精品解析：2026届湖北黄冈市高三下学期二模物理试题

2026年3月高三年级模拟考试 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 氘核是结构最简单的复合原子核，其光致解离反应是研究核力与宇宙早期核合成的重要过程。氘核吸收高能光子发生光致解离反应方程为：，则未知粒子是（　　） A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 氦核 2. 我国天问二号探测器计划于今年7月抵达小行星2016HO3。在飞行过程中，天问二号首先要脱离地球引力，进入与小行星相同的绕日轨道。此时，天问二号和小行星都可以看作是在太阳引力作用下，绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 天问二号的线速度大小与小行星的相同 B. 天问二号的发射速度必须大于 C. 天问二号受到的万有引力与小行星相同 D. 天问二号只要点火加速，就能追上小行星 3. 如图所示，气缸水平放置，气缸和光滑活塞为绝热材料。初始时气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞处于静止状态，现对气缸内气体缓慢加热，下列说法正确的是（　　） A. 气体压强增大 B. 气体内能增大 C. 所有气体分子动能均增大 D. 气体对外做功大于气体吸收的热量 4. 如图所示，单匝铜线制成的正方形线框边长为、电阻为，两端点用导线与阻值为的电阻构成回路。整个线框内有与线框平面垂直向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的的变化规律满足（）。下列说法中正确的是（　　） A. 流经电阻的电流方向由到 B. 回路中的电流增大 C. 电阻两端的电压为 D. 时间内通过电阻的电荷量为 5. 如图所示，半径光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，其圆心角，A点与圆心O等高，B为最低点。质量为可视为质点的小球从轨道A点正上方处由静止释放，恰好沿切线落入圆弧轨道，经C点飞出后做斜抛运动，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小球到达A点时速度大小为 B. 小球在B点对轨道的压力大小为 C. 小球在C点对轨道的压力大小为 D. 斜抛运动的最高点高出O点 6. 空间存在匀强电场，电场强度大小为，方向与竖直方向成角。如图所示，用绝缘细线悬挂一个质量为、带电荷量为的小球，当小球静止时细线与竖直方向的夹角为30°；保持电场方向不变，将电场强度大小调整为，小球静止时细线与竖直方向的夹角变为60°，已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度大小，夹角 B. 电场强度大小，夹角 C. 电场强度大小，夹角 D. 电场强度大小，夹角 7. 如图所示，在平面直角坐标系的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限内存在方向垂直纸面、磁感应强度大小分别为、、、的匀强磁场。一半径为、电阻为、圆心角为60°的单匝扇形闭合线圈在纸面内绕点逆时针匀速转动，转速为。则线圈转动一周的过程中产生的焦耳热为（　　） A. B. C. D. 8. 照相机镜头表面镀有一层厚度均匀的氟化镁薄膜，利用薄膜干涉减弱反射光、增强透射光。已知可见光中对成像影响最大的绿光在氟化镁薄膜中的波长为，同种光对氟化镁薄膜的折射率小于对镜头玻璃的折射率。下列说法正确的是（　　） A. 光从氟化镁薄膜进入镜头玻璃时，不可能发生全反射 B. 该增透膜对所有波长的可见光都有增透效果 C. 薄膜干涉的两束相干光是氟化镁薄膜前后两个面的反射光 D. 为实现绿光的相消干涉，薄膜的最小厚度应为 9. 在2026年央视春晚《武BOT》节目中，机器人借助舞台上的弹簧跳台（弹射器）获得初速度，完成了震撼的3米高空翻动作。起跳过程简化如下，压缩的轻弹簧下端固定，上端与质量为的跳板连接，弹簧释放将质量为的机器人由静止竖直向上弹起，忽略空气阻力，从机器人被弹起到上升至最高点的过程中，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 机器人先超重后失重 B. 机器人的加速度先增大后减小 C. 机器人速度最大时弹簧弹力为 D. 机器人与跳板分离时弹簧恢复原长 10. 一列简谐横波沿轴传播，波长为，振幅为；P和Q是轴上的两个质点，其平衡位置之间的距离小于。时刻两质点位移均为，时刻两质点速度第一次相同，已知波速，则P和Q两质点的平衡位置之间的距离可能为（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学设计如图甲所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，在长木板下端固定一光电门，调整长木板与水平地面之间的夹角。 （1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度__________； （2）若挡光片经过光电门的时间为，则滑块经过光电门速度大小，__________（用测得的物理量符号表示）； （3）使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，往返过程中滑块两次经过光电门的速度大小分别记为、。其他条件不变，改变滑块的初速度，多次实验得到多组数据，作出图像如图丙所示，则滑块与长木板间的动摩擦因数__________（结果保留两位有效数字）； （4）该同学发现将滑块以一定的初速度沿斜面向上运动，改变斜面倾角，滑块在斜面上运动的距离发生变化，通过反复实验，测得当斜面倾角为时，滑块在斜面上滑行的距离最小，据此可得滑块与长木板间的动摩擦因数__________。 12. 折叠手机的柔性屏幕核心是银纳米线导电膜，为了精确测量其电阻的阻值（约），有如下实验器材可供选择： A．直流电源：电动势，内阻很小 B．电流表：量程，内阻约为 C．电流表：量程，内阻约为 D．电压表：量程，内阻约为 E．滑动变阻器：最大阻值为 F．滑动变阻器：最大阻值为 G．定值电阻：阻值为 H．开关、导线若干 （1）按图所示的电路进行实验，则电流表应选择__________，滑动变阻器R1应选择__________；（填器材前面的字母） （2）调节滑动变阻器R1至合适位置，再调节滑动变阻器的阻值至__________，此时电流表的示数即为通过的电流值； （3）改变滑动变阻器R1滑片位置，以获得多组数据，在理想情况下，该过程__________（填“需要”或“不需要”）再调节滑动变阻器的阻值。某次实验中电压表示数为，电流表示数为，则测得阻值为__________（结果保留三位有效数字）。 13. 某同学操控一无人机在竖直方向做匀加速直线运动，由静止开始内无人机上升的高度为。已知无人机质量，运动过程中受到空气阻力，重力加速度取。求： （1）末无人机的速度大小； （2）末无人机发动机的输出功率。 14. 足够长的光滑杆水平固定，质量为的滑块套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为的小球，初始时系统处于静止状态。质量为的滑块以的初速度与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度为。 （1）求滑块与碰撞过程中损失的机械能； （2）求小球能上升的最大高度； （3）若小球从开始运动至第一次达到最大速度经过的时间为，求此过程中滑块的位移大小。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，有一个半径为的圆形磁场区域，其圆心坐标为，磁感应强度大小为，方向垂直平面向外。在直线上放置长度为的线状粒子源，粒子源一端在轴上，该粒子源沿方向均匀发射速度大小为的相同带电粒子，所有粒子经磁场偏转后从坐标原点处射出，其中指向圆心射入的粒子恰好从点沿轴正方向射出。处有与轴平行的荧光屏，荧光屏足够大。粒子的重力及粒子间的相互作用忽略不计，取。 （1）求粒子的比荷； （2）若轴与荧光屏之间存在垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，求打到荧光屏上的粒子数占粒子总数的比例； （3）若轴与荧光屏之间存在垂直平面向外的磁场，磁感应强度大小与横坐标满足（为常量），所有粒子均不能打到荧光屏上，（不考虑轴上的入射粒子）求的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年3月高三年级模拟考试 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 氘核是结构最简单的复合原子核，其光致解离反应是研究核力与宇宙早期核合成的重要过程。氘核吸收高能光子发生光致解离反应方程为：，则未知粒子是（　　） A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 氦核 【答案】C 【解析】 【详解】设的质量数和电荷数分别为和，根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可知， 解得，，可知为质子。 故选C。 2. 我国天问二号探测器计划于今年7月抵达小行星2016HO3。在飞行过程中，天问二号首先要脱离地球引力，进入与小行星相同的绕日轨道。此时，天问二号和小行星都可以看作是在太阳引力作用下，绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 天问二号的线速度大小与小行星的相同 B. 天问二号的发射速度必须大于 C. 天问二号受到的万有引力与小行星相同 D. 天问二号只要点火加速，就能追上小行星 【答案】A 【解析】 【详解】A．天问二号和小行星均在太阳引力作用下绕太阳做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，根据 解得 因天问二号和小行星轨道半径相同，所以天问二号的线速度大小与小行星的相同，故A正确； B．是第三宇宙速度，即脱离太阳系的最小发射速度，天问二号仅需脱离地球引力，其发射速度大于第二宇宙速度即可，无需达到，故B错误； C．万有引力公式为 两者的轨道半径相同，但质量不同，故万有引力大小不同，且方向也不同，故C错误； D．