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2026---2027学年湖南省武冈市第一中学高三上学期一轮复习人教版第六周物理练习试卷【磁场综合word版】
考试范围：高中物理磁场全部 考试时间：75分钟 总分：100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
第一部分（选择题 共43分）
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．[4分]如图所示，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，放置一通电圆线圈，圆心为O点，线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点，它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零，则N点的总磁感应强度大小为 ( )
A．0 B．B C．2B D．3B
2．[4分]如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．形导线通以恒定电流,放置在磁场中．已知边长为,与磁场方向垂直，边长为,与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ）
A．0 B． C． D．
3．[4分]如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流方向向里。则导线a所受安培力方向 (　　)
A．平行于纸面向上
B．平行于纸面向下
C．左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D．左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
4．[4分]2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录.为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为，磁感应强度大小为.若某电荷量为的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则（　　）
A．电场力的瞬时功率为
B．该离子受到的洛伦兹力大小为
C．与的比值不断变大
D．该离子的加速度大小不变
5．[4分]如图1所示，光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上，轨道间连接一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中.杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所示.其中，第一次对应直线①，初始拉力大小为，改变电阻阻值和磁感应强度大小后，第二次对应直线②，初始拉力大小为，两直线交点的纵坐标为.若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为、电阻的阻值之比为、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为，则、、可能为（ ）
图1 图2
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
6．[4分]如图，两根长直细导线、平行放置，其所在平面上有、、三点，为线段的中点，、分别处于线段、的中垂线上。当、通有大小相等、方向相反的电流时，、点的磁感应强度大小分别为、。现保持的电流不变，撤去的电流，此时点的磁感应强度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．[4分]某同步加速器简化模型如图所示，其中仅直通道内有加速电场，三段圆弧内均有可调的匀强偏转磁场.带电荷量为、质量为的离子以初速度从处进入加速电场后，沿顺时针方向在加速器内循环加速.已知加速电压为，磁场区域中离子的偏转半径均为.忽略离子重力和相对论效应，下列说法正确的是（　　）
A．偏转磁场的方向垂直纸面向里
B．第1次加速后，离子的动能增加了
C．第次加速后，离子的速度大小变为
D．第次加速后，偏转磁场的磁感应强度大小应为
二、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，有多项是符合题目要求。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．[5分]如图,真空中两个足够大的平行金属板M、N水平固定,间距为d,M板接地。M板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。M板O点处正上方P点有一粒子源,可沿纸面内任意方向发射比荷、速度大小均相同的同种带电粒子。当发射方向与OP的夹角θ=60°时,粒子恰好垂直穿过M板Q点处的小孔。已知OQ=3L,初始时两板均不带电,粒子碰到金属板后立即被吸收,电荷在金属板上均匀分布,金属板电量可视为连续变化,不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用,忽略边缘效应。下列说法正确的是 (　　)
