热考专题2 带电粒子在组合(复合)场中的运动-【创新大课堂·暑假作业】2025-2026学年高二物理快乐假期讲练测

高二物理每日- 5.B[A.A→B过程中，温度升高，气体分子的平均动能 增大，AB直线过原，点表示该过程为等压变化，故单位 时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故A错误； B.气体从A→B过程中，温度升高且体积增大，故气体 吸收热量且对外做功，设吸热大小为Q1,做功大小为 W1,根据热力学第一定律有△U1=Q1一W1,气体从 B→C过程中，温度降低且体积不变，故气体不做功且 对外放热，设放热大小为Q2,根据热力学第一定律 △U2=一Q2,气体从C→A过程中，温度不变，内能增量 为零，有△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0,即Q1= W1十Q2>Q2,所以A→B过程中气体吸收的热量Q1 大于B→C过程中气体放出的热量Q2,故B正确； C.C→A过程中体积减小，单位体积内分子数增加，温 度不变，故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增 加，故C错误；D.气体做功W=D△V,A→B过程中体 积变化的大小等于C→A过程中体积变化的大小，但图 像上的，点与原，点连线的斜率越大，压强越小，故A→B 过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体 做的功，故D错误.故选B.」 6.AD[A.根据公式pV=CT,可知，ab过程中气体的体 积不变，故A正确；B.a、b和c三个状态中，状态b、c温 度相同，分子的平均动能相同，故B错误；C.在过程b心 中温度不变，内能不变，根据热力学第一定律△U=Q十 W,可知，bc过程中气体吸热等于对外做功，故C错误； D.b和￠两个状态中，气体温度相同，分子平均动能相 同，但b状态比c状态压强大，所以b状态下容器壁单 位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数比（状态 多，故D正确：故选AD.] 7.AC[AB.由图可知A>B过程中，绝热膨胀，气体对 外做功，根据热力学第一定律△U=W十Q,内能减小， 温度降低，气体分子的平均动能减小，则A状态速率大 的分子比例较B状态的多，A正确，B错误：CD.B→C 过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功W<0, 由盖一吕萨克定律V=CT,气体温度升高，所以气体内 能增大，根据热力学第一定律△LU=W十Q,气体吸热，C 正确，D错误.故选AC.」 8.解析(1)根据查理定律，有0=兴，其中T。=300K, 1=4.5p0,解得T1=1350K: (2)根据查理定律，有。.8江=，解得冷抑到室温后 5 汽缸中气体的压强D?一80，剩余气体的质量与加热 前气体的质量之比m=2=5 m0p018 答案1T=1350K(2)音 07 练·练出好成绩 热考专题二 热考热练 1.D[A,质子在匀强磁场每运动一周被加速二次，故A 2 错误；BC,根据洛伦滋力提供向心力gUmB三mR,解 得vm=9B迟，可知最大速度与加速电压，加速次数无 关，故BC错误；D.回旋加速器粒子在磁场中运动的周 期和高频交流电的周期相等，故D正确.故选D.」 2.D[A.图甲中检测电流I。通过线圈，根据安培定则， 线圈在铁芯中产生逆时针方向的磁场，霍尔元件是金 属材料制成，处于向上的磁场中，定向移动的自由电子 受到垂直纸面向外的磁场力而偏转到外侧面上，使得 霍尔元件外侧面电势低，内侧面电势高，所以应该是M 端与电压表的“十”接线柱相连，故A错误；B.当霍尔元 件内外侧面电压稳定时，内部电子受力平衡，则有 B-g号，1一，可得U-品要提高检别灵教 度，工作电流I恒定时、可以减小d的方法，故B错误； C.如果仅将检测电流反向，线圈在铁芯中产生顺时针 方向的磁场，霍尔元件处于向下的磁场中，电子受到垂 直纸面向里的磁场力而偏转到内侧面上，使得霍尔元 件外侧面电势高，内侧面电势低，N端与电压表的“十” U 接线柱相连，故C错误：D.由gB=g方，可知U= Bb,当霍尔元件尺寸给定即b不变，工作电流I不变 即v不变，电压表示数U变大，说明霍尔元件所处的磁 场磁感应强度增大，由题意可知BCI。