2026年人教版高二物理选修三第一章模拟试卷

2026年人教版高二物理选修三第一章模拟试卷一、单选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究带电粒子在复合场中的运动时，下列说法正确的是（）A.洛伦兹力始终不做功，因为它的方向始终与粒子速度方向垂直B.当带电粒子仅受洛伦兹力作用时，其动能可能增加C.在重力场和电场的叠加场中，带电粒子的运动轨迹一定是抛物线D.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其电势能可能发生变化参考答案：A解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，因此A正确。带电粒子仅受洛伦兹力时，速度大小不变，动能不变，B错误。重力场和电场叠加时，若电场力与重力平衡，粒子做直线运动，C错误。匀强磁场中做匀速圆周运动时，电场力不做功，电势能不变，D错误。2.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，则（）A.粒子一定做曲线运动B.粒子可能做匀速直线运动C.粒子的动能会逐渐减小D.粒子的电势能可能增加参考答案：B解析：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，B正确。其他情况下粒子做曲线运动，A错误。电场力做功与路径有关，动能不一定减小，C错误。电势能变化取决于电场力做功，D错误。3.在研究带电粒子在回旋加速器中的运动时，下列说法正确的是（）A.回旋加速器能加速所有带电粒子，包括电子和质子B.回旋加速器中，粒子每次经过狭缝时速度都增大C.回旋加速器利用了电场加速、磁场偏转的原理D.回旋加速器输出的粒子能量与D形电极的半径无关参考答案：C解析：回旋加速器仅适用于质子等重离子，电子因质量太小无法有效加速，A错误。粒子每次经过狭缝时电场力做正功，速度增大，B正确。但粒子在D形电极间做匀速圆周运动，C正确。粒子能量与轨道半径成正比，D错误。4.一带电粒子以速度v进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q，质量为m，则（）A.粒子一定做匀速圆周运动B.粒子的运动半径与速度成正比C.粒子的运动周期与速度成正比D.粒子的动能会逐渐减小参考答案：B解析：洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，A正确。半径r=mv/Bq，与速度成正比，B正确。周期T=2πm/Bq，与速度无关，C错误。动能不变，D错误。5.在研究带电粒子在正交电磁场中的运动时，下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速直线运动B.粒子可能做曲线运动C.粒子的动能会逐渐减小D.粒子的电势能可能增加参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，A正确。其他情况下粒子做曲线运动，B错误。动能不一定减小，C错误。电势能变化取决于电场力做功，D错误。6.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为-q，质量为m，则（）A.粒子一定做曲线运动B.粒子可能做匀速直线运动C.粒子的动能会逐渐减小D.粒子的电势能可能增加参考答案：B解析：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，B正确。其他情况下粒子做曲线运动，A错误。动能不一定减小，C错误。电势能变化取决于电场力做功，D错误。7.在研究带电粒子在回旋加速器中的运动时，下列说法正确的是（）A.回旋加速器能加速所有带电粒子，包括电子和质子B.回旋加速器中，粒子每次经过狭缝时速度都增大C.回旋加速器利用了电场加速、磁场偏转的原理D.回旋加速器输出的粒子能量与D形电极的半径无关参考答案：C解析：回旋加速器仅适用于质子等重离子，电子因质量太小无法有效加速，A错误。粒子每次经过狭缝时电场力做正功，速度增大，B正确。但粒子在D形电极间做匀速圆周运动，C正确。粒子能量与轨道半径成正比，D错误。8.一带电粒子以速度v进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q，质量为m，则（）A.粒子一定做匀速圆周运动B.粒子的运动半径与速度成正比C.粒子的运动周期与速度成正比D.粒子的动能会逐渐减小参考答案：B解析：洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，A正确。半径r=mv/Bq，与速度成正比，B正确。周期T=2πm/Bq，与速度无关，C错误。动能不变，D错误。9.在研究带电粒子在正交电磁场中的运动时，下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速直线运动B.粒子可能做曲线运动C.粒子的动能会逐渐减小D.粒子的电势能可能增加参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，A正确。其他情况下粒子做曲线运动，B错误。动能不一定减小，C错误。电势能变化取决于电场力做功，D错误。10.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，则（）A.粒子一定做曲线运动B.粒子可能做匀速直线运动C.粒子的动能会逐渐减小D.粒子的电势能可能增加参考答案：B解析：若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，B正确。