【期末押题预测】质谱仪与回旋加速器（含解析）2024-2025学年高中物理人教版（2019）高二下册

中小学教育资源及组卷应用平台 期末押题预测 质谱仪与回旋加速器 一．选择题（共5小题） 1．（2024秋 广州校级期末）质谱仪在物理研究中起着非常重要的作用。如图为质谱仪的工作原理示意图，粒子源产生的带电粒子经加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度大小和匀强电场的电场强度大小分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，平板S下方有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，不计粒子重力和粒子间作用力。下列说法正确的是（　　） A．该粒子带负电 B．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里 C．能通过狭缝P的粒子的速率为 D．粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷越小 2．（2024秋 莲湖区校级期末）如图所示，甲是质谱仪，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，在三种同位素由静止加速进入磁场所形成的三条质谱线中，c对应的比荷最小 B．乙图中，可判断出A极板是发电机的正极 C．丙图中，粒子沿直线通过速度选择器时，粒子的速度与粒子的电荷量有关 D．丁图中，若导体为金属，则稳定时C板电势低 3．（2025 仓山区校级模拟）人体血管状况及血液流速可以反映身体健康状态。血管中的血液通常含有大量的正负离子。如图，血管内径为d，血流速度v方向水平向右。现将方向与血管横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段血管，其磁感应强度大小恒为B，当血液的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（　　） A．血管上侧电势低，血管下侧电势高 B．若血管内径变小，则血液流速变小 C．血管上下侧电势差与血液流速无关 D．血管上下侧电势差变大，说明血管内径变小 4．（2024秋 杭州期末）如图所示，图甲为磁流体发电机、图乙为质谱仪、图丙为速度选择器（电场强度为E、磁感应强度为B）、图丁为回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高 B．图乙中，H、H从静止经电场加速后射入磁场，打在胶片上的位置靠近P的粒子是H C．图丙中，粒子能够沿直线匀速向右通过速度选择器的速度 D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 5．（2024秋 河西区期末）如图所示，电荷量相等、质量不同的两种粒子从容器下方的狭缝S1飘入（初速度为零）电场区，经电压为U的电场加速后通过狭缝S2、S3垂直于磁场边界MN射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，粒子经磁场偏转后发生分离，最终到达照相底片D上。不考虑粒子重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A．两种粒子进入磁场时的速度相等 B．两种粒子在磁场中运动的时间相等 C．质量大的粒子在磁场中运动的半径较大 D．若电压U变为原来的2倍，则粒子在磁场中运动的轨道半径也变为原来的2倍 二．多选题（共4小题） （多选）6．（2024秋 长沙校级期末）2022年12月28日我国中核集团全面完成了230MeV超导回旋加速器自主研制的任务，标志着我国已全面掌握小型化超导回旋加速器的核心技术，进入国际先进行列。置于真空中的D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，交流加速电压大小恒为U。若用此装置对氘核（）加速，所加交变电流的频率为f。加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，下列说法正确的是（　　） A．所加的交变电流的周期与氘核在磁场中运动的周期要相等 B．仅减小加速电压U，氘核（）加速次数增多 C．粒子获得的最大动能与D形盒的半径R无关 D．若用该加速器加速α粒子（）需要把交变电流的频率调整为2f （多选）7．（2025 乌鲁木齐模拟）速度选择器是质谱仪的 ... ...