A．粒子一定带正电
B．若间距d增大,则板间所形成的最大电场强度减小
C．粒子打到M板上表面的位置与O点的最大距离为7L
D．粒子打到M板下表面的位置与Q点的最小距离为d
9．[5分]足够长形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为，电阻不计.质量为、长为、电阻为 的导体棒放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为和，其中，方向向下.用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨段中点与质量为的重物相连,绳与垂直且平行于桌面.如图所示，某时刻、同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动，、与磁场边界平行.的速度，的速度为且，和导轨间的动摩擦因数为0.2.重力加速度大小取，下列说法正确的是（ ）
A．的方向向上 B．的方向向下
C． D．
10．[5分]如图甲所示的Oxy平面内，y轴右侧被直线x=3L分为两个相邻的区域Ⅰ Ⅱ。区域Ⅰ内充满匀强电场，区域Ⅱ内充满垂直Oxy平面的匀强磁场，电场和磁场的大小 方向均未知。t=0时刻，质量为m 电荷量为+q的粒子从O点沿x轴正向出发，在Oxy平面内运动，在区域Ⅰ中的运动轨迹是以y轴为对称轴的抛物线的一部分，如图甲所示。t0时刻粒子第一次到达两区域分界面，在区域Ⅱ中运动的y-t图像为正弦曲线的一部分，如图乙所示。不计粒子重力。下列说法正确的是 ( )
图甲 图乙
A．区域Ⅰ内电场强度大小E=，方向沿y轴正方向
B．粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径R=
C．区域Ⅱ内磁感应强度大小B=，方向垂直Oxy平面向外
D．粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标
第二部分（非选择题 共57分）
三、非选择题：本大题共5题，共57分。
11．[9分]某探究小组用霍尔元件设计了一个测量微小位移的实验装置。
（1）将螺旋测微器通过铜杆连接霍尔元件。霍尔元件伸入两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体间隙中，并处于两磁体中心竖直线上。以中心竖直线为轴，其示意图如图1所示；霍尔元件上的导线与外部工作电路连接，其示意图如图2所示。
图1 图2
（2） 将电压表接在霍尔元件的________________（填“、”或“、”）两端，闭合开关，测量其霍尔电压，电压表指针如图3所示，此时电压为______。
图3
（3） 旋转螺旋测微器的旋钮，使霍尔元件沿轴移动至霍尔电压为0处，该处磁感应强度为0，此时的螺旋测微器读数如图4所示，该读数为________________。
图4
（4）保持电流不变，旋转螺旋测微器的旋钮，读出霍尔元件在不同位置的霍尔电压，得到10组数据如下表所示。
1 11．670 9
2 11．960 16
3 12．302 25
4 12．633 35
5 12．952 42
6 13．270 48
7 13．594 57
8 13．930 67
9 14．246 74
10 14．585 81
（5） 在图5中描出第4、5组测量数据的坐标点，并作出图像。
图5
（6） 用此装置测量微小位移。取下螺旋测微器，将待测物体与铜杆连接，待测物体在轴方向移动，其位移与霍尔元件的位移相等。某次测量中待测物体移动前电压表示数为，移动后电压表示数为，根据图像，此过程中物体位移的大小为____________（保留2位小数）。
12．[9分]用手机记录电容器的充放电过程。
甲 乙
（1） 如图甲，电容器电容为________________。
（2） 下列关于电容器的说法正确的是____。（ ）
A．随着放电的进行，电容会逐渐变小
B．随着充电的进行，电容会逐渐变小
C．无论是否充放电，电容不变
（3） 用手机记录电容器充满电后的放电过程，电路图如图乙所示，下列步骤顺序正确的是________。
①接至示数为0
②打开手机开始拍摄，接至示数为0
③关闭手机
（4） 在图丙中定性描述电容器放电过程电流随时间变化规律。
丙
（5） 若本实验使用电磁式电流表代替电流传感器采集电流，有同学说充电时间会变长，你是否同意这种观点 若已知电磁式电流表依靠通电线圈在磁场中受安培力偏转带动指针工作，从工作原理角度分析电磁式电流表会对本实验的测量结果带来什么影响，说明理由。
