(11)磁场-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习单元检测卷（Y）

高三一轮复习单元检测卷/物理 (十一)磁场 (考试时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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.如图所示为世界上第一台回旋加速器，这台加速器的最大回旋半径只有5cm,加速电压为2kV, 可加速氘离子达到80kV的动能。关于回旋加速器，下列说法正确的是 A.若仅将最大回旋半径增大为10cm,则可加速氘离子达到320keV的动能 B.若仅将加速电压变为4kV,则可加速氘离子达到160keV的动能 C.由于磁场对氘离子不做功，磁感应强度大小不影响氘离子加速获得的最大 动能 D.加速电压的高低不会对氘离子加速获得的最大动能和回旋的总时间造成 影响 2.如图甲所示，装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，把玻璃管向下缓慢按压 4cm后放手，忽略空气阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，以竖直向上为正方向， 某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅，对于玻璃管（包括管内液体），下列说法 正确的是 x/cm A.回复力等于玻璃管所受到的浮力 B.在t1一t2时间内，玻璃管加速度增大，速度减小 C.在t时刻玻璃管加速度为零，速度为正向最大 D.振动过程中玻璃管的机械能不守恒 3.有人根据B=无提出以下说法，正确的是 A.磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁场中所受的磁场力F成正比 B.磁场中某点的磁感应强度B与Il乘积成反比 C,酸场中某点的磁感应强度B不一定等于品 D.通电直导线在某点所受的磁场力为零，则该点磁感应强度B一定为零 4.如图所示，在以O点为圆心、R为半径的半圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 大小为B。带电荷量为一q、质量为的粒子（不计所受重力）从O点沿纸面各个方向射人匀强磁 场后，均从OC段射出磁场，下列说法正确的是 A.粒子射入磁场时的最大速度为BR Ax m B粒子射入磁场时的最大速度为BS 2m XXXX C.粒子在磁场中运动的最长时间为 gB D.粒子在磁场中运动的最长时间为器 5.如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L,磁场的磁感应强度大小均为B,在各导体棒中均通有 电流I。下列说法正确的是 ×××BX 甲 乙 丙 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 A.图甲中导体棒所受到的安培力大小为BIL B.图乙中导体棒所受到的安培力大小为BIL C图丙中导体棒所受到的安培力大小为B亚 D.图丁中导体棒所受到的安培力大小为号5L 6.我国最北的城市漠河地处高纬度地区，在晴朗的夏夜偶尔会出现美丽的彩色“极光”。极光是宇宙 中高速运动的带电粒子受地球磁场影响，与空气分子作用的发光现象，若宇宙粒子带负电，因入射 速度与地磁方向不垂直，故其轨迹成螺旋状如图所示（相邻两个旋转圆之间的距离称为螺距△x), 粒子重力不计。下列说法正确的是 △x x A.宇宙粒子进人大气层后与空气发生相互作用，在地磁场作用下的旋转半径会越来越大 B.若越靠近两极地磁场越强，则随着纬度的增加，以相同速度人射的宇宙粒子旋转的半径越大 C.漠河地区看到的“极光”将以逆时针方向（从下往上看）向前旋进 D.当不计空气阻力时，若宇宙粒子的速率不变仅减小与地磁场的夹角，则旋转半径增大，而螺距 △x减小 7.核废水中包含了具有放射性碘的同位素31I,利用质谱仪可分析碘的各种同位素。如图所示，电荷 量相同的1311和121以相同的速度从O点进人速度选择器（速度选择器中的电场方向水平向右、匀 强磁场的磁感应强度大小为B)后，再进人偏转磁场（磁感应强度大小为B2),最后打在照相底片 的c、d两点，不计各种粒子受到的重力。