章末检测卷(14) 热学-【百强名校168优化组合卷】2026年高考物理高三二轮复习卷

©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 阶段滚动检测卷（四）电场和磁场 答案速查 题号 123456789 10 答案 D CD DDD B BD ACAC 1.D [同向电流相互吸引，ab边受到的安培力方向向下，选项A错误；由安培定则及左手定则知，αb 边和cd边受到的安培力均向下，则悬线拉力大于线框重力，选项B错误；根据线框四边受到的安培 力分析，线框没有转动的趋势，选项C错误线框b边受到的安培力为”-亚B,解得B罡，选 项D正确。] 2.c 设等边三角形的边长为L则4处点电荷在C点产生的电场强度大小为Ek导， 矢量叠加 原理可知C点的电场强度大小为5是，由几何关系可知A、O两点间的距离为则E 92 T=3是，由矢量叠加原理可知0点的电场强度大小为，-3导，即有5导3导，解得号写 故C正确。] 3.D [根据C-品可知将上极板向上移动少许，增大，电容C减小，故A错误：电容器与电源相连， 电容器两极板间的电势差不变，根据E号，可知将上极板向上移动少许，d增大，板间电场强度大小 E减小，故B、C错误；根据UAF-PA PP-pp,且UAP-UAB UPB=UAB EdpB,可得Pp-Edm UAB,可知P 点的电势减小，根据E,=Pr(9)可知P点的负电荷的电势能增大，故D正确。] 4.D「由于带负电的微粒做直线运动，则合力与速度在一条直线，微粒受力分析，合力与速度方向相 反，微粒做匀减速直线运动，上极板M带正电，下极板N带负电，故A错误：根据竖直方向受力平衡 有qEcos0mg,又U=Ed,联立代入数据得U=3.75×104V,故B错误；仅增大滑动变阻器的阻值，不 能改变电容器两极板间电压，不可使微粒做曲线运动，故C错误：根据动能定理，A到B运动的过程 中，微粒动能的增量△E=-9U=-3.75×104J,故D正确。] 5D「由静电分析器中静电力提供向心力可知，粒子带正电，根据左手定则可知，磁分析器中磁场方 向垂直纸面向里，故A错误；在加速电场中，根据动能定理有qU=支m2,在静电分析器中，由静电力 提供向心力有gE受，联立可得E兴，故B错误：在磁分析器中，由洛伦兹力提供向心力有gB ·独家授权侵权必究· ©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 罗，可得粒子进入磁分析器到打在胶片上的距离D网受，所以与比荷有关，仅改变粒子的比荷， miv 粒子不能打在胶片上的同一点，故C错误：由上述公式可知，磁场磁感应强度B越小，半径越大，当B 取最小值时，粒子与QD边相切，由于圆心在PN上，则半径R-2d,此时有4d网，解得Bm ,故D正确。] 6.D[a粒子进入磁场后，向下偏转，由左手定则可知a粒子带负电，故A错误；a粒子在磁场中运动 的时间仁主Tab粒子在磁场中运动的时间t仁言T,则、b粒子在磁场中运动的周期之比为Ta: T-2:3,故B错误：由粒子做匀速圆周运动的周期T留，可得品箭，则a、b粒子的比荷之比为 3：2,故C错误；如图所示，由几何知识可得a粒子做匀速圆周运动的半径为aR,b粒子做匀速圆 周运动的半径为八V5R,由gBm子，可得，则a、b粒子在磁场中运动的速度之比为V3:2, 故D正确。] XX r ×× A 7.B[px图像中，图线斜率的绝对值表示电场强度的大小，由题图可知区域1、3的图线斜率均为 零，则区域1、3的电场强度沿x轴方向的分量均为零，即E=E3,A错误；由题图可知区域2图线斜 率的绝对值大于区域4图线斜率的绝对值，所以E2>E4,B正确；区域2中沿x轴正方向电势逐渐升 高，又沿电场线方向电势逐渐降低，所以区域2中E2沿x轴负方向，C错误；由公式E,=9仰可知电子 在低电势点的电势能较大，结合C项分析可知电子沿x轴正方向穿过区域2的过程中，电子的电势 能逐渐减小，D错误。] 8BD[无穷远处的电势能为零，A点的电势能也为零，由于试探电荷带负电，根据负电荷在电势高 处电势能小，在电势低处电势能大，可知O点电势最低，结合沿电场线方向电势逐渐降低，可知91 带负电，92带正电，故A错误；由E,x图像的切线斜率表示静电力可知，C点的电场强度为0，则有 会是，因为ac心所以9%放B正确：负电荷由N到D电势能先增大后减小，则正电荷由 N到D电势能先减小后增大，可知静电力先做正功后做负功，故C错误：由以上分析可知，将一正电 ·独家授权侵权必究 ©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 荷从N点由静止释放，正电荷会沿x轴正方向运动且到达C之前静电力做正功，C点之后做负功， 因此C点速度最大，故D正确。] 9.AC[质子在D形盒中做匀速圆周运动，有gBm号，解得，质子获得的最大速度为m卧，质 子获得的最终能量专mVm2-器，可知质子获得的最终能量与高频电压U无关，故A正确：日 旋加速器连接的高频交流电压可以是正弦交流电，只要保证质子在磁场中运动的周期和高频交流电 的周期相等即可，则高频交流电的频率为厂宁品，若用该回旋加速器加速u粒子，粒子的比荷减小， 则应将高频交流电的频率适当调小，故B、D错误：由题图根据质子在磁场中的运动轨迹及左手定 则可知，题图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下，故C正确。] 