2022年高考物理总复习第8章综合测试题

第八章综合测试题本卷分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分．满分

100分，考试时间

90分钟．第Ⅰ卷选择题

共40分一、选择题共

10小题，每题

4分，共

40分，在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项切合题目要求，

有些小题有多个选项切合题目要求，

全部选对的得

4分，选不全的得

2分，有选错或不答的得

0分1．在赤道上某处有一个避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作使劲的方向为A．正东

B．正西C．正南

D．正北[答案]

B[解析]

赤道上方地磁场磁感线的方向由南向北，

经过避雷针的电流方向向上，

由左手定则知，安培力的方向向正西．如下图，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上，由于磁场的作用，则A．板左侧齐集较多电子，使b点电势高于a点电势B．板左侧齐集较多电子，使a点电势高于b点电势C．板右侧齐集较多电子，使a点电势高于b点电势D．板右侧齐集较多电子，使b点电势高于a点电势[答案]

A[解析]

铜板中形成电流的是电子，由左手定则可判断出电子受的洛伦兹力方向向左，电子将齐集到板的左侧，而右板将节余正电荷，使

b点电势高于

a点电势，故

A正确．3．质量为

m的金属导体棒置于倾角为

θ

的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为

μ，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，

恰能在导轨上静止．如下图的四个图中，

标出了四种可能的匀强磁场方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是[答案]ACD[解析]由左手定则，可分别判断出导体棒所受安培力的方向如下列图所示；由安培力方向可知，重力沿斜面方向的分力可能与安培力沿斜面方向的分力相平衡的是A、C、D当重力沿斜面方向的分力与安培力沿斜面方向的分力大小相等、方向相反时，摩擦力大小为零．4．对于盘旋加快器加快带电粒子所获得的能量，下列结论中正确的选项是A．与加快器的半径相关，半径越大，能量越大B．与加快器的磁场相关，磁场越强，能量越大C．与加快器的电场相关，电场越强，能量越大D．与带电粒子的质量和电荷量均相关，质量和电荷量越大，能量越大[答案]

AB[解析]

盘旋回速器中的带电粒子旋转半径与能量相关，

速度越大，半径越大，达到最大速度v时，半径增大到最大R，能量最大，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，知足qvB＝错误!，则v＝错误!，故E＝错误!mv2＝错误!R越大，能量越大，A正确；B越大，能量越大，B正确．E与加快器的电场无关，C不正确；质量m变大时，E变小，D错．5如下图，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场地区Ⅰ，沿曲线abcd运动，、bc、cd都是半径为R的圆弧．粒子在ab每段圆弧上运动的时间都为t规定垂直于纸面向外的磁感觉强度为正，则磁场地区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感觉强度B随变化的关系可能是图乙中的[答案]C[解析]由左手定则可判断出磁感觉强度B的磁场地区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个地区中均运动错误!圆周，故t＝错误!，由于＝错误!，求得＝TB错误!只有C选项正确．6．2022·北京东城模拟如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加快电场加快后，进入速度选择器带电粒子的重力不计．速度选择器内有互相垂直的匀强磁场和匀强电场，1A0的匀强磁场．下列表述正确的选项是A．质谱仪是剖析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C．能经过狭缝，可见当v相同时，∝错误!，所以能够用来划分同位素，且R越小，R比荷就越大，D错误．如下图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的选项是A．电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹越长B．电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大C．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合D．电子的速度不同，它们在磁场中运动的时间一定不相同[答案]

B[解析]

由于

R＝错误!，而电子束以不同速率进入同一磁场，

m、B、q相同，v大者偏转半径大．图中表示几种不同速率的电子在磁场中的运动轨迹．由3、4、5可知，三者运动时间相同，但轨迹长短不同，所以A选项和C选项肯定错；又由3、4、5可知，电子的速率不同，但在磁场中运动时间可能相同．故D选项错；另由公式t＝错误!＝错误!＝错误!，T＝错误!与速度无关．所以，电子在磁场中运动的时间t仅与轨迹所对应的圆心角θ相关，圆心角越大，时间

t

越长．应选项

B正确．8．2022·南昌模拟某空间存在水平方向的匀强电场图中未画出，带电小球沿如下图的直线斜向下由A点沿直线向B点运动，此空间同时存在由A指向B的匀强磁场，则下列说法正确的选项是A．小球一定带正电B．小球可能做匀速直线运动C．带电小球一定做匀加快直线运动D．运动过程中，小球的机械能增大[答案]

CD[解析]

此题考察带电体在复合场的运动问题．

由于重力方向竖直向下，空间存在磁场，且直线运动方向斜向下，

与磁场方向相同，故不受磁场力作用，电场力必水平向右，但电场详细方向未知，故不能判断带电小球的电性，

选项

A错误；重力和电场力的协力不为零，

故不是匀速直线运动，所以选项

B错误；因为重力与电场力的协力方向与运动方向相同，

故小球一定做匀加快运动，选项

C正确；运动过程中由于电场力做正功，故机械能增大，选项

D正确．9．2022·临川模拟如下图，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平图中垂直纸面向里，一带电油滴t错误!，得E＝错误!当加磁场时，根据几何关系，有R－错误!2＋2＝R2，得R＝错误!，再由R＝错误!得B＝错误!所以错误!＝错误!v，D项对，C项错．第Ⅱ卷非选择题共60分二、填空题共3小题，每题6分，共18分．把答案直接填在横线上116分如图甲所示，一带电粒子以水平速度v0错误!”、“错误![解析]由题意可知，带电粒子穿过叠加场的过程中，洛伦兹力小于电场力，

