2025-2026年江苏省部编版高二物理选修三第四章综合测试卷

2025-2026年江苏省部编版高二物理选修三第四章综合测试卷一、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.洛伦兹力对带电粒子始终不做功，因为洛伦兹力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，其动能和动量可能同时守恒C.在叠加场中，带电粒子可能做匀速直线运动，但不可能做匀变速曲线运动D.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其轨迹一定是抛物线参考答案：A解析：洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，故A正确；仅受洛伦兹力时，粒子做匀速圆周运动，动能守恒但动量方向变化，不守恒，故B错误；叠加场中若电场力与洛伦兹力平衡，粒子做匀速直线运动；若两者合力为恒力，则做匀变速曲线运动，故C错误；正交叠加场中粒子轨迹为抛物线的条件是电场力与洛伦兹力平衡且速度方向与场强方向不共线，否则可能是圆弧或螺旋线，故D错误。2.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子质量为m、电荷量为q，则粒子离开磁场时（）A.速度方向一定与进入时方向相同B.粒子动能可能增加C.粒子做圆周运动的半径为mv/qBD.粒子穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角参考答案：A解析：洛伦兹力不做功，粒子动能不变，速度大小不变；进入磁场时若速度方向与磁场方向不垂直，粒子将做螺旋运动，但最终速度方向仍与进入方向相同，故A正确；洛伦兹力不做功，动能不变，故B错误；若速度方向与磁场方向垂直，则做圆周运动，半径为mv/qB；若速度方向与磁场方向不垂直，则做螺旋运动，半径不为mv/qB，故C错误；穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角，但与速度大小无关，故D错误。3.在研究质点在复合场中的运动时，下列说法正确的是（）A.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其动能可能守恒B.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用C.质点在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定平衡D.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定不平衡参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动，动能守恒；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动，动能守恒，故A正确；质点做匀速圆周运动时，一定受洛伦兹力提供向心力，但可能还受其他力（如重力与电场力平衡），故B错误；质点做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力可能平衡，也可能电场力与洛伦兹力均不为零但合力为零，故C错误；质点做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡，故D正确。4.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.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其轨迹一定是抛物线B.带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用C.带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定平衡D.带电粒子在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定不平衡参考答案：C解析：带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，若速度方向与场强方向不共线，轨迹为抛物线；若速度方向与场强方向共线，则做匀变速直线运动，故A错误；带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用，但可能还受其他力（如重力与电场力平衡），故B错误；带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力一定平衡，故C正确；带电粒子在叠加场中做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡，故D正确。5.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子质量为m、电荷量为q，则粒子离开磁场时（）A.速度方向一定与进入时方向相同B.粒子动能可能增加C.粒子做圆周运动的半径为mv/qBD.粒子穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角参考答案：A解析：洛伦兹力不做功，粒子动能不变，速度大小不变；进入磁场时若速度方向与磁场方向不垂直，粒子将做螺旋运动，但最终速度方向仍与进入方向相同，故A正确；洛伦兹力不做功，动能不变，故B错误；若速度方向与磁场方向垂直，则做圆周运动，半径为mv/qB；若速度方向与磁场方向不垂直，则做螺旋运动，半径不为mv/qB，故C错误；穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角，但与速度大小无关，故D错误。6.在研究质点在复合场中的运动时，下列说法正确的是（）A.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其动能可能守恒B.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用C.质点在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定平衡D.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定不平衡参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动，动能守恒；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动，动能守恒，故A正确；质点做匀速圆周运动时，一定受洛伦兹力提供向心力，但可能还受其他力（如重力与电场力平衡），故B错误；质点做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力可能平衡，也可能电场力与洛伦兹力均不为零但合力为零，故C错误；质点做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡，故D正确。7.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子质量为m、电荷量为q，则粒子离开磁场时（）A.速度方向一定与进入时方向相同B.粒子动能可能增加C.粒子做圆周运动的半径为mv/qBD.粒子穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角参考答案：A解析：洛伦兹力不做功，粒子动能不变，速度大小不变；进入磁场时若速度方向与磁场方向不垂直，粒子将做螺旋运动，但最终速度方向仍与进入方向相同，故A正确；洛伦兹力不做功，动能不变，故B错误；若速度方向与磁场方向垂直，则做圆周运动，半径为mv/qB；若速度方向与磁场方向不垂直，则做螺旋运动，半径不为mv/qB，故C错误；穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角，但与速度大小无关，故D错误。