高度h处由静止 下落，则进人复合场时的速度=√②gh,联立解得微 粒做圆周运动的半径，一营√一，B项正确：由于电 场力方向竖直向上，则微粒从B点运动到D点的过 0 程中，电场力先做负功后做正功，则其电势能先增大 后减小，C项错误：从D点射出后回到D点时的速度 则有R=2,由8-m后，解得B一震-号若 大小不变，方向竖直向下，微粒将继续做匀速圆周运 粒子两次进入左侧磁场区运动后，才从右向左经过O 动，但洛伦兹力方向向右，微粒不会回到释放点，D项 点，粒子运动轨迹如图乙所示： 错误。 6.D【解析】由题可知小球既沿管方向运动，又和管一 起向右做匀速直线运动，又因为管平放在水平面上， 则对小球受力分析可知：沿管方向小球所受洛伦兹力 为恒力，由牛顿第二定律得gB=ma,解得a= B,即沿管方向小球做匀加速直线运动，而水平方 向做匀速直线运动，所以小球的运动轨迹为抛物线， 由儿何关系可知2R=3r,由成=m元解得民= A、B项错误：因为洛伦兹力方向总是和速度方向垂 直，所以洛伦兹力永不做功，C项错误：因为最终小球 黑-号CD项正角 从上端口飞出，沿管方向的速度为=2L,而水平 三、非选择题 方向一直做匀速直线运动，所以小球的动能增加，又9.【解析】(1)微粒到达A(,D点之前做直线运动，对微 ·76 高三一轮复习山东专版 ·物理· 粒的受力分析如图甲所示 a=30 (2分) 故质子刚进入磁场时的速度大小为2 3 26,方向与x X B E 轴正方向成30°角斜向上 (2)如图所示，要想满足题目要求，则质子在磁场变 459 mg-- 化的半个周期内的偏转角为60°，且沿x轴方向上的 甲 位移恰好等于质子在磁场中做圆周运动的半径R, 可得gE=g (1分) 质子从M点离开磁场，且速度符合要求，则有n× 2R=d (2分) 解得E=mg (2分) (2)由平衡条件可得9四B=√②mg (1分) 电场方向变化后，微粒受到的重力与电场力平衡，微 粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图乙 所示 质子做圆周运动的半径R=-23m西 (2分) 由牛顿第二定律得gB=m (1分) 解得磁感应强度大小B=4ym(n=1.2,3… 3ed 由儿何知识可得r=√2( (1分) (2分) 联立解得v=√2g 质子在磁场中做圆周运动的周期五=智雪=T (2分) (2分) （③)微粒做直线运动的时间=但-√日 (2分) 解得腾场的变化周期T=5(u=1,2、3…)(2分) 6 3 微粒做匀速圆周运动的时间4= π·2 11.【解析】(1)粒子在第一象限内的电场中做类平抛运 动，如图所示 日 (2分) 微粒在复合场中运动的时间1=十：=（要十 W日 (2分) 10.【解析】(1)质子在电场中做类平抛运动，设质子在 电场中运动的时间为，刚进人磁场时速度方向与x 轴正方向间的夹角为a . x轴方向，有工=立 m (1分) 有x=t=3d y轴方向，有y=场4 (1分) y-受1=号 联立解得粒子在第一象限内运动的时间1=5× 10s tan a= (2分) 粒子从A点射入的初速度。=2×10m/s(2分) 联立解得0=十可=2 (2)设粒子离开第一象限时的速度大小为，方向与 34 (2分) y轴正方向间的夹角为日 ·77✉ ·物理· 参考答案及解析 可得=2√2×10'm/s (1分) 由几何关系得tan==m -=1 的与马的合速度大小=√/6十=4×10m/s 解得9=晋 (1分) (1分) 与x轴正方向间的夹角a=45 则有v=√2w=2√E×10m/s (1分) 故粒子进入第三象限后以做匀速圆周运动的同 设粒子在第二象限做匀速圆周运动的半径为，由 时以，向左做匀速直线运动 牛顿第二定律得gb=m 设粒子在第三象限做匀速圆周运动的半径为，由 r 解得r=√2m (1分) 牛顿第二定律得qB=m 由几何关系可知圆心恰好落在x轴上，粒子在第二 解得n=2m (1分) 象限内转过的角度。