下列说法正确的是 A.B2垂直纸面向里，131I和127I在偏转磁场中的轨道半径之比为127：131 速度选择器 B.B2垂直纸面向里，131I和”I在偏转磁场中的轨道半径之比为√127：√131 C.B2垂直纸面向外，1311和121在偏转磁场中的轨道半径之比为131：127 偏转磁场B, D.B2垂直纸面向外，131I和2I在偏转磁场中的轨道半径之比为√131：√127 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题 目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.大多数自助加油机都会有除静电装置，防止静电带来危险。下列说法正确 的是 A.衣服上的静电产生方式属于感应起电 B.衣服上的静电产生方式属于接触起电 C.通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 白hh加油想品 D.加油前可以先通过洗手以消除静电 9.2024年广东省青少年冰球锦标赛在深圳举行。如图所示，运动员先后将甲、乙两冰壶以相同的初 速度从A点沿直线AO推离。若甲以加速度a1做匀减速运动后停在O点；乙先以加速度a2做匀 减速运动，到达某位置，运动员开始刷冰面减小动摩擦因数，然后乙以加速度α3继续做匀减速运 动并停在O点，下列说法正确的是 A.a<a2 B.aa3 A ⊙ C.aas D.a2>as 一轮复习单元检测卷十一 物理第2页（共4页） 回 10.如图所示，一束电子以垂直于磁感应强度B且垂直于磁场边界方向的速度v射人宽度为d的匀 强磁场中（磁场方向垂直纸面向里），穿出磁场时速度方向与射人方向的夹角=60°，电子重力不 计。下列说法正确的有 d A.电子轨迹所对圆心角为60° 1×,×× M B.电子的镜迹半径为号 ix C.电子的比荷为B × D.电子穿越磁场的时间为25d B 9v 班级 姓名 分数 题号 1 2 6 9 0 答案 三、非选择题（本题共5小题，共57分。请按要求完成下列各题） 11.(7分)如图所示，虚线框内存在一垂直纸面方向的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所 受的磁场力来测量磁场的磁感应强度大小。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内 的“U”形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长，E为直流电源，R为电阻箱，A为电流表，S为 开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 (1)完成下列主要实验步骤中的填空。 光滑轻滑轮「 ①按图接线。 电流表 绝缘 ②保持开关S断开，在托盘内加人适量细沙，使D处于平衡状态，然后 细线 用天平称出细沙的质量m1。 ③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当，重新往托盘内加入（或取 出)适量细沙，使D ,然后读出 (请用文字和符号表示)，并用天平称出此时细沙的质 量m2。 ④用米尺测量D的底边长度L。 (2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B (3)判定磁感应强度方向的方法是：若2 (填“>”“<”或“=”)m1,磁感应强度方向垂 直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 12.(10分)如图甲所示是某组同学探究“加速度与力、质量的关系”的实验装置。 细线 纸带 垫木 一端有 小车打点计时器 单位：cm 钩宁定滑轮 码 的长木板 实验台 5205699 B D 6.16 6.65 丙 (1)平衡摩擦力时，该组同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。下列说法正 确的是 。 (填正确答案标号) A.将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调整钩码个 数，使小车在钩码的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B.将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去钩码，给打点 计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C.将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及钩码，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀 速运动 物理第3页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三 (2)已知电火花计时器所接电源的频率是50Hz,打出的纸带如图乙所示（相邻两个计数点间的 距离已标在图上，每两个相邻计数点之间还有4个计时点未画出)，求得小车的加速度大小α= m/s2。 (3)如果当时电源中交变电流的频率f'=49.5Hz,而做实验的同学并不知道，那么由此引起的 系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 (填“大”或“小”)。 (4)在探究加速度a与合力F的关系时，该组同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的关 系图线如图丙所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因： (5)该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为 。(填正确答案标号) A.极限法 B.比值法 C.理想化模型法D.控制变量法 13.(12分)明代诗人张时辙诗中描述了烟花的场景：“空中捧出百丝灯，神女新妆五彩明。真有斩蛟 动长剑，狂客吹箫过洞庭”。假设质量m=1.2kg的烟花弹在地面上以o=20/s的速度竖直 向上射出，当烟花弹上升至最高点时炸成质量m=0.4kg,m2=0.8kg的甲、乙，其中甲竖直向 上运动。已知重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力，爆炸释放的能量E=19.2J全部转化为 甲、乙的动能，求： (1)甲到达的最大高度； (2)爆炸后开始计时，t=0.2s时甲、乙的距离。 14.(13分)如图所示，整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，在倾角0 =37°的绝缘斜面上固定一宽度L=0.5m的平行金属导轨，导轨上放置一个可自由移动、质量 =0.2kg的金属杆MN,它与导轨间的动摩擦因数=0.5。导轨所接电源的电动势E=16V、 内阻r=12,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属杆及导轨的电阻均不计，重力加速度g= 10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)当MN杆恰好不下滑时，滑动变阻器接入电路的阻值； (2)当MN杆恰好不上滑时，滑动变阻器接入电路的阻值。 15.(15分)如图所示为科学仪器中广泛应用的磁致离子偏转技术原理图。位于纸面的xOy平面内， y=20cm和y=一4cm两条直线间存在着垂直纸面向里的匀强磁场。原点O处的离子源能沿 纸面发射质量m=3.2×10-”kg、电荷量q=1.6×1019C的正离子。其中向第一象限且与x轴 正方向成37°角发射速度o=1.25×10m/s的离子，刚好从A点(0,20cm)射出磁场，已知粒子 重力不计，sin37°=0.6。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小； y (2)若离子源向与x轴正方向最大夹角为37°范围内发射离子，且所 有离子都不离开磁场，求其发射的离子最大速度m； + (3)在(2)的条件下，若在该范围内以最大速度m发射大量离子，求 Vo X 离子在磁场区域能到达的面积S。(π取3) 37 、 +o 7、37 x 轮复习单元检测卷十一 物理第4页（共4页) 回高三一轮复习Y ·物理· 高三一轮复习单元检测卷/物理（十一） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究 ④科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I Ⅲ ① ② ③④ 档次 系数 1 单项选择题 4 回旋加速器 易 0.80 2 单项选择题 4 简谐运动、振动图像、机械能 易 0.80 单项选择题 磁感应强度、磁场力 中 0.75 4 单项选择题 4 带电粒子在有界磁场中的运动 中 0.70 5 单项选择题 4 磁场对通电导线的作用力 中 0.70 6 单项选择题 4 宇宙粒子在磁场中螺旋前进 中 0.60 7 单项选择题 4 质谱仪 中 0.60 8 多项选择题 5 静电的预防 易 0.80 9 多项选择题 5 匀变速直线运动 中 0.65 10 多项选择题 带电粒子在有界磁场中运动 难 0.55 11 非选择题 电流天平测量磁感应强度 易 0.85 12 非选择题 10 探究加速度与力、质量的关系 中 0.70 13 非选择题 12 能量守恒、动量守恒 易 0.80 14 非选择题 13 通电导体在磁场中的受力平衡 中 0.60 15 非选择题 15 带电粒子在匀强磁场中的运动 难 0.55 香考誉案及解析 一、单项选择题 B、C项错误；加速电压会改变加速过程的加速度，而 1A【解析】由洛伦兹力提供向心力有qB=m尺， 最大速度不变，因此会改变加速的次数和回旋的总时 间，D项错误。 