10.AC[根据逆向思维，粒子从P点到M点的逆运动为从M点到P点的类平抛运动，则有 cs么sn以L4以解得大号x9乙枚P点坐标为(-号L0,粒子在电场 ,43L 中运动的时间为3。，故A正确，B错误；粒子恰好不从O0边界射出磁场，粒子在磁场中的运动轨 迹如图所示， 根据几何关系有L,根据洛伦兹力提供向心力有0，Bm学，解得粒子的比荷为品登，故C 正确，根据动能定理有q5LmvM2-mv,其中Vsa且品瓷，联立可得E,枚D错 误。] 11.答案(1)右(2)6.5V(3)3.8×1034.75×104(4)D1 解析(1)由于滑动变阻器采用分压式接法，故向右端滑动滑片时可以提高电容两端电压。 (2)由于电压表量程为15V,所以每一小格为0.5V,所以读数为13×0.5V=6.5V。 (3)t图像与坐标轴所围区域的面积等于电容器存储的电荷量，所以电容器存储的电荷量为 2-38X0.5×0.2X103C3.8×103C,根据电容的定义式可得C号-30F=4.75×104F。 8.0 (4)电容器充电后，将开关S2掷向2，电容器放电，且电容器左极板电势高，右极板电势低，根据二极 管的特性可知，D1发光。 12.答案(1)竖直向上2正(3)a (4)增大 ·独家授权侵权必究。 ©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 解析(1)根据安培定则可知霍尔元件所处位置的磁场方向为竖直向上。 (2)因为后表面的电势高于前表面的电势，根据左手定则，粒子在洛伦兹力的作用下偏向后表面，所 以材料中的载流子带正电。 (③)前后表面的距离为b,最终载流子在静电力和洛伦滋力的作用下处于平衡，有g是-gB 根据电流微观表达式，有I=ngS=ng(bh) 联立解得B=g吧 (④根据8可知U品，霍尔电势差增大，说明检测电流增大。 13.答案1 23 mg (2)39 解析(1)小球在A点的动能为其重力势能的3倍，即 Eko支mVo2=3mgh 对小球从A到C过程，由动能定理可得 mghrqUc-支m(V厚vo)2支mvo2 mvo 联立解得UAc6g。 (2)对小球从B到A,由动能定理可得 mghqUu-支nv2专mv,解得a4晋 A BC中点O电势与A点相等，过B作A0垂线交A0于F点，如图所示，由几何关系可得E4 62 23m唱 3q 14.答案(1册≤0w≤(2器 m 解析(1)粒子刚好从ab边射出，轨迹如图甲所示， 根据几何关系有n+rsin30°=号，解得n青 由洛伦兹力提供向心力，可得q心B晋 解得n器，。盟器，所以≥器 m 粒子刚好从cd边射出，轨迹如图乙所示， ·独家授权侵权必究· ©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 ×x×××xbx衣××xb 甲 乙 根据几何关系，可知2r2sin30°=气，解得2L 同理，可得w≤兴 所以若粒子从ab边上射出，则入射速度o的范围是 3m ≤≤。 (2)粒子运动时间长短与圆心角有关，与速度大小无关，粒子从ad边射出时圆心角最大为300°，带电 粒子在磁场中运动的周期为T罗，最长时间为1器T器。 15.答案1)98 3卫m qBid m (2)50%(3)29品 k 解析（①）由洛伦兹力提供向心力有g0B加景 由几何关系得R=d,解得=9Bd。 m (2)由R=d知，当初速度方向沿x轴正向时，轨迹与磁场边界相切，此时粒子刚好打到挡板上，因此0° ≤≤90°范围内的粒子都能打到挡板，所以打到挡板上的粒子数占总粒子数的百分比器× 100%=50%。 (3)该粒子在区域Ⅱ中的运动轨迹如图所示， :3 P 人· 。、。 。。。。 由洛伦兹力提供向心力有qwB2=mω0 可得0盟 即角速度为一定值，又可知粒子与边界相切时转过的弧度为元，时间仁县 解得器 粒子在区域Ⅱ中做螺旋线运动，由于阻力最后停下来，在切线方向上，由牛顿第二定律有o=ma,m 器 则有k∑（△）=m∑△ 求和得Mmo,解得哭-g k ·独家授权侵权必究· ©学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.ZxXk.Gom○ 您身边的互联网+教辅专家 ·独家授权侵权必究· 阶段滚动检测卷(四)　电场和磁场 (时间:75分钟　分值:100分) 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.(2025·河南信阳模拟)如图所示,边长为L的正方形金属线框abcd用绝缘细线悬挂在天花板上处于静止状态,ab边水平,带有绝缘层的长直金属导线MN水平固定,刚好与金属线框ad边和bc边接触,线框关于长直导线对称,长直导线通有从M到N的恒定电流,线框中通有大小为I、沿顺时针方向的恒定电流,线框的质量为m,重力加速度为g,细线的拉力为F,则(　　) A.ab边受到的安培力方向向上 B.F<mg C.俯视看,线框有绕悬线沿逆时针方向转动的趋势 D.长直导线中的电流在线框ab边处产生的磁场磁感应强度大小为 2.(2025·安徽黄山模拟)如图所示,O点为等边三角形ABC的中心。当在A、B两点放置电荷量均为q1的同种点电荷时,C点处的电场强度大小为E1。