13．[12分]如图所示，两平行虚线、间无磁场．左侧区域和右侧区域内均有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和．一质量为、电荷量为的带正电粒子从左侧点以大小为的初速度射出，方向平行于向上．已知点到的距离为,粒子能回到点，并在纸面内做周期性运动．不计重力，求
（1） 粒子在左侧区域中运动轨迹的半径．
（2） 粒子第一次和第二次经过时位置的间距．
（3） 粒子的运动周期．
14．[12分]如图，在xOy平面第一 四象限内存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带正电的粒子从M(0，-y0)点射入磁场，速度方向与y轴正方向夹角θ=30°，从N(0，y0)点射出磁场。已知粒子的电荷量为q(q>0)，质量为m，忽略粒子重力及磁场边缘效应。
(1)求粒子射入磁场的速度大小v1和在磁场中运动的时间t1。
(2)若在xOy平面内某点固定一负点电荷，电荷量为48q，粒子质量取m=(k为静电力常量)，粒子仍沿(1)中的轨迹从M点运动到N点，求射入磁场的速度大小v2。
(3)在(2)问条件下，粒子从N点射出磁场开始，经时间t2速度方向首次与N点速度方向相反，求t2(电荷量为Q的点电荷产生的电场中，取无限远处的电势为0时，与该点电荷距离为r处的电势φ=k)。
15．[15分]俄歇电子能谱广泛应用于材料表面成分分析。如图1所示，一束高能电子入射到样品表面，将某原子内层（如层）的一个电子击出，形成一个空穴。随后，较外层（如层）的一个电子跃迁至该空穴，并释放出能量，该能量可能以光子的形式射出，也可能立即将另一核外电子（如层或层的电子）电离而逸出样品表面，该电子称为俄歇电子；现用电子动能的电子束轰击某样品表面，成功激发俄歇过程（即初始空穴为层、跃迁电子来自层、逸出电子来自层）和俄歇过程（逸出电子来自层）。已知该原子层的电离能，层的电离能，电子的电荷量，电子质量，光速，普朗克常量。（计算结果保留一位有效数字）
图1 图2
（1）求入射电子的德布罗意波长；
（2）求射出的光子的波长；
（3）甲同学利用带电粒子在磁场中的运动规律，设计了如图2所示的测量俄歇电子动能的方案：俄歇电子从原点垂直轴和磁场方向进入匀强磁场，在和处被探测到，通过测得的俄歇电子的动能，求原子层的电离能；
（4）乙同学认为也可以用带电粒子在电场中的运动规律，测出俄歇电子的动能，请你帮乙同学设计一个方案，列出所需要测量的物理量，并给出计算俄歇电子动能的表达式。
参考答案
1．【答案】A
2．【答案】C
3．【答案】C
4．【答案】D
5．【答案】C
6．【答案】A
7．【答案】D
8．【答案】BCD
9．【答案】BD
10．【答案】AD
11．【答案】（2） 、（1分）；50（2分）
（3） （2分）
（5） 根据表格中数据描点连线，让尽可能多的点在同一直线上，不在同一直线上的点尽可能均匀分布在直线两侧，如图所示。
（6） 由（5）中图知，时，，时，，此过程中霍尔元件的位移大小为，即物体位移的大小为。
12．【答案】（1） （3分）
（2） C
（3） ②①③（3分）
（4） 电容器放电电流随时间变化规律如图所示。
（5） 同意。根据，电容器充满电后带电荷量不变，由可得，则充、放电过程电流的变化会影响充、放电时间，电流表的内阻会导致电路中电流整体偏小，此外电磁式电流表的线圈自身的感抗在电容器充、放电过程中都会阻碍电流的变化，从而延长充电时间。
13．【答案】（1）
（2）
（3）
14．【答案】(1) (2) (3)
15．【答案】（1）
（2）
（3）
（4）见解析
【详解】
（1）由德布罗意公式可知
又
解得
（2）因光子是电子从层跃迁到层时释放的光子，则光子的能量为，
由
解得
（3）电子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有
俄歇电子的动能为，其中表示轨迹直径
设俄歇电子的动能为俄歇电子的动能为，
则有
KLL俄歇电子：层空穴由层电子填充，释放的能量为，并传递给层另一个电子使其逸出，又消耗能量，则俄歇电子的动能为
同理可得，俄歇电子的动能为，
解得
（4）如图所示，让待测电子束以水平初速度射入两块平行金属板之间，金属板长为，板间距为，两板之间加恒定的电压，板间形成匀强电场，在金属板右侧距离处垂直电子入射方向放置一荧光屏，
需要测量的物理量：金属板长度，板间电压，板间距以及荧光屏到金属板右侧的距离，电子飞出电场后打到荧光屏时垂直电子入射方向的侧移量
计算方法：电子在水平方向做匀速直线运动，则
电子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则加速度
侧移量满足
俄歇电子动能表达式
（4）如图所示，让两种速度的俄歇电子进入减速电场，电场另一极板接微安表，电压不断调大，当出现微安表示数第一次减小，此为一种速度的电子，再继续调大，出现微安表示数为0，此时对应的是另一种速度的电子。
需要测量的物理量：测出微安表示数出现第一次减小时的电压，微安表示数刚为0时的电压
计算方法：根据动能定理，可得两种速度的俄歇电子的动能表达式分别为、
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