解得最大速度=kB。R(其中k为比荷)，最大速度和 2.D【解析】玻璃管（包括管内液体）只受到重力和水 最大回旋半径成正比，故仅最大回旋半径增大为 的浮力，所以玻璃管做简谐运动的回复力等于重力和 10cm,最大速度变为原来的2倍，动能变为原来的4 浮力的合力，A项错误；由图像可知，在t一t2时间 倍，为320keV,A项正确：由最大速度u=kB,R可 内，玻璃管位移减小，则加速度减小，玻璃管向着平衡 知，最大速度和加速电压无关，与磁感应强度成正比， 位置做加速运动，速度增大，时刻处于负向最大位 ·47· ·物理· 参考答案及解析 移处，速度为零，加速度为正向最大，B、C项错误：玻 针的方向向前旋进，C项正确：当不计空气阻力时，将 璃管在做简谐运动的过程中，水的浮力对玻璃管做 宇宙粒子的运动沿磁场方向和垂直于磁场方向进行 功，所以振动的过程中玻璃管的机械能不守恒，D项 分解，沿磁场方向将做匀速直线运动，垂直于磁场方 正确。 向做匀速圆周运动，若宇宙粒子运动速率不变，与磁 3.C【解析】磁感应强度B=无是用比值定义法定义 F 场的夹角变小，则速度的垂直分量变小，故宇宙粒子 在垂直于磁场方向的运动半径会减小，而速度沿磁场 B的，但磁感应强度是磁场的固有性质，与通电导线 方向的分量变大，故沿磁场方向的匀速直线运动将变 所受磁场力F及Il乘积等外界因素无关，A、B项错 快，则螺距△x将增大，D项错误。 误：B=号是在道电导线与意场垂直的情况下得出 7.C【解析】由于粒子向左偏转，根据左手定则可知 的，如果不垂直，设通电导线与磁场方向夹角为日，则 B2的方向垂直于纸面向外，设1】和I的电荷量为 F F q,质量分别为1、2，进入偏转磁场时的速度为v, 根据F=BIsin9得B=sin9:即B不一定等于元， 则3I在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力qB。 如果0=0，虽然B≠0，但F=0,C项正确，D项错误。 =121 4.B【解析】如图所示： 苦解得1一器，同理可得，1在感场中运动 的轨道半径r2= 则1和1的半径之比号 -27,C项正确。 m=131 m: 二、多项选择题 8.CD【解析】衣服上的静电产生方式属于摩擦起电， 当粒子轨迹与半圆形边界相切时，粒子轨迹半径最 A、B项错误；通过与加油机接地的金属面板进行接 大，则有。号，由洛伦滋力提供向心力可得B 触操作，会导走身上的静电，C项正确；加油前可以先 通过洗手以消除静电，D项正确。 ,可得粒子射入磁场时的最大速度=B迟 9.ACD【解析】设AO=x,甲，乙两冰壶的初速度均为 2m ,乙先以加速度a2做匀减速运动的位移为x1,此时 粒子在磁场中运动的最长时间tx=T=2,B项 gB 的速度是，由匀变速直线运动的速度位移关系公 正确 式，对甲冰壶可得6=2a1x,对乙冰壶可得一 5,B【解析】题图甲中，因导体棒与磁场平行，所以安 2a2x1,v2=2a(x-x1),联立可得2a1x-2a(x-x1) 培力为零，A项错误：题图乙中，导体棒与磁场垂直， =2a2x1,整理可得(a1一a3)x=(a2一a3)x1,由题意 则安培力的大小F=BIL,B项正确：题图丙中，导体 可知，乙冰壶在位移0一x1的摩擦力大于在位移x 棒与磁场垂直，则安培力的大小F,=BL,C项错误； ~x的摩擦力，由牛顿第二定律可知a2>a,可得a1 题图丁中，导体棒与磁场成60°角，则安培力的大小 >a3,又有a1x=a2x1十a（x一x1),对上式可知，若 F,=BILsin60=BIL,D项错误。 a2=a,则有a1=ag,现有a2>a3,推理可知a1<a2, 2 A、C、D项正确，B项错误。 6.C【解析】宇宙粒子进入大气层后，由于与空气相互 10.AD【解析】作出辅助线如图所示： 作用，宇宙粒子的运动速度会变小，根据洛伦滋力提 供向心力有nB=m号，解得，一品，由半径公式可 知，在地磁场作用下的旋转半径会越来越小，A项错 误；若越靠近两极地磁场越强，则随着纬度的增加地 磁场变强，其他条件不变，宇宙粒子的旋转半径变小， B项错误：漠河地区的地磁场竖直分量是竖直向下 B !×××! 