其他情况下粒子做曲线运动，A错误。动能不一定减小，C错误。电势能变化取决于电场力做功，D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，则粒子做匀速直线运动的条件是__________。参考答案：qE=mvB解析：电场力与洛伦兹力平衡时，粒子做匀速直线运动，F电=F洛，即qE=mvB。2.回旋加速器中，粒子每次经过狭缝时电场力做正功，粒子速度增大，动能增加，电势能__________。参考答案：减小解析：电场力做正功，粒子电势能转化为动能，电势能减小。3.一带电粒子以速度v进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q，质量为m，则粒子做匀速圆周运动的半径r=__________。参考答案：mv/Bq解析：洛伦兹力提供向心力，F洛=mv²/r，即qvB=mv²/r，解得r=mv/Bq。4.在研究带电粒子在正交电磁场中的运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，其速度方向与电场方向__________。参考答案：相反解析：若电场力与洛伦兹力平衡，电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反，因此电场力方向与电场方向相反。5.回旋加速器中，粒子每次经过狭缝时电场力做正功，粒子速度增大，动能增加，电势能减小，这一过程体现了__________的转化。参考答案：电势能转化为动能解析：电场力做正功，电势能转化为动能。6.一带电粒子以速度v进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q，质量为m，则粒子做匀速圆周运动的周期T=__________。参考答案：2πm/Bq解析：洛伦兹力提供向心力，F洛=mv²/r，即qvB=mv²/r，解得r=mv/Bq，周期T=2πr/v=2πm/Bq。7.在研究带电粒子在正交电磁场中的运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，其速度大小v=__________。参考答案：qEB解析：电场力与洛伦兹力平衡，qE=mvB，解得v=qEB。8.回旋加速器中，粒子每次经过狭缝时电场力做正功，粒子速度增大，动能增加，电势能减小，这一过程体现了__________的转化。参考答案：电势能转化为动能解析：电场力做正功，电势能转化为动能。9.一带电粒子以速度v进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q，质量为m，则粒子做匀速圆周运动的半径r=__________。参考答案：mv/Bq解析：洛伦兹力提供向心力，F洛=mv²/r，即qvB=mv²/r，解得r=mv/Bq。10.在研究带电粒子在正交电磁场中的运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，其速度方向与电场方向__________。参考答案：相反解析：若电场力与洛伦兹力平衡，电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反，因此电场力方向与电场方向相反。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.洛伦兹力始终不做功，因为它的方向始终与粒子速度方向垂直。（）参考答案：正确解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功。2.当带电粒子仅受洛伦兹力作用时，其动能可能增加。（）参考答案：错误解析：洛伦兹力不做功，粒子动能不变。3.在重力场和电场的叠加场中，带电粒子的运动轨迹一定是抛物线。（）参考答案：错误解析：若电场力与重力平衡，粒子做直线运动。4.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其电势能可能发生变化。（）参考答案：错误解析：匀强磁场中做匀速圆周运动时，电场力不做功，电势能不变。5.回旋加速器能加速所有带电粒子，包括电子和质子。（）参考答案：错误解析：回旋加速器仅适用于质子等重离子，电子因质量太小无法有效加速。6.粒子每次经过狭缝时电场力做正功，粒子速度增大，动能增加，电势能减小。（）参考答案：正确解析：电场力做正功，电势能转化为动能，电势能减小。7.粒子做匀速圆周运动时，其电势能可能发生变化。（）参考答案：错误解析：匀速圆周运动时，电场力不做功，电势能不变。8.在正交电磁场中，若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，其速度方向与电场方向相反。（）参考答案：正确解析：电场力与洛伦兹力平衡时，电场力与洛伦兹力大小相等、方向相反，因此电场力方向与电场方向相反。9.回旋加速器中，粒子每次经过狭缝时电场力做正功，粒子速度增大，动能增加，电势能减小，这一过程体现了电势能转化为动能的转化。（）参考答案：正确解析：电场力做正功，电势能转化为动能。10.在正交电磁场中，若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动，其速度大小v=qEB。（）参考答案：正确解析：电场力与洛伦兹力平衡，qE=mvB，解得v=qEB。四、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1.简述回旋加速器的工作原理，并说明其输出的粒子能量与哪些因素有关。