=元一0=西 (1分) 由儿何关系得日一艺 (1分) 则粒子在悠场中的运动时间=号·器=器 有=是·-器-学×10=225× 晋×10g=1.125X10， 104s (1分) (2分) 粒子运动过程中，第二次经过x轴负半轴的交点的 (3)由图可知，粒子进人第三象限时的速度大小 横坐标x=-[r(1+cos45)+4十√瓦r] =v=2√2×10'm/s 方向竖直向下，可在水平方向上分配成水平向左的 解得=-5，至+1)nm 2 (2分) 速度和水平向右的速度功，使满足guB= V2qE (1分) 78高三：一轮复习40分钟州测卷物理 A.46一起运动的素度不变 我，h一起运动的加流度增大 (二十]质谱仪、回旋加速器、带电粒子在组合场和复合场中的运动 仁：，6傅的摩擦力减小 山，g.6间的摩婆力增大 5.妇图所示，虚线F的下方存在着总围足够太，相互岳直的匀蛋电场和匀函随场，电场强度大小 (考试时间40分钟，满分100分) 为E,题然度星度大小为丑。一著电菌稳（可混为置点）从距离EF高度表处由静止下落，从B点 一，单项选择题（木题共小题，等小题香分，共38分。每小题只有一个这项符合题日要求） 正人无轨道场区做了一一段匀速周滋功：从D点射出，半偶形轨迹如国中实线所示，不什空气 L.如阁所示，某空间内存在着范调是解大，相互至直的程电场和匀磁场，电场烈度大小和要塘 力，重力加连度为发，测下列说齿正确的是 度强度大小分湖为E和B。一警电较子（增浅为质点）恰好能以逸度甲重直于匀组电场和匀留 A.微粒受到的电场力的方向可能竖直倒下 壁场组成的平究向外做匀速直线运动，不计粒子重力，下到说法正跳的是 A一景 且质的能调周运功的半径为货酒 我度粮子一定带正电 C从B点运诗拜D点的过程中，微较的电势能先减小后增大 ℃该粒子一定带负电 D微松还能同到释放点 (如图所示，长度为L、内毫光带且一稀开口的轻玻璃管平放在水平面上，管底有一质量为m,电而 D.仅改变该粒子所带的电背量，其运动轨连将发生偏转 2.如图所示为用不可伸长的论缘相或悬挂的单摆，园球（非金国球）带正电，悬挂于O点，御长为！， 量为”的带正电小球，蔬璃管以速度利进人盈缘成堡度大小为B的匀强影场，腿场方向繁直 向下，在外力的作用下玻璃管向右匀这运动：最终小球从上溶口飞出：重力加速度为g,从玻璃 当它摆过餐直线C时短进人或离开句函盘场，盈场方向华直于单摆摆动的平面0量，A、B两 点分州为是大位移处，园球可视为质点，重力加速度为g,下列悦达正确的是 管注人磁场至小球飞出上端口的过程中，下列说祛正确的是 A.A点高于B点 入.小球的运动轨连为一程双由线 业单提的最功期期不等干红后 出小球沿管方向的加建度大小为匹书一型题 C,格伦数力对小球做的功为m红 C,医球句次经过「点对都线上的拉力大小相等 D.管继的第力对小球戴的功为尚L 以.国球在A点和甚点时相线上的拉力大小相写 二，多项慧择墨（木题共2小退，母小题8分，共16分。每小题有多个达明符合题日要求。全富透 3.如周所示为赋领体爱电机的示意图，问距为！的平行金国板A,B之何的提场可看成匀强酷场， 对得各分，达对目不会的得4分，有是情的得0分) 避感应强度大小为B,金国板A,B和定催电阳及连接，将一束等两子体以违度沿猛直于盟场 7,同步加。容的原理简化嘴如图所常，两块靠的製五的平行金属极，中间开有个孔，两板闻面有回 的方向喷人磁场，已知金属服A,B的止对面为S:金属板A,B及其版间的等离子体的等效电 定的电压。