2021-2022學年浙江省杭州市安吉中學高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.將一正電荷從無窮遠處移入電場中M點，電勢能增加了8.0×10－9J，若將該電荷從無窮遠處移入電場中N點，電勢能增加了9.0×10－9J，則下列判斷正確的是()A.φM<φN<0B.φN>φM>0C.φN<φM<0D.φM>φN>0參考答案：B正電荷從無窮處移向電場中M點，電勢能增加8.0×10-9J，電場力做負功大小為8.0×10-9J，則M點的電勢高于無窮遠的電勢，即φM＞0。正電荷從無窮遠移入電場中的N點，電勢能增加了9.0×10-9J，電場力做負功大小為9.0×10-9J，則N點的電勢高于無窮遠的電勢，即φN>0。但是由于第一次電場力做功少于第二次，可知φN>φM＞0，故選B.【點睛】本題也可以畫出電場線，標出M、N兩點在電場線上大致位置，再判斷電勢的高低.2.參考答案：BD3.（多選題）如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻r不能忽略．R1和R2是兩個定值電阻，L是一個自感系數較大的線圈．開關S原來是斷開的．從閉合開關S到電路中電流達到穩定為止的時間內，通過R1的電流I1和通過R2的電流I2的變化情況是（）A．I1開始較大而后逐漸變小 B．I1開始很小而后逐漸變大C．I2開始很小而后逐漸變大 D．I2開始較大而后逐漸變小參考答案：AC【考點】自感現象和自感系數．【分析】利用線圈對電流突變的阻礙作用：閉合瞬間相當于斷路，穩定后相當于導線，判斷電流變化．【解答】解：開關S閉合瞬間，L相當于斷路，通過R1的電流I1較大，通過R2的電流I2較小；當穩定后L的自感作用減弱，通過R1的電流I1變小，通過R2的電流I2變大，故AC正確BD錯誤．故選：AC4.如圖所示，小球從靜止開始沿光滑曲面軌道AB滑下，從B端水平飛出，撞擊到一個與地面呈θ=37o的斜面上，撞擊點為C。已知斜面上端與曲面末端B相連。若AB的高度差為h，BC間的高度差為H，則h與H的比值等于（不計空氣阻力，sin37o=0.6，cos37o=0.8）

A．

B．

C．

D．參考答案：5.（多選）一豎直放置的光滑圓形軌道連同底座總質量為M，放在水平地面上，如圖所示，一質量為m的小球沿此軌道做圓周運動。AC兩點分別是軌道的最高點和最低點。軌道的BD兩點與圓心等高。在小球運動過程中，軌道始終靜止。則關于軌道底座對地面的壓力N大小及地面對軌道底座的摩擦力方向，下面說法不正確的是

(

)A．小球運動到A點時，N＞Mg，摩擦力方向向左B．小球運動到B點時，，摩擦力方向向右C．小球運動到C點時，N＞Mg＋㎎，地面對軌道底座無摩擦力D．小球運動到D點時，N＝Mg，摩擦力方向向右參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態，重力加速度為g，則細線對懸點O的作用力等于_________.參考答案：以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力如圖：重力2mg、電場力，方向豎直向下，細線的拉力T，由平衡條件得：

7.用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm，雙縫到屏的距離為L=6.0m，測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm，氦氖激光器發出的紅光的波長是

m；假如把整個干涉裝置放入折射率為的水中，這時屏上的明條紋間距是 cm。(結果保留三位有效數字)參考答案：8.超導磁懸浮列車（圖甲）推進原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L的兩根平行直導軌間有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導軌上方）跨在兩導軌間，其長和寬分別為L、l。當所有這些磁場都以速度v向右勻速運動時，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（填“左”或“右”）運動。若金屬框電阻為R，運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右，9.如圖為一壓路機的示意圖，其大輪半徑是小輪半徑的2倍．A、B分別為大輪和小輪邊緣上的點．在壓路機前進時，A、B兩點相對各自軸心的線速度之比vA∶vB＝

；A、B兩點相對各自軸心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B兩點相對各自軸心的向心加速度之比為aA∶aB＝

參考答案：1:1;

1:2；1:210.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復寫紙）做“探究質量一定時，加速度與合力的關系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數點后兩位數字）參考答案：①墊木應向_____左_____移動。②小車通過的距離為16.18-16.21cm。③小車的速度是____3.9-4.1______m/s④小車的平均加速度大小為____0.49-0.51_____m/s211.．已知地球自轉周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛星的速度大小為____________；地球的質量為___________。參考答案：，12.（4分）生活中常見的固體物質分為晶體和非晶體，常見的晶體有：__________________。非晶體有：____________。（每空至少寫出三種物質，不足三種的扣１分）參考答案：金屬、食鹽、明礬；瀝青、玻璃、石蠟（每空至少寫三種物質，不足三種的扣１分）13.如圖所示，一輛長，高，質量為的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數。當車速為時，把一個質量為的物塊（視為質點）輕輕放在車頂的前端，并開始計時。那么，經過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。（取）參考答案：0.31

4.16三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負方向的勻強電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應強度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標平面，向x軸上方各個方向發射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進入電場進入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強度最小，粒子進入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯立解得最小強度為：；15.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，內壁光滑的絕緣管做在的圓環半徑為R，位于豎直平面內．管的內徑遠小于R，以環的圓心為原點建立平面坐標系xoy，在第四象限加一豎直向下的勻強電場，其它象限加垂直環面向外的勻強磁場．一電荷量為+q、質量為m的小球在管內從b點由時靜止釋放，小球直徑略小于管的內徑，小球可視為質點．要使小球能沿絕緣管做圓周運動通過最高點a．（1）電場強度至少為多少？（2）在（1）問的情況下，要使小球繼續運動，第二次通過最高點a時，小球對絕緣管恰好無壓力，勻強磁場的磁感應強度多大？（重力加速度為g）參考答案：解：（1）小球恰能通過a點，小球第一次到達a點的速度為0，由動能定理有：qER﹣mgR=0…①故…②（2）設第二次到達a點的速度為vn，由動能定理有：…③到達最高點時小球對軌道恰好無壓力，由牛頓第二定律有：…④聯立②③④得答：（1）電場強度至少為．（2）勻強磁場的磁感應強度．17.將一個電荷量為－2×10－8C的點電荷，從零電勢點S移到M點要克服靜電力做功4×10－8J.(1)q在M點的電勢能和M點的電勢各是多少？(2)q移入電場前，M點的電勢是多少？(3)若將該電荷從M點移至N點，靜電力做功1.4×10－7J，則N點的電勢能和電勢分別為多少？參考答案：（1）4×10-8J；-2V（2）-2V（3）-1.0×10-7J；5V（1）點電荷從零電勢點S移到M點要克服靜電力做功4×10-8J，其電勢能增加4×10-8J，則M點電勢能EPM=4×10-8J，M點電勢φM=V=-2V

（2）q移入電場前，M點的電勢仍為-2V；（3）若將該電荷從M點移到N點，靜電力做功1.4×10-7J，電勢能減少1.4×10-7J，則N點電勢能EPN=4×10-8J-14×10-8J=-1.0×10-7J；

N點電勢