点火加速会使天问二号做离心运动，轨道半径变大，无法追上同一轨道的小行星，所以需先通过减速，做近心运动，然后再加速，离心变轨才能追上，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，气缸水平放置，气缸和光滑活塞为绝热材料。初始时气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞处于静止状态，现对气缸内气体缓慢加热，下列说法正确的是（　　） A. 气体压强增大 B. 气体内能增大 C. 所有气体分子动能均增大 D. 气体对外做功大于气体吸收的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．气缸水平放置、活塞光滑无摩擦，气体压强始终不变，故加热过程压强不变，故A错误； B．对气体缓慢加热，气体温度升高，理想气体内能仅由温度决定，故内能增大，故B正确； C．温度是分子平均动能的标志，温度升高仅代表分子平均动能增大，并非所有分子动能均增大，故C错误； D．绝热过程只能从电热丝吸热，气体膨胀对外做功，即，温度升高，内能增大，即，根据热力学第一定律 可知，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，单匝铜线制成的正方形线框边长为、电阻为，两端点用导线与阻值为的电阻构成回路。整个线框内有与线框平面垂直向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的的变化规律满足（）。下列说法中正确的是（　　） A. 流经电阻的电流方向由到 B. 回路中的电流增大 C. 电阻两端的电压为 D. 时间内通过电阻的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由楞次定律可得，正方形线框中感应电流为逆时针方向，故通过中电流方向为，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律可得，正方形线框中产生的感应电动势 回路中感应电流 可知电流大小不变，故B错误； C．两端电压，故C错误； D．时间内通过的电荷量，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，半径光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，其圆心角，A点与圆心O等高，B为最低点。质量为可视为质点的小球从轨道A点正上方处由静止释放，恰好沿切线落入圆弧轨道，经C点飞出后做斜抛运动，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小球到达A点时速度大小为 B. 小球在B点对轨道的压力大小为 C. 小球在C点对轨道的压力大小为 D. 斜抛运动的最高点高出O点 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球从释放至A点，根据机械能守恒定律有 解得，故A错误； B．小球从释放至B点，根据机械能守恒定律有 解得 在B点，根据牛顿第二定律有 解得轨道支持力 根据牛顿第三定律，可知小球对轨道压力为，故B错误； C．设小球在C点速度大小为，小球从释放至C点，根据机械能守恒定律有 在C点，向心力由轨道支持力和重力的分力提供，根据牛顿第二定律有 解得轨道支持力 根据牛顿第三定律，可知小球对轨道压力为，故C错误； D．C点速度方向与水平方向成60°夹角，对C点速度进行分解，有 由于小球经C点飞出后做斜抛运动，在竖直方向上有 解得 故斜抛运动的最高点高出O点，故D正确。 故选D。 6. 空间存在匀强电场，电场强度大小为，方向与竖直方向成角。如图所示，用绝缘细线悬挂一个质量为、带电荷量为的小球，当小球静止时细线与竖直方向的夹角为30°；保持电场方向不变，将电场强度大小调整为，小球静止时细线与竖直方向的夹角变为60°，已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度大小，夹角 B. 电场强度大小，夹角 C. 电场强度大小，夹角 D. 电场强度大小，夹角 【答案】A 【解析】 【详解】带正电小球受重力、电场力、细线拉力，静止时受力平衡，为细线与竖直方向夹角，电场方向与竖直方向成角，小球处于平衡状态，对小球受力分析，根据正交分解可得，在水平方向上有 在竖直方向上有 电场强度变为后，同理可得，在水平方向上有 在竖直方向上有 联立解得， 故选A。 7. 如图所示，在平面直角坐标系的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限内存在方向垂直纸面、磁感应强度大小分别为、、、的匀强磁场。一半径为、电阻为、圆心角为60°的单匝扇形闭合线圈在纸面内绕点逆时针匀速转动，转速为。则线圈转动一周的过程中产生的焦耳热为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】扇形线圈绕点逆时针匀速转动，产生交变电流，由扇形半径切割磁感线电动势 线圈在从第一象限进入第二象限时有感应电流，总电动势为 产生的焦耳热为 其中 所以有 同理可得从第二象限进入第三象限时有感应电流 从第三象限进入第四象限时有感应电流 从第四象限进入第一象限时有感应电流 故线圈转动一周的过程中产生的焦耳热为。 