当在A、B两点放置电荷量均为q2的同种点电荷时,O点处的电场强度大小为E2。若E1与E2相等,则q2与q1的比值为(　　) A.3 B.2 C. D. 3.电源、开关、平行板电容器连成如图电路,A板接地,闭合开关S,电源对电容器充电后,电容器的电容为C,板间电场强度大小为E,A、B两板间电势差为U,固定在P点的负电荷的电势能为Ep,现将上极板向上移动少许,则下列物理量增大的是(　　) A.C B.E C.U D.Ep 4.(2024·浙江金华模拟)如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ=37°,板间距为d=10 cm,带负电的微粒质量为m=3.0×10-4 kg、带电荷量大小为q=1.0×10-8 C。闭合开关S,微粒从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入,沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,则(　　) A.上极板M带负电,下极板N带正电 B.直流电源两端的电压为4.0×103 V C.仅增大滑动变阻器的阻值,可使微粒做曲线运动 D.A到B运动的过程中,微粒动能的增量为-3.75×10-4 J 5.(2024·福建漳州模拟)如图,一质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器构成。静电分析器通道的圆弧中心线半径为R,通道内有均匀辐向电场,方向指向圆心O,中心线处各点的电场强度大小相等。磁分析器中分布着方向垂直于纸面的有界匀强磁场,边界为矩形CNQD, NQ=2d,PN=3d。质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力),由静止开始从A板经电压为U的电场加速后,沿中心线通过静电分析器,再由P点垂直磁场边界进入磁分析器,最终打在胶片ON上,则(　　) A.磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外 B.静电分析器中心线处的电场强度E= C.仅改变粒子的比荷,粒子仍能打在胶片上的同一点 D.要使粒子能到达NQ边界,磁场磁感应强度B的最小值为 6.(2025·安徽池州模拟)如图所示,在半径为R的圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,现有a、b两个粒子,分别从P点沿PO方向垂直于磁场射入,a粒子从A点离开磁场,速度方向偏转了90°,b粒子从B点离开磁场,速度方向偏转60°,两粒子在磁场中运动的时间相等。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力,下列说法中正确的是(　　) A.a粒子带正电 B.a、b粒子在磁场中运动的周期之比为1∶3 C.a、b粒子的比荷之比为2∶3 D.a、b粒子在磁场中运动的速度之比为∶2 7.(2025·湖北武汉调研)如图是空间某区域电势φ随位置x变化的图像,图中四个区域1、2、3、4内电场强度沿x轴方向的分量大小分别为E1、E2、E3、E4。下列判断正确的是(　　) A.E1<E3 B.E2>E4 C.E2沿x轴正方向 D.电子沿x轴正方向穿过区域2的过程中电势能增大 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,规定无穷远处为电势能零点,一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化关系如图所示,其中试探电荷在A、N两点的电势能为零,在ND段中C点电势能最大,下列说法正确的是 (　　) A.q1为正电荷,q2为负电荷 B.q1的电荷量大于q2的电荷量 C.将一正点电荷从N点移到D点,静电力先做负功后做正功 D.一正点电荷从N点由静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大 9.(2025·广东汕头一模)如图所示,回旋加速器接在高频交流电压U上,质子束最终获得Ek的能量,不考虑相对论效应,则下列说法正确的是(　　) A.质子获得的最终能量与高频电压U无关 B.回旋加速器连接的高频交流电压不可以是正弦交流电 C.图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下 D.若用该回旋加速器加速α粒子,则应将高频交流电的频率适当调大 10.如图所示,在xOy平面直角坐标系中,虚线OO'与x轴正方向的夹角为θ=60°,与y轴之间存在垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场,第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。一带负电的粒子从x轴负半轴的P点以初速度v0进入电场,与x轴正方向的夹角为α=60°,经电场偏转后从点M(0,L)垂直y轴进入磁场,粒子恰好不从O'O边界射出磁场。不计粒子重力,下列说法正确的是(　　) A.P点坐标 B.粒子在电场中运动的时间 C.粒子的比荷为 D.