8.在研究质点在复合场中的运动时，下列说法正确的是（）A.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其动能可能守恒B.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用C.质点在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定平衡D.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定不平衡参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动，动能守恒；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动，动能守恒，故A正确；质点做匀速圆周运动时，一定受洛伦兹力提供向心力，但可能还受其他力（如重力与电场力平衡），故B错误；质点做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力可能平衡，也可能电场力与洛伦兹力均不为零但合力为零，故C错误；质点做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡，故D正确。9.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子质量为m、电荷量为q，则粒子离开磁场时（）A.速度方向一定与进入时方向相同B.粒子动能可能增加C.粒子做圆周运动的半径为mv/qBD.粒子穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角参考答案：A解析：洛伦兹力不做功，粒子动能不变，速度大小不变；进入磁场时若速度方向与磁场方向不垂直，粒子将做螺旋运动，但最终速度方向仍与进入方向相同，故A正确；洛伦兹力不做功，动能不变，故B错误；若速度方向与磁场方向垂直，则做圆周运动，半径为mv/qB；若速度方向与磁场方向不垂直，则做螺旋运动，半径不为mv/qB，故C错误；穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角，但与速度大小无关，故D错误。10.在研究质点在复合场中的运动时，下列说法正确的是（）A.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其动能可能守恒B.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用C.质点在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定平衡D.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定不平衡参考答案：A解析：若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动，动能守恒；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动，动能守恒，故A正确；质点做匀速圆周运动时，一定受洛伦兹力提供向心力，但可能还受其他力（如重力与电场力平衡），故B错误；质点做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力可能平衡，也可能电场力与洛伦兹力均不为零但合力为零，故C错误；质点做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡，故D正确。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进入宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子质量为m、电荷量为q，则粒子离开磁场时速度方向与进入时方向相同，原因是__________。参考答案：洛伦兹力不做功，粒子动能不变2.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，质点做__________运动，其动能__________。参考答案：匀速直线运动；守恒3.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受__________力作用，该力提供向心力，其方向始终__________。参考答案：洛伦兹；指向圆心4.质点在叠加场中做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力__________。参考答案：平衡5.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力__________。参考答案：不平衡6.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，若粒子质量为m、电荷量为q，则粒子穿过磁场的时间取决于__________，与速度大小无关。参考答案：速度方向与磁场方向的夹角7.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，若速度方向与场强方向不共线，轨迹为__________；若速度方向与场强方向共线，则做__________运动。参考答案：抛物线；匀变速直线8.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，其动能__________，动量__________。参考答案：守恒；不守恒9.质点在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力可能__________，也可能均不为零但合力为零。参考答案：平衡10.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定__________。参考答案：不平衡三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.洛伦兹力始终垂直于速度方向，因此对带电粒子始终不做功。（）参考答案：正确2.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其轨迹一定是抛物线。（）参考答案：错误3.带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用。（）参考答案：正确4.带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定平衡。（）参考答案：错误5.带电粒子在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定不平衡。（）参考答案：正确6.一带电粒子以速度v进入宽度为d的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，则粒子离开磁场时速度方向一定与进入时方向相同。（）参考答案：正确7.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，其动能可能守恒。（）参考答案：正确8.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，一定只受洛伦兹力作用。（）参考答案：正确9.质点在叠加场中做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定平衡。（）参考答案：错误10.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力一定不平衡。（）参考答案：正确四、简答题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1.简述带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动的条件及特点。