,说明检测电流 I0变大，故D正确.故选D.门 3.C[A.粒子在静电分析器内沿中心线方向运动，说明 粒子带正电，由左手定则可判断出粒子在速度选择器 中受到的洛伦兹力方向向上，粒子受到的电场力方向 向下，故速度选择器的极板P的电势比极板P2的高， E 故A错误；B.由qB,=qE,可知，粒子的速度为0一B :C由0三合，又电场力提供向心 mERB,2,故C正确： 、n,可得，粒子的比荷为工三 D.粒子在磁分析器中做圆周运动，PQ为轨迹圆的直 径，故P,Q两点间的距离为PQ=2加”=2ERB,故D gB EB 错误.故选C.] 4.D[A.由题图知电流方向从右向左，则霍尔元件中电 子从左向右定向移动，根据左手定则判断可知在洛伦 兹力的作用下电子向b端偏转，故b端电势较低，A错 误；BC.稳定后，定向移动的电子受到的电场力与洛伦 U 兹力大小相等，即ewB=e ，由电流微观表达式1 ● 参考答案 neS,联立可得U=Bdo=BdnS=Bd RreS E 8 BdE一=BE,则a,b两端电势差U与磁感应强 pSnes onle 度B、元件的前后距离d、单位体积内电子数目n等因： 素有关，与题中元件的厚度无关，BC错误：D.由于南极： 附近的地磁场垂直于地面，若要测量南极附近地磁场，· 工作面应该处于水平状态，D正确.故选D.门 5.B[A.根据左手定则，带正电的粒子会偏向a极板，带： 负电的粒子会偏向b极板，所以a极板电势高，A错误；： Ba,6两端电压为U,剥有如B吕，则污水流堂为 )=D,B正确；C.该流量计不能检测出 Q=r(2) 离子的浓度，C错误；D.若污水从右侧流入测量管，则a 侧电势比b侧电势低，根据以上分析还是可以求得污： 水流生方Q=防（侣）-U为a6意学差的他 对值)，D错误.故选B.门 6.BC[A.圆环从M点到CD轨道最高点的过程中，电 场力和摩擦力都做负功，圆环的机械能减少，所以圆环！ 在CD轨道上不能到达相同高度，故A错误；B.对圆环 第一次运动到P点的过程由动能定理得mg·11R一 qER=2mv2,在P点由牛顿第二定律得N一mg= mR,又m=店，解得N=21mg,由牛颜第三定律可知 72 g 圆环第一次运动到P点时对轨道的压力N'=N=! 21mg,故B正确；CD.当圆环经过D点速度为零时，设 圆环能返回到G,点上方H点，H点离G点的竖直距离： 为x,D到H的过程，由动能定理得gE·2R-mgx=0, 得x=2R,圆环最终会在DH间往复运动，经过D点或： H,点时速度为0，对整个过程由动能定理得mg·8R一！ Wr=0,克服摩擦力所做的功为Wr=8mgR,故C正 确，D错误.故选BC.」 7.AB[A.当小滑块获得向右的速度后，小滑块带正电： 荷，将产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于！ 重力时，小滑块与长木板之间的弹力是零，此时有qB= mg,一器，此时摩擦力是零，小滑块将微匀造直线运 动，而木板在恒力的作用下做匀加速运动，A正确：B. 金属块P与绝缘块Q保持相对静止的最大速度时，根 据牛顿第二定律得u(mg一quB)=ma,解得v= mg。二），B正确；CD.当物块与木板相对滑动时，物 uBg 块的加速度小于木板的加速度α，故金属块达到最大速！ 度所月的时同>器.CD错误，故选AB] 073 与详解 ,解析(1)分析可知粒子做圆周运动的半径为R,由 90B=m尺，得w-,(2)分折可知粒子源左药点 m M与右端点N发射的粒子均从磁场边界与OO'交点 射出，且特过的圈心角分别为：0M=否0=号，两粒子 3 在磁场中运动的周期为T=2πR,两粒子在磁场中运动 OMT.IN-2x 的时间分别为tM一2示 =T,由于两个粒子在匀 强磁场区域外部运动的时间相等，所以△即为在磁场 中运功的时间差即△=w一1v,得4=器：(3)对从 粒子源中点发射的粒子沿电场方向有Eq=ma,vx= al中，运动时间t中= 气工，出磁场时的速度。白 √J02十vz2,由于此粒子出磁场后做匀速直线运动故当 其打在屏上时的速度p,得p三YgRB (4)N点发出的粒子出磁场时沿x轴方向的速度为v R atN,它在磁场外匀速运动的时间为t匀= 6cos30°，则 其横坐标为x= 乞atv2+,·t均，纵坐标为y Rtan30°，综上，所求坐标为 +4R,5R 18 3 答案 (1)9BR （2)n 3aB (3)√π2+4 2m qRB 4)π十43匹R,sR】 18 第三部分 假期成效检测卷 C[A.