2022年全国历年高考物理超详细压轴题总结归纳

1、全国历年高考物理压轴题汇总 理综名 25. 20 分有个演示试验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了很多锡箔纸揉成的小球,dA师 当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动；现取以下简化模型进行定量讨论；归 纳 总 如下列图,电容量为C 的平行板电容器的极板A 和 B 水平放置,相距为d,与电动势结 | 为 、内阻可不计的电源相连；设两板之间只有一个质量为m 的导电小球,小球可视| 大 肚 为质点；已知：如小球与极板发生碰撞,就碰撞后小球的速度立刻变为零,带电状态也有 容 , 立刻转变,转变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的倍容 学 （ mg其中 q= Q又有 Q=C mgd由

2、以上三式有 C（2）当小球带正电时,小球所受电场力与重力方向相同,向下做加速运动；以 a1 表示其加速度, t1 表示从 A 板到 B 板所用的时间,就有qd+mg=ma 1 郝双制作a2 表示其加速度,1d= a1t12 2当小球带负电时,小球所受电场力与重力方向相反,向上做加速运动,以t 2 表示从 B 板到 A 板所用的时间,就有第 1 页,共 11 页qdmg=ma21名 d= a2t22小球来回一次共用时间为（t1+t2）,故小球在T 时间内来回的次数师 T归 纳 n=t1 + t2总 结 由以上关系式得:| | T大 肚 有 n=2md2+2md2容 , C 2 + mgd C 2

3、mgd容 学 小球来回一次通过的电量为2q,在 T 时间内通过电源的总电量习 困 难 Q=2qn 11之 事 , 由以上两式可得:郝双制作学 业 有 2 C T成 , Q=2md2+2md2更 上 C 2 + mgd C 2mgd一 层 楼 2022 高考北京理综25（22 分）离子推动器是新一代航天动力装置,可用于卫星姿PABCD态掌握和轨道修正；推动剂从图中P 处注入,在A 处电离出正离子, BC 之间加有恒定电压,正离子进入B 时的速度忽略不计,经加速后形成电流为I 的离子束后喷出；已知推动器获得的推力为F,单位时间内喷出的离子质量为J；为研究便利,假定离子推动器在太空飞行时不受其他阻力

4、,忽视推动器运动的速度；求加在BC 间的电压 U；为使离子推动器正常运行,必需在出口 D 处向正离子束注入电子,试说明其缘由；UF2（动量定理：单位时间内F=Jv ；单位时间内UI1 Jv 22,消去 v 得 U；）推2JI进器连续喷出正离子束,会使带有负电荷的电子留在其中,由于库仑力作用,将严峻阻碍正离子的连续喷出；电子积存足够多时,甚至会将喷出的正离子再吸引回来,致使推动器无法正常工作；因此,必需在出口D 处发射电子注入到正离子束中,B1vOyB2以中和正离子,使推动器连续推力；难三、磁场x第 2 页,共 11 页2022 年理综（黑龙江、吉林、广西、云南、贵州等省用）25（20 分）名

5、师 归 纳 总 结 | | 大 肚 有 容 , 容 学 习 困 难 之 事 , 学 业 有 成 , 更 上 一 层 楼 如下列图,在x0 与 x0 的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与 B2 的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面对里,且B1B2；一个 带负电 的粒子从坐 标原点 O 以速度 v 沿 x轴负 方向射出,要使 该粒子 经过 一段 时间 后又 经过 O 点, B1 与 B2 的比值 应满意什么条件？解析：粒子在整个过程中的速度大小恒为v,交替地在xy 平面内 B1 与 B2磁场区域中做匀速圆周运动,轨迹都是半个圆周；设粒子的质量和电荷量的大小分别为m 和 q,圆周运动的半径分别为和r2

6、,有 r1mvqB 1r2mvqB2现分析粒子运动的轨迹；如下列图,在xy 平面内,粒子先沿半径为r1 的半圆 C1 运动至 y 轴上离 O 点距离为 2r1 的 A 点,接着沿半径为2r2 的半圆 D1 运动至 y 轴的 O1 点,O1O 距离d 2（r 2r 1）此后,粒子每经受一次“ 回旋 ” （即从 y 轴动身沿半径 r1 的半圆和半径为 r2 的半圆回到原点下方 y 轴）,粒子 y 坐标就减小 d；设粒子经过 n 次回旋后与 y 轴交于 On点；如 OOn 即 nd 满意nd2r 1= 就粒子再经过半圆 Cn+1 就能够经过原点,式中 n1,2,3, 为回旋次数；由式解得r 1 nr