参考答案：回旋加速器利用电场加速、磁场偏转的原理，使带电粒子在D形电极间做半径逐渐增大的匀速圆周运动。每次粒子经过狭缝时电场力做正功，粒子速度增大，动能增加。粒子在D形电极间做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，F洛=mv²/r，即qvB=mv²/r，解得r=mv/Bq。粒子能量与轨道半径成正比，即E=1/2mv²=1/2q²B²r²/m。因此，粒子能量与D形电极的半径、磁感应强度、粒子电荷量及质量有关。2.一带电粒子以速度v进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E，磁感应强度为B，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q，质量为m，则粒子做什么运动？请说明条件。参考答案：若电场力与洛伦兹力平衡，即qE=mvB，粒子做匀速直线运动。若电场力与洛伦兹力不平衡，粒子做曲线运动。具体运动轨迹取决于电场力与洛伦兹力的合力方向。3.一带电粒子以速度v进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q，质量为m，则粒子做什么运动？请说明条件。参考答案：粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，F洛=mv²/r，即qvB=mv²/r，解得r=mv/Bq。周期T=2πm/Bq，与速度无关。4.在研究带电粒子在正交电磁场中的运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做什么运动？请说明条件。参考答案：粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，即qE=mvB，解得v=qEB。此时粒子速度方向与电场方向相反。五、应用题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）1.一带电粒子以速度v=10⁴m/s进入一个正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度为E=100N/C，磁感应强度为B=0.1T，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。若粒子电荷量为+q=2×10⁻⁶C，质量为m=2×10⁻³kg，求粒子做什么运动？请说明条件。解题思路：首先计算电场力F电=qE，洛伦兹力F洛=qvB，然后比较两者大小。若F电=F洛，粒子做匀速直线运动；若F电≠F洛，粒子做曲线运动。解答：F电=qE=2×10⁻⁶C×100N/C=2×10⁻⁴N，F洛=qvB=2×10⁻⁶C×10⁴m/s×0.1T=2×10⁻⁴N，F电=F洛，粒子做匀速直线运动。评分标准：（1）计算电场力F电正确得2分；（2）计算洛伦兹力F洛正确得2分；（3）判断正确得2分。2.一带电粒子以速度v=10⁵m/s进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q=-3×10⁻⁶C，质量为m=3×10⁻³kg，磁感应强度为B=0.2T，求粒子做匀速圆周运动的半径和周期。解题思路：首先计算洛伦兹力F洛=qvB，然后根据F洛=mv²/r求半径r，再根据周期公式T=2πm/Bq求周期T。解答：F洛=qvB=-3×10⁻⁶C×10⁵m/s×0.2T=-6×10⁻³N，r=mv/Bq=3×10⁻³kg×10⁵m/s/(0.2T×3×10⁻⁶C)=25m，T=2πm/Bq=2π×3×10⁻³kg/(0.2T×3×10⁻⁶C)=3.14×10⁴s。评分标准：（1）计算洛伦兹力F洛正确得2分；（2）计算半径r正确得2分；（3）计算周期T正确得2分。3.在研究带电粒子在正交电磁场中的运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，粒子以速度v=5×10⁴m/s做匀速直线运动。电场强度为E=50N/C，磁感应强度为B=0.1T，电场方向竖直向上，磁场方向垂直纸面向里。求粒子电荷量和质量。解题思路：首先根据电场力与洛伦兹力平衡，即qE=mvB，解得粒子电荷量q=mvB/E，再根据粒子做匀速直线运动的速度v，结合周期公式T=2πm/Bq求质量m。解答：q=mvB/E=3×10⁻³kg×5×10⁴m/s×0.1T/50N/C=3×10⁻⁶C，T=2πm/Bq，m=BqT/(2π)=0.1T×3×10⁻⁶C×3.14×10⁴s/(2π)=4.71×10⁻³kg。评分标准：（1）计算电荷量q正确得2分；（2）计算质量m正确得2分；（3）公式应用正确得2分。4.一带电粒子以速度v=2×10⁵m/s进入一个边界为圆形的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。若粒子电荷量为-q=-2×10⁻⁶C，质量为m=2×10⁻³kg，磁感应强度为B=0.05T，求粒子做匀速圆周运动的半径和周期。解题思路：首先计算洛伦兹力F洛=qvB，然后根据F洛=mv²/r求半径r，再根据周期公式T=2πm/Bq求周期T。解答：F洛=qvB=-2×10⁻⁶C×2×10⁵m/s×0.05T=-2×10⁻³N，r=mv/Bq=2×10⁻³kg×2×10⁵m/s/(0.05T×2×10⁻⁶C)=40m，T=2πm/Bq=2π×2×10⁻³kg/(0.05T×2×10⁻⁶C)=6.28×10⁴s。评分标准：（1）计算洛伦兹力F洛正确得2分；（2）计算半径r正确得2分；（3）计算周期T正确得2分。【标准答案及解析】一、单选题1.A2.B3.C4.B5.A6.B7.B8.B