该核反应为核聚变反应，释放能量，故A错误； B.光子来源于原子核的能级跃迁，而不是核外电子的 能级跃迁，故B错误：C.根据电荷数和质量数守恒可知 X是中子，该核反应为核聚变反应，故C正确；D.该反 应释放能量，有质量损失，则X的质量小于m1十m2 m3,故D错误.故选C.] D[AC.根据题意，由图可知，0~to时间内，汽车做匀 速直线运动，则汽车刹车前的初速度与0~to时间内速 度的大小均为=”，汽车刹车时的加速度大小a to =号，故AC错误；BD.根据题意，由运动学公 2to-to to 十心（可得，0一2o时间内，汽车的位移大小 式x= 2 x'=0十0 090=号，则有1=0十t-1.50则0~24 内，汽车平均速度的大小为=二=30，故B错误，D 2t04t0 正确.故选D.]第二部分热考专题突破 热考专题二带电粒子在组合（复合）场中的运动 长、宽、高分别为a、b、d)通以恒定工作电流 [热考解读] I,通过右侧电压表的示数来判断I。的大小 本专题往往作为压轴题出现，带电粒子在 是否发生变化.下列说法正确的是() 组合（复合）场中运动时须分清楚电场力或洛 磁芯 伦兹力作用区域及时间，结合抛体运动特点进 行解题.本专题题目较难，同学们在复习时注 工作电流 检测电流 霍尔元件 意平时积累， 霍尔元件 [热考热练] 甲 乙 1.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心 A.N端应与电压表的“十”接线柱相连 部分是分别与高频交流电源两极相连接的 B.要提高检测的灵敏度，可适当增大宽度b 两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期： C.如果仅将检测电流反向，电压表的“+” 性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得 “一”接线柱连线位置无须改动 到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀 D.当霍尔元件尺寸给定，工作电流I不变 强磁场中，如图所示，设D形盒半径为R.若 时，电压表示数变大，说明检测电流I。 用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感 变大 应强度为B,高频交流电频率为了，则下列说3.如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪 法正确的是 由速度选择器、静电分析器和磁分析器组 成.速度选择器中电场强度大小为E1,磁感 应强度大小为B1、方向垂直于纸面向里；静 电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径 (OP)为R,通道内有均匀辐向分布的电场， 接交流电源 在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器 A.质子在匀强磁场中每运动一周被加速 中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强 一次 度大小为B、方向垂直于纸面向外.一带电粒 B.加速电压越大质子被加速后的最大速度 子以速度沿直线经过速度选择器后沿中 心线通过静电分析器，由P点垂直于边界进 越大 入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计 C.时间越长，加速次数越多，被加速后的最 粒子重力.下列说法正确的是 () 大速度越大 D.工作时交流电的周期和粒子做圆周运动 P 静电分析器 的周期相等 ￥V×××× ×XB1×X 2.如图甲所示是判断检测电流I。大小是否发 P 胶片 生变化的装置.检测电流在铁芯中产生磁 Q 场，其磁感应强度与检测电流I。成正比，给 磁分析器B 金属材料制成的霍尔元件（如图乙所示，其 47 高二物理每日一练·练出好成绩 A.速度选择器的极板P1的电势比极板P2: A.a侧电势比b侧电势低 的低 Br B.由题中条件可得污水流量Q=D心 4B B.粒子的速度o C.该流量计也能检测出离子的浓度 E2 D.若污水从右侧流入测量管，则不能测出 C.