7、 n n 1由式可得 B1、B2 应满意的条件B 2 n n1,2,3, B 1 n 1评分参考：、式各 2 分,求得式 12 分,式 4 分；解法不同,最终结果的表达式不同,只要正确,同样给分；第 3 页,共 11 页2022 高考全国理综名 25（22 分）两平面荧光屏相互垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x 轴x和 y 轴,交点 O 为原点,如下列图；在y0,0 x0,xa 的区域由垂直于纸面对外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为 B；在 O 点处有一小孔,一束质量为m、带电量为q（q0）的粒子沿x 轴经师 归 小孔射入磁场,最终打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮；入

8、射粒子的速度可取纳 总 从零到某一最大值之间的各种数值；已知速度最大的粒子在0 xa 的区域中运动的时间之比为25,在磁场中运动的总时间为7T/12,其中| | T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中作圆周运动的周期；试求两个荧光屏上亮大 肚 线的范畴（不计重力的影响）；y有 容 y 轴范畴： 0-2a；x 轴范畴： 2a-213a难, 容 3学 习 困 Oa难 之 事 , 学 业 有 成 , 更 上 一 层 楼 2022 年（重庆卷）25.（20 分）题 25 题为一种质谱仪工作原理示意图.在以 O 为圆心, OH 为对称轴,夹角为 2 的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场 .对称

9、于 OH 轴的 C 和 D 分别是离子发射点和收集点 .CM 垂直磁场左边界于 M ,且 OM=d. 现有一正离子束以小发散角（纸q面内）从 C 射出,这些离子在 CM 方向上的分速度均为 v 0.如该离子束中比荷为 的离子m都能汇聚到 D,试求：（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿 CM 方向运动的离子为讨论对象）；（2）离子沿与 CM 成 角的直线 CN 进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间；（3）线段 CM 的长度 .25.解：（1）设沿 CM 方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R由R1qv B2 mv 02RR=d得 Bmv 0qd第 4 页,共 11 页磁场方向

10、垂直纸面对外（2）设沿 CN 运动的离子速度大小为v,在磁场中的轨道半径为R ,运动时间为t由 vcos =v0 名 得 vv 0cosT2 m qB师 归 纳 R=mv qB总 结 | | =d cos大 肚 有 容 方法一：设弧长为s, t=s v容 学 习 困 s=2 + R难 之 t=（v0）R事 , 学 业 有 方法二：成 , 离子在磁场中做匀速圆周运动的周期更 上 一 层 t=2v0楼 3方法一：CM=MNcotMNd=Rsindsin=cos以上 3 式联立求解得CM=dcot 方法二：设圆心为 A,过 A 做 AB 垂直 NO,可以证明 NMBONM=CM tan又 BO=AB

11、cot =Rsin cot =dsincotv02BEcosCM=dcot1四、复合场第 5 页,共 11 页2022 年全国理综 四川卷 25（20 分）如下列图,在足够大的空间范畴内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面对里名 师 归 纳 总 结 | | 大 肚 有 容 , 容 学 习 困 难 之 事 , 学 业 有 成 , 更 上 一 层 楼 的水平匀强磁场,磁感应强度B1.57T；小球 1 带正电,其电量与质量之比q 1=4C/kg ,m 1所受重力与电场力的大小相等；小球2 不带电,静止放置于固定和水平悬空支架上；小球1 向右以 v023.59m/s 的水平速度与小球2 正碰,碰后

12、经0.75s 再次相碰；设碰撞前后两小球带电情形不发生转变,且始终保持在同一竖直平面内；（取 g9.8 m/s2）问：（1）电场强度E 的大小是多少？（2）两小球的质量之比是多少？解析（ 1）小球 1 所受的重力与电场力始终平稳mg1=q1E E2. 5N/C （2）相碰后小球1 做匀速圆周运动,由牛顿其次定律得：q1v1Bm 1v 1R 1半径为R1m v 1 1q B 1周期为T2m 11s q B 1两球运动时间t0. 75s3T4小球 1 只能逆时针经3周期时与小球2 再次相碰4第一次相碰后小球2 作平抛运动 h R11gt22L R1v2t两小球第一次碰撞前后动量守恒,以水平向右为正

13、方向由、式得m1v0m1v1+m2v2v23.75m/s由式得v117.66m/s第 6 页,共 11 页两小球质量之比m 2v 2v 1v 111m 12022 年（广东卷）名 师 归 纳 总 结 | | 大 肚 有 容 , 容 学 习 困 难 之 事 , 学 业 有 成 , 更 上 一 层 楼 18（17 分）在光滑绝缘的水平桌面上,有两个质量均为m,电量为q的完全相同的带电粒子1P和P 2,在小孔 A 处以初速度为零先后释放；在平行板间距为d的匀强电场中加速后,1P从 C 处对着圆心进入半径为R 的固定圆筒中（筒壁上的小孔C 只能容一个粒子通过）,圆筒内有垂直水平面对上的磁感应强度为B