二力方向相反，所以沿电场方向偏移的距离比第一次仅受电场力时偏移的距离小，

且洛伦兹力不做功，故W1>W212．6分在磁感觉强度为B的匀强磁场中，垂直于磁场放入一段通电导线．若随意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷，洛＝________，该段导线所受的安培力为F＝________[答案]qvBNqvB[解析]垂直于磁场方向运动的带电粒子所受洛伦兹力的表达式为F洛＝qvB，导体在磁场中所受到的安培力实质是导体中带电粒子所受洛伦兹力的宏观体现，即安培力F＝NF洛＝NqvB13．6分2022·北京东城模拟如下图，截面为正方形空腔abcd中有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．若有一束拥有不同速率的电子由小孔a沿ab方向射入磁场，打在腔壁上的电子都被腔壁吸收，则由小孔c和小孔d射出的电子的速率之比为________；由小孔c和d射出的电子在磁场中运动的时间之比为________．[答案]2∶11∶2[解析]设电子从小孔c和小孔d射出时，其运动轨迹半径分别为rc，rd，由图可知错误!＝错误!电子在磁场中仅受洛伦兹力，由牛顿第二定律知qvB＝m错误!，得r＝错误!，所以电子从小孔c和小孔d射出时的速率之比为2∶射出的电子在磁场中转过的圆心角分别为90°、180°由t＝错误!T及T＝错误!可知，从小孔c和d射出的电子在磁场中运动的时间之比为1∶2三、阐述计算题共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14．10分2022·山东淄博模拟如下图，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，磁场垂直纸面向外，荷质比为错误!的电子以速度v0从A点沿AB方向射入，欲使电子能经过BC边，则磁感觉强度B的取值范围．[答案]B错误!，即B<错误!，∴B的取值范围为：B<错误!15．10分2022·合肥模拟如下图，在范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，NOQ在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，M、O、N在一条直线上，∠MOQ＝60°，这两个地区磁场的磁感觉强度大小均为B离子源中的离子带电荷量为＋q，质量为m，经过小孔1进入两板间电压为U的加快电场地区可认为初速度为零，离子经电场加快后由小孔2OO射出，再从O点进入磁场地区Ⅰ，此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN，不计离子的重力．1若加快电场两板间电压U＝U，求离子进入磁场后做圆周运动的半径R；002在上有一点2错误!＝1,2,3OQn[解析]1离子在电场中加快时U0q＝错误!mv错误!－0离子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力qv0B＝m错误!解得R0＝错误!错误!2离子进入磁场时的运动轨迹如下图，由几何关系可知O错误!未定义书签。，其中n＝1,2,3，T＝错误!t＝n·错误!·错误!＝错误!，其中n＝1,2,3，16．11分2022·南昌模拟如下图，真空中有直角坐标系O，、电荷量为＋q的质点A从原点O沿轴正方向以速度v0射出，不计重力的影响．1若在≥0和≥0的地区内加一个垂直于坐标系平面的匀强磁场，使质点A能经过[解析]1在匀强磁场中，质点A做匀速圆周运动，半径R＝错误!由qBv0＝m错误!，解得B＝错误!，磁感觉强度方向垂直纸面向外在匀强磁场中的周期为T＝错误!＝错误!质点A在磁场中运动的时间为t1，t1＝错误!＝错误!质点A射出匀强磁场后做匀速直线运动，运动时间为t2＝错误!则总时间t＝t＋t＝错误!122质点A应以带负电的点电荷C为圆心做匀速圆周运动，设半径为r，有a－r2＋b2＝r2r＝错误!故点电荷C与坐标原点O的距离为错误!又有错误!＝m错误!联立解得Q＝错误!17．11分2022·烟台模拟如图，L1和L2是间距为d的两平行虚线，L1上方和L2下方有垂直纸面向里的相同匀强磁场，磁感觉强度大小为、B两点都在L2上．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从A点以初速度v与L2成θ＝30°角斜向上射出，已知粒子在运动过程中经过B点，且过B点时速度方向斜向上，不计粒子重力，求：1AB间的距离LAB；2粒子从A运动到B的时间；3若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成θ＝60°角斜向上，请经过计算说明粒子可否经过B点且经过B点时速度方向斜向上．[答案]12错误!ndn＝1,2,3，2n错误!＋错误!n＝1,2,3，3能[解析]1运动轨迹如下图，粒子在A点时的初速度方向与L2成30°角斜向上，在一个周期内经过B点且速度方向斜向上，则AB间的距离AB＝2/tan30°＝2错误!dLd则AB间的距离LAB＝2nd/tan30°＝2错误!ndn＝1,2,3，在一个周期内，粒子匀速直线运动的时间为t1＝错误!＝错误!在一个周期内，粒子匀速圆周运动所用时间为t2＝错误!T＋错误!T＝T由qvB＝m错误!和