参考答案：带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动。特点：动能守恒，轨迹为抛物线或圆弧。2.简述带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动的条件及特点。参考答案：带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动的条件是电场力与洛伦兹力平衡，且速度方向与场强方向不共线。特点：洛伦兹力提供向心力，动能守恒，动量不守恒。3.简述带电粒子在叠加场中做匀速直线运动的条件及特点。参考答案：带电粒子在叠加场中做匀速直线运动的条件是电场力与洛伦兹力平衡。特点：合外力为零，动能守恒，速度方向不变。4.简述带电粒子在叠加场中做匀变速直线运动的条件及特点。参考答案：带电粒子在叠加场中做匀变速直线运动的条件是电场力与洛伦兹力不平衡，且合力为恒力。特点：合外力不为零，动能不守恒，速度大小变化。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=10m/s进入宽度为d=0.1m的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁场强度B=0.5T，粒子质量m=1×10-6kg，电荷量q=1×10-9C，求粒子离开磁场时速度方向与进入时方向的角度变化。解题思路：（1）洛伦兹力不做功，粒子动能不变，速度大小不变；（2）若速度方向与磁场方向垂直，则做圆周运动，半径为r=mv/qB；（3）若速度方向与磁场方向不垂直，则做螺旋运动，但最终速度方向仍与进入方向相同；（4）速度方向与磁场方向夹角为θ，则tanθ=vB/qm。解：若速度方向与磁场方向垂直，则做圆周运动，半径为r=mv/qB=10×10-6/(1×10-9×0.5)=200m；若速度方向与磁场方向不垂直，则做螺旋运动，但最终速度方向仍与进入方向相同；速度方向与磁场方向夹角为θ，则tanθ=vB/qm=10×0.5/(1×10-9×1×10-6)=5×109，θ≈89.4°。参考答案：89.4°2.一质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动，电场强度E=100N/C，磁场强度B=0.5T，质点质量m=1kg，电荷量q=1C，求质点做匀速直线运动的速度大小。解题思路：（1）质点做匀速直线运动时，电场力与洛伦兹力平衡；（2）电场力F=qE，洛伦兹力F=Bqv；（3）平衡条件：qE=Bqv，解得v=E/B。解：电场力F=qE=1×100=100N；洛伦兹力F=Bqv，平衡条件：qE=Bqv，解得v=E/B=100/0.5=200m/s。参考答案：200m/s3.一质点在叠加场中做匀速圆周运动，速度v=10m/s，半径r=0.1m，磁场强度B=0.5T，求质点的电荷量。解题思路：（1）质点做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力；（2）向心力F=mv^2/r；（3）洛伦兹力F=Bqv；（4）平衡条件：Bqv=mv^2/r，解得q=mv/rB。解：向心力F=mv^2/r=1×10^2/0.1=1000N；洛伦兹力F=Bqv，平衡条件：Bqv=mv^2/r，解得q=mv/rB=1×10/0.1×0.5=200C。参考答案：200C4.一质点在叠加场中做匀变速直线运动，加速度a=2m/s^2，电场强度E=100N/C，磁场强度B=0.5T，求质点的电荷量。解题思路：（1）质点做匀变速直线运动时，电场力与洛伦兹力不平衡；（2）合外力F=ma；（3）电场力F=qE，洛伦兹力F=Bqv；（4）合外力F=qE-Bqv，解得q=ma/(E-Bv)。解：合外力F=ma=1×2=2N；电场力F=qE，洛伦兹力F=Bqv，合外力F=qE-Bqv，解得q=ma/(E-Bv)=2/(100-0.5v)。参考答案：2/(100-0.5v)C【标准答案及解析】一、单选题1.A2.A3.A4.A5.A6.A7.A8.A9.A10.A二、填空题1.洛伦兹力不做功，粒子动能不变2.匀速直线运动；守恒3.洛伦兹；指向圆心4.平衡5.不平衡6.速度方向与磁场方向的夹角7.抛物线；匀变速直线8.守恒；不守恒9.平衡10.不平衡三、判断题1.正确2.错误3.正确4.错误5.正确6.正确7.正确8.正确9.错误10.正确四、简答题1.带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动。特点：动能守恒，轨迹为抛物线或圆弧。2.带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动的条件是电场力与洛伦兹力平衡，且速度方向与场强方向不共线。特点：洛伦兹力提供向心力，动能守恒，动量不守恒。3.带电粒子在叠加场中做匀速直线运动的条件是电场力与洛伦兹力平衡。特点：合外力为零，动能守恒，速度方向不变。4.带电粒子在叠加场中做匀变速直线运动的条件是电场力与洛伦兹力不平衡，且合力为恒力。特点：合外力不为零，动能不守恒，速度大小变化。五、应用题1.89.4°2.200m/s3.200C4.2/(100-0.5v)C【解析】一、单选题1.洛伦兹力始终垂直于速度方向，因此对带电粒子始终不做功，故A正确；2.洛伦兹力不做功，粒子动能不变；若速度方向与磁场方向垂直，则做圆周运动，半径为mv/qB；若速度方向与磁场方向不垂直，则做螺旋运动，半径不为mv/qB，故B错误；3.质点在正交的匀强电场和匀强磁场中运动时，若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动，动能守恒；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动，动能守恒，故A正确；4.质点在叠加场中做匀速圆周运动时，一定受洛伦兹力提供向心力，但可能还受其他力（如重力与电场力平衡），故B错误；5.质点在叠加场中做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力可能平衡，也可能电场力与洛伦兹力均不为零但合力为零，故C错误；6.质点在叠加场中做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡，故D正确。二、填空题1.洛伦兹力不做功，粒子动能不变；2.若电场力与洛伦兹力平衡，质点做匀速直线运动，动能守恒；若电场力与洛伦兹力合力提供向心力，质点做匀速圆周运动，动能守恒；3.质点做匀速圆周运动时，一定受洛伦兹力提供向心力，该力方向始终指向圆心；4.质点做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力平衡；5.质点做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力不平衡；6.穿过磁场的时间取决于速度方向与磁场方向的夹角，与速度大小无关；7.若速度方向与场强方向不共线，轨迹为抛物线；若速度方向与场强方向共线，则做匀变速直线运动；8.质点做匀速圆周运动时，洛伦兹力不做功，动能守恒；动量方向变化，动量不守恒；9.质点做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力可能平衡，也可能电场力与洛伦兹力均不为零但合力为零；10.质点做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡。三、判断题1.正确；洛伦兹力始终垂直于速度方向，不做功，故正确；2.错误；若速度方向与场强方向共线，则做匀变速直线运动，故错误；3.正确；质点做匀速圆周运动时，一定受洛伦兹力提供向心力，但可能还受其他力（如重力与电场力平衡），故正确；4.错误；质点做匀速直线运动时，合外力为零，电场力与洛伦兹力可能平衡，也可能电场力与洛伦兹力均不为零但合力为零，故错误；5.正确；质点做匀变速直线运动时，合外力不为零，电场力与洛伦兹力一定不平衡，故正确；6.正确；洛伦兹力不做功，粒子动能不变，速度大小不变；进入磁场时若速度方向与磁场方向