粒子的比荷为 ERB2 流量 ERB D.P,Q两点间的距离为EB 6.(多选)如图所示，在竖直平面内，由绝缘材 料制成的竖直平行轨道CD、FG与半圆轨道 4.霍尔效应这一现象是美国物理学家霍尔于 DPG平滑相接，CD段粗糙，其余部分都光 1879年发现的.当电流垂直于外磁场通过导 滑，圆弧轨道半径为R,圆心为O,P为圆弧 体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场 的方向会产生一附加电场，从而在导体的两： 最低点，整个轨道处于水平向右的匀强电场 端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这！ 中，电场强度为E.PDC段还存在垂直纸面 个电势差被称为霍尔电势差.现有一金属导： 向里的匀强磁场，磁感应强度为B.有一金属 体霍尔元件连在如图所示电路中，电源内阻 不计，电动势恒定，霍尔电势差稳定后，下列 圆环M.带有正电荷g,质量m一些，套在载 道FG上，圆环与CD轨道间的动摩擦因数 说法正确的是 ( :=0.2.如果圆环从距G点高为10R处由静 磁场B 工作面 o亿 止释放，则下列说法正确的是 霍尔 厚度 电势差 F ob PM A.a端电势低于b端电势 B E B.若元件的厚度增加，a、b两端电势差减小 ××× C.霍尔电势差的大小只由单位体积内电子 D R0. G 数目和电子的热运动速率决定 D.若要测量南极附近的地磁场，工作面应保 P 持水平 A.圆环在CD轨道上也能到达相同高度处 5.如图所示，是排污管末端安装的流量计，测 B.圆环第一次运动到P点（未进入磁场区 量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D, 域)时对轨道的压力为21mg 左右两端开口，匀强磁场方向垂直纸面向： C.圆环在整个运动过程中克服摩擦力所做 里，磁感应强度为B,在上下两个内侧面a、b 的功为8mgR 固定有金属板作为电极，a、b两端连接显示 D.圆环最终会静止在P点 器（图中未画出）.污水充满管口从左向右流：7.（多选）如图所示，在光滑水平地面上方存在 经测量管时，a、b两端电压为U,显示仪器显： 足够大的垂直纸面向里的磁感应强度为 示污水流量Q(单位时间内排出的污水体： B的匀强磁场中，水平面上放置足够长的绝 积).则 缘板Q,在Q上放一个可以视为质点的质量 为、带电量为十g的金属块P,P、Q间动摩 污水入口 擦因数为，现对Q施加一水平向右的外力 F,开始时P、Q一起以加速度a向右做匀加 48 ● 第二部分热考专题突破 速运动，绝缘板Q在水平外力作用下始终做： (1)求粒子发射时的速度大小o; 匀加速运动（设P带电量始终保持不变，重； (2)求粒子源左端点M与右端点N发射的 力加速度为g)则 ( 粒子从发射到打到屏上所经历的时间之 ××× B 差△t; P (3)若在圆形区域内再加上一个沿x轴正方 7T77 向、场强E=RB且足够长的匀强电场，此 m A.金属块P最终将以口=5做匀速直线 Ba 时从粒子源发射的粒子都能打到探测屏上， 运动 其中，粒子源中点发射的粒子打在屏上的P B.金属块P与绝缘块Q保持相对静止的最 点，如图乙所示，求该粒子打到屏上时的速 大速度为u=m(g-a) 度大小vp; uBq (4)在(3)问条件下，求从粒子源右端点N发 C.金属块达到最大速度所用的时间t=g Bqa 射的粒子打在屏上的位置坐标 D金属块达到最大速度所用的时间1<器 8.为了探测带电粒子，研究人员设计了如图甲 所示的装置.纸面内存在一个半径为R、圆心 为O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸 面向外，磁感应强度大小为B,该磁场区域在 垂直纸面的方向上足够长.以O右边的O点 为坐标原点建立一平面直角坐标系xOy,: O和O'两点间距离为2R.y轴与OO连线垂 直，x轴（图甲中未画出）正方向垂直纸面向 里，在xOy平面内存在一个足够大的探测 屏.纸面内圆形磁场区域正下方存在一个长 度为R且与y轴垂直的线状粒子源MN,O 在MN的中垂线上，O到MN的垂直距离为 1.5R.该粒子源各处均能持续不断的发射质： 量为m、电荷量为十q的粒子，粒子发射时的 速度大小均相同，方向均沿y轴正方向，从 粒子源MN中点发射的粒子离开磁场时速！ 度恰好沿O'O方向，不计粒子重力和粒子间 相互作用力. 0 节子 49