电场强度大小为 三、非选择题:本题共5小题,共54分。 温馨提示:此系列题卡,非选择题每空2分,分值不同题空另行标注 11.(7分)(2024·陕西西安模拟)电容储能已经在电动汽车、风光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某物理兴趣小组设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充放电过程。器材如下: 电容器C(额定电压10 V,电容标识不清); 电源(电动势12 V,内阻不计); 电阻箱R1(阻值0~99 999.9 Ω); 滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流2 A); 电压表V(量程15 V,内阻很大); 发光二极管D1和D2,开关S1和S2,电流传感器,计算机,导线若干。 (1)电容器充电过程,若要提高电容两端电压,应将滑片向　　　　(1分)(选填“左”或“右”)移动。  (2)某次实验中,完成充电后电压表读数如图乙所示,电容器两端的电压为　　　　(1分)。  (3)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为8.0 V时,开关S2掷向1,得到电容器充电过程的 I-t图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为　　　　C(结果保留2位有效数字),电容器的电容为　　　　F。  (4)电容器充电后,将开关S2掷向2,发光二极管　　　　(1分)(选填“D1”或“D2”)发光。  12.(9分)如图甲为使用霍尔元件来探测检测电流I0是否发生变化的装置示意图,铁芯竖直放置,霍尔元件放在铁芯右侧,该检测电流在铁芯中产生磁场,其磁感应强度与检测电流强度成正比,霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场,测量原理如图乙所示,霍尔元件长为a,宽为b,厚度为h,前、后、左、右表面有四个接线柱,通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路。 (1)霍尔元件所处位置的磁场方向为　　　　(选填“竖直向下”“竖直向上”“水平向左”或“水平向右”)。  (2)霍尔元件的前后两表面间形成电势差,电势的高低如图乙所示,则材料中的载流子带　　　　电(选填“正”或“负”)。  (3)已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,霍尔元件的厚度为h,流过霍尔元件左右表面的电流为I,霍尔电势差为U,则霍尔元件所处区域的磁感应强度B的表达式为B=　　　　(3分)。  (4)当霍尔元件尺寸一定时,霍尔电势差增大,说明检测电流　　　　(选填“增大”或“减小”)。  13.(10分)如图所示,匀强电场内有一直角三角形ABC,AB边竖直,BC边水平,BC=2AB,三角形ABC所在平面与电场线平行,选BC所在的水平面为零重力势能面。把一质量为m、电荷量为q的带正电小球以速率v0从A点抛出,此时小球的动能为其重力势能的3倍,小球经过C点时的速率为v0,若把此小球从B点以速率v0抛出,小球经过A点时速率仍为v0,重力加速度为g,求: (1)(5分)A、C两点的电势差UAC; (2)(5分)匀强电场的电场强度E的大小。 14.(12分)如图所示,一足够长的矩形区域abcd内有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从ad边的中点O处,以垂直磁场且跟ad边成30°角的速度方向射入一带电粒子。已知粒子质量为m,带电荷量为q,ad边长为L,不计粒子重力。 (1)(7分)若粒子从ab边上射出,则入射速度v0的范围是多少? (2)(5分)粒子在磁场中运动的最长时间为多少? 15.(16分)(2024·江苏南通模拟)如图所示,坐标系xOy平面在纸面内,在x≥0的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,0≤x<d的区域Ⅰ和x>d的区域Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1和B2。大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从原点O在坐标平面内向与x正方向成θ(-90°≤θ≤90°)角射入,粒子的速度大小相等,方向随角度均匀分布。沿y轴正方向射入的粒子在P(d,d)点垂直两磁场的边界射入区域Ⅱ。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 (1)(3分)求粒子从原点O射入磁场时的速度大小v; (2)(6分)若在两磁场分界处有一垂直于xOy平面的足够大竖直挡板,求打到挡板上的粒子数占总粒子数的百分比η; (3)(7分)若粒子在区域Ⅱ中受到与速度大小成正比、方向相反的阻力,比例系数为k,观察发现沿y轴正方向射入的粒子,射入区域Ⅱ后粒子轨迹呈螺旋状并与两磁场的边界相切于Q点(未画出),求该粒子由P点运动到Q点的时间t及该粒子在区域Ⅱ中运动轨迹的长度l。 学科网（北京）股份有限公司 $