的，由左手定则可知，从下往上看宇宙粒子将以逆时 根据几何关系可知，电子轨迹所对圆心角0=60°，A ·48· 高三一轮复习Y ·物理· 项正确；设电子的轨迹半径为r,由几何关系有sin0 =50Hz代入计算，所用周期T偏小，根据运动学 =d,解得，=23d,B项错误：由洛伦兹力提供向心 公式△x=aT,测得的加速度值与真实的加速度值 3 相比是偏大的。 力有quB=m ,解得9=3 m一dB,C项错误，电子在磁 (4)图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为 零，则实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。 场中做圆周运动的周期T==4B心，电子穿越 (5)该实验采用控制变量法，D项正确。 13.(1)23.2m(2)2.4m 密场的时间=3品工，联立解得1=2心，D项 【解析】(1)烟花弹上升至最高点时速度为零，根据 9v 正确。 动量守恒定律可知，甲、乙两块的动量大小相等，方 向相反，则11=m22 (1分) 三、非选择题 爆炸释放的能量E=19.2J,根据能量守恒定律有E 11.(1)重新处于平衡状态(1分)电流表的示数I(2 分) 子m戏+子w访 (1分) (2)m二mg(2分) 解得甲、乙获得的速度分别为=8m/s,2=4m/s IL (2分) (3)>(2分) 【解析】(1)本题考查了磁场力作用下物体的平衡， 甲上升的高度A=装 (1分) 利用平衡条件求解磁感应强度，故应使D重新处于 此前烟花弹上升的高度=。 (1分) 平衡状态；两次细沙的重力之差与D的底边所受磁 场力大小相等，磁场力与电流大小有关，故还需读出 甲到达的最大高度h=h1十h2=23.2m (2分) 电流表的示数I。 (2)以竖直向下为正方向，甲、乙运动的位移分别为 (2)两次细沙的重力之差与D的底边所受的磁场力 1 x1=-0+2gt (1分) 相等，即BIL=2一|g,解得磁感应强度大小B -m2mlg x:-v:1+281 (1分) IL 甲，乙的距离x=x2一x1=2.4m (2分) (3)若m2>1,则安培力的方向向下，根据左手定则 14.(1)21(2)1 可得，磁感应强度方向垂直纸面向外，反之，磁感应 【解析】(1)当MN杆恰好不下滑时，受力分析如图 强度方向垂直纸面向里。 甲所示，由平衡条件得 12.(1)B(2分) (2)0.48(2分) (3)大(2分) (4)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(2 Ymg 分) 甲 (5)D(2分) 沿导轨方向mgsin=F1十FA cos8 (2分) 【解析】(1)正确的操作是将长木板的右端垫起适当 垂直导轨方向Fv1=mngcos日+FAsin9 (2分) 的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤 而F一R十7 BEL (1分) 去钩码，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出 联立解得R1=212 (2分) 的纸带判断小车是否做匀速运动，B项正确。 (2)当MN杆恰好不上滑时，受力分析如图乙所示， (2)每两个计数点之间还有4个计时点未画出，故相 由平衡条件得 邻计数点的时间间隔T=0.1s,根据逐差法，小车 的加速度大小a=X业=0.48m/3。 4T B (3)如果电源中交流电的频率为49.5Hz,那么实际 mg 周期大于0.02s,而做实验的同学并不知道，仍然用 ·49· ·物理· 参考答案及解析 沿导轨方向mgsin0十uF2=FA'cos日 (1分) 以37°方向入射的半径为r。的圆轨迹能到达的最低 垂直导轨方向Fv2=mngcos0十Fx'sin0 (1分) 点为ym=rm一rm COS37°<4cm (1分) 面兴 (2分) 故离子运动的最大半径为0.1m,根据牛顿第二定 联立解得R2=12 (2分) 律有guB=m运 (1分) 15.(1)0.2T(2)1.0×10m/s(3)0.0466m 解得vm=1.0X10m/s (2分) 【解析】(1)离子运动的轨迹如图所示 (3)作出离子运动的轨迹图像如图所示 106 Vd x + 370 + 根据几何关系有 2rc0s37°=OA (1分) 离子所到达的区域面积为半径为0.1m的一个圆加 解得r=日m (1分) 上顶角为74°、半径为0.2m的扇形中间叶片区域的 面积，然后减去图中阴影区域的面积，即 由洛伦兹力提供向心力有qB=m (2分) 74° 360品-层· 解得B=0.2T (2分) S=后+6x(2户-2( (2)沿x轴正方向发射的离子轨迹恰好与上边界相 sin37°cos37°) (2分) 切时的半径rm=0.1m (1分) 解得S=0.0466m (2分) ·50·