14、的匀强磁场；P 1每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,1P进入磁场第一次与筒壁碰撞点为D,COD,如图 12所示；延后释放的P 2,将第一次欲逃逸出圆筒的1P正碰圆筒内,此次碰撞刚终止,立即转变平行板间的电压,并利用P 2与P 1之后的碰撞,将P 1限制在圆筒内运动；碰撞过程均无机械能缺失；设d5R,求：在P 2和1P相邻两次碰撞时间间隔内,粒子8P 1与筒壁的可能碰撞次数；附：部分三角函数值 2tan53456789103 . 081 . 731 . 000 . 730 . 580.480 . 41.0 36.032解： P1 从 C 运动到 D,周期T2 m,n 圈和筒壁碰撞了K 次后和 P2

15、 相碰于qB半径rRtan2mv,qB从 C 到 D 的时间tCDT2每次碰撞应当在C 点,设 P1 的圆筒内转动了C 点, K12 n所以时间间隔,就第 7 页,共 11 页 P1、P2 次碰撞的时间间隔名 师 归 纳 总 结 | | 大 肚 有 容 , 容 学 习 困 难 之 事 , 学 业 有 成 , 更 上 一 层 楼 ttCDK12m2K1m 2n 1 K1K qBqB在 t 时间内, P2向左运动 x 再回到 C,平均速度为v,2t2x4x4 d45R5R8vvv2 vv2由上两式可得：5Rm 2n 1 K1K qB2 v（K1）mv（12 n1）5RqBK2tann1K12 5K

16、2当 n=1, K=2 、 3、4、5、6、7 时符合条件, K=1 、 8、9 不符合条件 当 n=2,3,4 .时,无化 K= 多少,均不符合条件；2022 高考全国理综25（20 分）如下列图,在坐标系 Oxy 的第一象限中存在沿 y 轴正方向的匀强电场,场强大小为 E；在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面对里；A 是 y 轴上的一点,它到坐标原点 O 的距离为 h；C 是 x 轴上的一点,到 O 的距离为 l ；一质量为m、电荷量为 q 的带负电的粒子以某一初速度沿 x 轴方向从 A 点进入电场区域,继而通过 C 点进入磁场区域,并再次通过 A 点；此时速度方向与 y 轴正方向

17、成锐角；不计重力作用；试求：粒子经过 C 点时速度的大小和方向；磁感应强度的大小 B；yvqE4 h2l2AEx2 mhCO第 8 页,共 11 页名 Bh2ll22mhE（提示：如下列图,设轨迹圆半径为R,圆心为 P,设 C 点速度ECxq与 x 轴成 ,PA 与 y 轴成 ,就tan2 h, Rcos =Rcos +h,Rsin =l-R sin ；由以l师 上三式得Rh2hll24h2l2,再由Rmv和 v 的表达式得最终y归 纳 2Bq总 结 结果；）A R| | 大 O肚 有 容 vP, 容 2022 年 山东卷 学 习 困 25.（18 分）两块足够大的平行金属极板水平放置,极板间

18、加有空间分布匀称、大小随时间难 之 事 周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图 2 所示（规定垂直纸面对里为磁感, 学 应强度的正方向） ；在 t=0 时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子（不计重业 有 成 力）；如电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷q均已知,且t02 m,两板间距, 更 mqB 0上 一 层 h102mE 0；楼 qB 02（1）求粒子在0t0 时间内的位移大小与极板间距h 的比值；（2）求粒子在板板间做圆周运动的最大半径（用h 表示）；（3）如板间电场强度E 随时间的变化仍如图1 所示,磁场的变化改为如图3 所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写运算过程）；解法一 ：（ 1）设粒子在0t 0 时间内运动的位移大小为s1第 9 页,共 11 页名 师 归 纳 总 结 | | 大 肚 有 容 , 容 学 习 困 难 之 事 , 学 业 有 成 , 更 上 一 层 楼 s 11at220aqE 0m又已知t02m,h102mE 0qB 02 qB 0联立式解得s 11h5（2）粒子在 t02t0 时间内只受洛伦兹力作用,且速度与 磁场方向垂直,所以粒子做匀速圆周运动；设运动速度大小为v1,轨道半径为R1,周期为 T,就v 1at0qv B 02 mv 1R 1联立式得R 1h5又T2 mqB 0即粒子在 t02t0 时间内恰好完