板量为m,电荷量为十，的胶子从小孔飘人两极储，初速度可视为零，旋电场加速 阻米为，下列说法正确的是 后年直进人)强磁场中，在磁场作用下嫩率径为R的圆同运动，竖电场多次如速，动能不断增 A金属板A为正极 大。忽略两板间的距离和内部磁场，不计粒子相速时间及其数到周运动产生的电随辐射，不考 及电用R两猫的电压为次 d干R5 虑随场交化对粒子速度的影响及相对论效应，不计轻子的重力，下列设达正确的是 等两子林 二，电阻收两编的电压为B安 A粒子第一次通过再板后和第二次通过两板后在蓝场中最刺周运动的半径之×·。xx·· 业滋过电阻取的电流大本为尝 比为1·2 B趁子第一女薄过两：后程第二次通过两板后在型场中做国喝运动的帝径之比·· 4如图所示州为花正电的小物块，山为一不带电的论缘指块.6叠救于相程的x。×· 为11里 水平炮面上，地雀上方有垂直于纸面向里的匀强壁扬，现用水平妇力F6。 使“山一起无相对滑动电向左知速运词.则在相速运动阶段。下列说法正确一 C粒子第一次通过丙板丽程第二次罪过再板后在造场中敏魔属运动的周期之比为12 )整子第次道过两板后和第二次道过博板后在磁场中做割周运动的棍期之比为1： 的是 物理第1直满4度 街水金林·先厚敬·高三一奖想习份分钟用署绿二十 物理第2岗（共4南） 山东专型 8知阔牌茶，心N为相互平行，阿胞为L的长直边界，在两边界外恻都存在匀。·。头： 10《16分)如图甲断示，在4的区城内有重直既面的磁场，在<0的区域内有沿y轴正方 强题场，方向均华直于某直向里，MN右侧酷场的藏盛成强度大小为4。一质量，， 向的匀强电桥（图中未西出）。一质于从P(一图d,一兰点以初速度包沿x轴正方向运动一 为m,电背量为十《的带电粒子从N边界上的O点以初速度：在直于边界沿兼·· 自时人右侧壁场区，一段时闻后粒子从右到左再次经过)点，不计较子的重力。·””·· 0时刻恰好从坐标原点)进人匀强臣场，好按如周乙所示规律度化，以垂直于纸面向外为 O N 左侧避所的题够应强度大小可能为 正方向。已如盾千的暖量为网，电荷址为，重力不计， c (1)求质子渊正人题场时的速度大小何方向： ()若质子从(，0》点处离开蓝烯，且离开威场时的速发方向与进人藏场时相同，求痘路应强 姓名 计数 度大小B及继场的变化周则丁 号1 苦案 三、非选择题（题共3小题，我8分。情按夏求完戒下列各题） 914分)如图所示，在显直平面内建立直厢坐标系y,第一象限内存在君相互垂直的匀强电场 和匀漏监等，电绣程度的方4水平向右，匀强监场的方向看直干纸面向里。一电背量为十，质 量为m的微规从凰点出发，以某一初速度沿与x轴正方向间的夹角为5的方向过人复合场中， 恰好做直线运动，当微粒运动到A(【,)点时，电场方向爽然变为整直向上（不计电桥变化的时 间》：微粒继续运功一段时间后，恰好垂直于y转穿出复合场，不什一切用力，重力加速厦为 1L.(18分)如图所不，第一象限内释在着沿g轴负方向的匀强电绣，电场强度大小E一4× ,求： 【0Vm第二象限内存在看垂直于平症坐标系少向里的匀第避场，第三单限内存在着垂直 《1)电畅强度的大小： 于平面坐标系O向外的匀强酷场及整直向下，电场满度大小为巨E的匀强电场。现有一重 《2)继感皮强度的大小： 力不针，比荷是=1C/k的带正电程子从r鞋上的A点以一定的糊遮废年直于，第射人电 3)量粒在复合场中运动的时问 二 场整y始上的P点进人第二象限，已知第二，三象限内的睡够应谨度的大小均为B一？T, A点的桶坠标为0,5m,P点的纵坐标为1回，近（取3，求 (1)较子从A点射入的初速度： (2)轻不在箭二象限内运词的时间 (3)较子运动过程中，第二次经过x纳负常结的交点的横坐标。 物理第3贞青共4直) 倒水金南·先率置·喜三一邦直习0分的周测举二十 物理第4岗【共4成 山东零园