故选B。 8. 照相机镜头表面镀有一层厚度均匀的氟化镁薄膜，利用薄膜干涉减弱反射光、增强透射光。已知可见光中对成像影响最大的绿光在氟化镁薄膜中的波长为，同种光对氟化镁薄膜的折射率小于对镜头玻璃的折射率。下列说法正确的是（　　） A. 光从氟化镁薄膜进入镜头玻璃时，不可能发生全反射 B. 该增透膜对所有波长的可见光都有增透效果 C. 薄膜干涉的两束相干光是氟化镁薄膜前后两个面的反射光 D. 为实现绿光的相消干涉，薄膜的最小厚度应为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质且入射角≥临界角，已知同种光对氟化镁薄膜的折射率小于对镜头玻璃折射率，即光从光疏介质射入光密介质，一定不会发生全反射，故A正确； B．增透膜厚度为特定波长设计，仅对该波长光实现相消干涉，对其他波长可见光干涉效果差，增透效果微弱，故B错误； C．薄膜干涉的两束相干光为氟化镁前后两个面的反射光，故C正确； D．为使从氟化镁薄膜前后两个表面反射的绿光叠加后减弱，两束反射光的光程差应等于绿光在氟化镁薄膜中半波长的奇数倍，即（），而两束反射光的几何路程差约为薄膜厚度的2倍，最小厚度对应，得，故D错误。 故选AC。 9. 在2026年央视春晚《武BOT》节目中，机器人借助舞台上的弹簧跳台（弹射器）获得初速度，完成了震撼的3米高空翻动作。起跳过程简化如下，压缩的轻弹簧下端固定，上端与质量为的跳板连接，弹簧释放将质量为的机器人由静止竖直向上弹起，忽略空气阻力，从机器人被弹起到上升至最高点的过程中，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 机器人先超重后失重 B. 机器人的加速度先增大后减小 C. 机器人速度最大时弹簧弹力为 D. 机器人与跳板分离时弹簧恢复原长 【答案】AD 【解析】 【详解】A．机器人先向上加速，加速度向上，超重状态，后向上减速，加速度向下，失重状态，故A正确； B．在加速阶段，弹簧弹力逐渐减小，根据牛顿第二定律有 可知加速度逐渐减小，直到加速度为零；减速阶段，根据牛顿第二定律有 因弹簧弹力继续减小至0，加速度反向增大，最后离开跳台后加速度大小恒为重力加速度，故加速度先减小后增大，最后不变，故B错误； C．机器人速度最大时加速度为零，受力平衡，根据平衡条件，可得弹力，故C错误； D．机器人与跳板分离的条件是二者间弹力为0和加速度相同，均为，此时弹簧恢复原长，弹簧弹力为0，故D正确。 故选AD。 10. 一列简谐横波沿轴传播，波长为，振幅为；P和Q是轴上的两个质点，其平衡位置之间的距离小于。时刻两质点位移均为，时刻两质点速度第一次相同，已知波速，则P和Q两质点的平衡位置之间的距离可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】时刻P、Q两质点位移均为，其平衡位置之间的距离小于，有如图所示两种情况 根据机械振动的规律，可知或者 根据题意有 解得或 当时刻P、Q两质点速度相同，则位移大小相等方向相反，有 可知这段时间机械波传播了，则有 解得 根据 解得， 故或者 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学设计如图甲所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，在长木板下端固定一光电门，调整长木板与水平地面之间的夹角。 （1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度__________； （2）若挡光片经过光电门的时间为，则滑块经过光电门速度大小，__________（用测得的物理量符号表示）； （3）使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，往返过程中滑块两次经过光电门的速度大小分别记为、。其他条件不变，改变滑块的初速度，多次实验得到多组数据，作出图像如图丙所示，则滑块与长木板间的动摩擦因数__________（结果保留两位有效数字）； （4）该同学发现将滑块以一定的初速度沿斜面向上运动，改变斜面倾角，滑块在斜面上运动的距离发生变化，通过反复实验，测得当斜面倾角为时，滑块在斜面上滑行的距离最小，据此可得滑块与长木板间的动摩擦因数__________。 【答案】（1）8.020##8.018##8.019##8.021##8.022 （2） （3）0.38 （4）（亦可） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为。 由于存在估读偏差，因此均正确 【小问2详解】 光电门的工作原理是用挡光片的平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度，即 【小问3详解】 滑块沿斜面向上运动，根据能量守恒定律有 全过程，根据能量守恒定律有 联立解得 进一步解得 由图像斜率 解得 【小问4详解】 向上滑块滑行距离 不变，S最小，则有 根据数学知识，可知，且有 解得 12. 折叠手机的柔性屏幕核心是银纳米线导电膜，为了精确测量其电阻的阻值（约），有如下实验器材可供选择： A．直流电源：电动势，内阻很小 B．电流表：量程，内阻约为 C．电流表：量程，内阻约为 D．电压表：量程，内阻约为 E．滑动变阻器：最大阻值为 F．滑动变阻器：最大阻值为 G．定值电阻：阻值为 H．开关、导线若干 （1）按图所示的电路进行实验，则电流表应选择__________，滑动变阻器R1应选择__________；（填器材前面的字母） （2）调节滑动变阻器R1至合适位置，再调节滑动变阻器的阻值至__________，此时电流表的示数即为通过的电流值； （3）改变滑动变阻器R1滑片位置，以获得多组数据，在理想情况下，该过程__________（填“需要”或“不需要”）再调节滑动变阻器的阻值。某次实验中电压表示数为，电流表示数为，则测得阻值为__________（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. B ②. E （2）电流表的示数为零 （3） ①. 不需要 ②. 91.7 【解析】 【小问1详解】 [1]由于电流表测的电流，，电源电动势，电压表量程，和两端电压约为，故最大电流 故选择量程的； [2]滑动变阻器采用分压式接法，选择小阻值的E，调节更方便； 【小问2详解】 调节使电流表的示数为零，此时电压表不分流中的电流，的示数即为通过的电流； 【小问3详解】 [1][2]测量电路部分电路结构稳定，各元件阻值不变，为保证电压表不分中的电流，的示数即为通过的电流，不需要再调节；由 代入电压、电流表示数，解得。 13. 某同学操控一无人机在竖直方向做匀加速直线运动，由静止开始内无人机上升的高度为。已知无人机质量，运动过程中受到空气阻力，重力加速度取。求： （1）末无人机的速度大小； （2）末无人机发动机的输出功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 无人机由静止开始做匀加速直线运动，初速度 由运动学公式 解得 末的速度 解得 【小问2详解】 对无人机受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 末的瞬时功率即输出功率为 解得 14. 足够长的光滑杆水平固定，质量为的滑块套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为的小球，初始时系统处于静止状态。质量为的滑块以的初速度与滑块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度为。 （1）求滑块与碰撞过程中损失的机械能； （2）求小球能上升的最大高度； （3）若小球从开始运动至第一次达到最大速度经过的时间为，求此过程中滑块的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块与滑块发生碰撞，碰后粘在一起，由动量守恒定律可得 由能量守恒可知碰撞损失的机械能 解得 【小问2详解】 小球上升到最大高度时，三者共速，由水平方向动量守恒可得 滑块与滑块碰撞后系统机械能守恒，有 解得 【小问3详解】 小球从开始运动至速度第一次达到最大时，小球恰好位于滑块的正下方，故小球与滑块水平方向位移相同，即 由系统水平方向动量守恒可得 对方程两边同时乘以时间，有 之间，根据位移等速度在时间上的累积，可得 解得 15. 如图所示，平面直角坐标系中，有一个半径为的圆形磁场区域，其圆心坐标为，磁感应强度大小为，方向垂直平面向外。在直线上放置长度为的线状粒子源，粒子源一端在轴上，该粒子源沿方向均匀发射速度大小为的相同带电粒子，所有粒子经磁场偏转后从坐标原点处射出，其中指向圆心射入的粒子恰好从点沿轴正方向射出。处有与轴平行的荧光屏，荧光屏足够大。粒子的重力及粒子间的相互作用忽略不计，取。 （1）求粒子的比荷； （2）若轴与荧光屏之间存在垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，求打到荧光屏上的粒子数占粒子总数的比例； （3）若轴与荧光屏之间存在垂直平面向外的磁场，磁感应强度大小与横坐标满足（为常量），所有粒子均不能打到荧光屏上，（不考虑轴上的入射粒子）求的取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，粒子在磁场中运动的轨道半径 粒子所受洛伦兹力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 由于轴与荧光屏之间存在垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 故带电粒子在第一象限顺时针圆周运动，轨道半径 打在荧光屏上的粒子的两个临界为轨迹①和②，如图所示 根据临界轨迹①，并结合几何关系有 解得 由几何知识可得临界①对应的粒子在发射源上距离轴的距离为 解得 临界②对应的粒子在发射源上位于轴，故打到荧光屏上的粒子数占粒子总数的比例 解得 【小问3详解】 由题意可知，所有粒子均不能打到荧光屏上，则临界方向入射第一象限的粒子在变化后的磁场中运动的轨迹刚好与荧光屏相切 则沿轴方向根据动量定理有 整理得 由于 所以 解得 故的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $