高二物理第三次月考卷（A卷）（浙江专用，测试范围：必修123+选必1第1~2章）2024+2025学年高中上学期第三次月考.zip

这是一份高二物理第三次月考卷（A卷）（浙江专用，测试范围：必修123+选必1第1~2章）2024+2025学年高中上学期第三次月考.zip，文件包含高二物理第三次月考卷A卷全解全析浙江专用docx、高二物理第三次月考卷A卷测试范围必修123+选必1第12章考试版A4浙江专用docx、高二物理第三次月考卷A卷测试范围必修123+选必1第12章考试版A3浙江专用docx、高二物理第三次月考卷A卷答题卡A4版浙江专用docx、高二物理第三次月考卷A卷答题卡A4版浙江专用pdf、高二物理第三次月考卷A卷参考答案浙江专用docx、高二物理第三次月考卷A卷答题卡A3版浙江专用docx、高二物理第三次月考卷A卷答题卡A3版浙江专用pdf、高二物理第三次月考卷A卷双向细目表浙江专用docx等9份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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．测试范围：人教版2019必修第一、二、三册，人教版2019选择性必修第一册（第1~2章）。
4．难度系数：0.69。
第Ⅰ卷
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1．下列物理量属于矢量，且其单位用国际单位制基本单位表示的是（ ）
A．动量，单位为B．磁通量，单位为
C．电场强度，单位为D．磁感应强度，单位为
【答案】D
【知识点】国际单位制的7个基本单位、动量的定义、单位和矢量性
【详解】A．动量是矢量，可知单位为，N是力的单位，是导出单位，不是国际单位制基本单位，故A不符合题意；
B．磁通量是标量，由，可知单位用国际单位制基本单位表示的是为，故B不符合题意；
C．电场强度是矢量，由，可知单位用国际单位制基本单位表示的是，故C不符合题意；
D．磁感应强度是矢量，由，可知单位用国际单位制基本单位表示的是为，故D符合题意。
故选D。
2．如图所示，对下列课本插图描述正确的是（ ）
A．图甲屏幕上所标的“126km/h”应为动车行驶的平均速率
B．由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处
C．图丙中可观察到从同一高度静止释放的铁片和羽毛同时落到玻璃管的底部
D．图丁中汽车速度减小时速度变化方向与汽车运动方向相同（为初速度）
【答案】C
【知识点】瞬时速度、加速度的方向与速度变化的关系、自由落体运动的特征、找物体重心的方法
【详解】A．图甲屏幕上所标的“126km/h”为该时刻动车的速度，为瞬时速度，A错误；
B．形状规则、质量分布均匀的物体，其中心在物体的几何中心处，其它的物体重心不一定在几何中心上，B错误；
C．在真空中，同一高度静止释放的铁片和羽毛均做自由落体运动，二者同时落地，C正确；
D．由图可知，汽车做减速运动，加速度方向与汽车运动方向相反，故速度变化方向与汽车运动方向相反，D错误。
故选C。
3．高速公路下坡处常设有避险车道，供刹车失灵的车辆避险。如图所示，某货车行驶到该路段时，刹车突然失灵，此时司机立即关闭发动机，控制方向盘，最终停在避险车道上。关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．货车惯性减小
B．货车机械能不守恒
C．货车动能全部转化为重力势能
D．避险车道对货车的支持力等于车重
【答案】B
【知识点】惯性、物体在粗糙斜面上滑动、判断系统机械能是否守恒
【详解】A．货车惯性仅与质量有关，车质量不变，惯性不变，故A错误；
B．由于有摩擦力作用，机械能不守恒，故B正确；
C．根据能量守恒，货车的动能转化为重力势能和摩擦生热，故C错误；
D．避险车道对货车的支持力等于重力在垂直斜面方向上的分力，故D错误。
故选B。
4．图中与磁现象有关的四个实验，其对应判断正确的是（ ）
A．甲图说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B．乙图说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机
C．丙图表明通电导线周围存在着磁场，如果将小磁针移走，该磁场将消失
D．丁图中左边铁钉吸引大头针较多，表明电流相同时，线圈匝数越多电磁铁磁性越强
【答案】D
【知识点】磁现象、磁性和磁极、磁性材料、直线电流周围的磁场、环形电流和通电螺线管周围的磁场、电磁感应的发现过程
【详解】A．小磁针静止时所指方向即为该点磁场方向，由图可知，磁体中间上下对称的两个位置磁场方向相同，故A错误；
B．乙图是电磁感应的装置图，据此制成了发电机，故B错误；
C．磁场是由通电导线产生的，与小磁针无关，故C错误；
D．电磁铁磁性强弱是通过吸引大头针的数量判断的，左边磁铁吸引大头针多，故磁性强，而电流相同，匝数多，故D正确。
故选D。
5．绝缘细线上端固定，下端挂一轻质金属球a。在a的近旁有一金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示，现使b带正电，则（ ）
A．b将吸引a，吸住后不放开
B．a、b之间不发生相互作用
C．b立即把a排斥开
D．b先吸引a，接触后又把a排斥开
【答案】D
【知识点】接触起电、感应起电与验电器
【详解】A．若使b带正电，由于静电感应，金属球a靠近b的一侧带负电，b将吸引a，吸住后由于接触起电，导致a、b均带正电，由于库仑斥力的作用，吸住后两球将分开，故A错误；
B．结合上述可知，a、b之间先存在引力，后存在斥力，故B错误；
CD．结合上述可知，b先吸引a，接触后又把a排斥开，故C错误，D正确。
故选D。
6．北京2022年冬奥会开幕式上，一朵朵代表各个参赛国家的“小雪花”组成一朵“大雪花”后，奥运圣火在其中央点燃，如图甲。某同学发现每朵“小雪花”的基本形状如图乙所示，并利用绝缘弧形细条摆成模型，若其左右分别均匀分布着等量异种电荷。a、b、c、d四点均位于对称轴上，且它们与中心点的距离均相等。则（ ）
A．a点场强大于c点场强B．a、c两点的电势相等
C．b、d两点的场强相同D．带正电的试探电荷从b点运动到d点电势能增加
【答案】C
【知识点】电场强度的叠加法则、利用功能关系计算电场力做的功及电势能的变化、等量异种电荷连线中垂线和连线上的电势分布图像
【详解】A．根据对称性可知，a点场强等于c点场强，故A错误；
B．由图可知，a、c两点连线间的电场方向由a指向c，根据沿电场方向电势降低，可知a点电势比c点电势高，故B错误；
C．根据对称性可知，b、d两点的场强大小相等，方向相同，故C正确；
D．根据对称性可知，b、d两点的电势均为零。则正的试探电荷从b点到d点电场力做功为零，电势能不变，故D错误。
故选C。
7．有一匀强电场的方向平行于 平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于 轴、 轴，其中a、O、b三点电势分别为、、。电荷量为 的点电荷由 点开始沿 路线运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A． 点的电势
B．点电荷在 点的电势能
C．匀强电场的方向为 指向
D．匀强电场的电场强度大小
【答案】D
【知识点】带电粒子在电场中的电势能、等势面与电场的关系、计算匀强电场中两点的电势差
【详解】A．由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离电势的降低相等，故
代入数据解得，故A错误；
B．点电荷在 点的电势能，故B错误；
C．沿电场线方向电势降低，其中，则匀强电场的方向不是从指向，故C错误；
D．由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离电势的降低相等可知，ab中点e的电势为，连接Oe则为等势面，如图所示
由几何关系可知，垂直Oe，则ab为一条电场线，且方向由b指向a，电场强度为，故D正确。
故选D。
8．沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电势随位置x变化的图像如图所示，一电荷量为e带负电的试探电荷，经过点时动能为1.5eV，速度沿x轴正方向。若该电荷仅受电场力。则（ ）
A．场强大小先减小后增大再减小，最后减小为0
B．场强方向先沿x轴负方向，再沿x轴正方向
C．粒子在点两侧往复运动
D．粒子在点两侧往复运动
【答案】D
【知识点】ψ-x图像的物理意义
【详解】A．根据，可知图像的斜率表示电场强度，由图可知，场强先减小为0，再反向增大，再减小为0，再正向增大，再减小，最后减为0，故A错误；
B．根据电势分布可知，电场方向沿轴负方向，电场方向沿轴正方向，电场方向沿轴负方向，故B错误；
CD．带负电的试探电荷在处动能为1.5eV，电势能为，总能量为0.5eV，且试探电荷速度沿轴正方向，在区域试探电荷受到沿轴正方向的静电力，做加速运动，在处速度最大，试探电荷继续运动到右侧，做减速运动，当速度为零时，电势能为0.5eV，即运动到电势为处减速到零，开始向轴负方向运动，后反向回到处动能仍为1.5eV，继续向左运动，在电势为处减速到零又反向，不会运动到处，即试探电荷在点两侧往复运动，故C错误，D正确。
故选D。
9．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R为滑动变阻器，用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内部。闭合开关S，给电容器充电后，悬线偏离竖直方向的夹角为 。下列说法正确的是（ ）
A．保持S闭合，将滑动变阻器的滑片向a端滑动，则增大
B．保持S闭合，将N板向M板靠近，则增大
C．断开S，将N板向M板靠近，则增大
D．断开S，将N板向下移动少许，则减小
【答案】B
【知识点】电容器两极间电势差一定时，Q、E随电容器的变化、电容器电荷量一定时，U、E随电容器的变化
【详解】根据对小球的受力分析可知，悬线偏离竖直方向的夹角满足，因此两极板间的场强越大，越大。
A．保持S闭合，极板间的电压大小等于电源电动势。滑动变阻器的滑片位置不会影响极板上的电压大小，则场强大小不变，不变。故A错误；
B．保持S闭合，极板间电压不变时，将N板向M板靠近，则板间距离减小，根据场强表达式
可知场强增大，则增大。故B正确；
C．断开S，则极板上的电荷量不变，将N板向M板靠近，根据，可知场强大小不变，则不变，故C错误；
D．断开S，则极板上的电荷量不变，将N板向下移动少许，根据，由于极板间的正对面积减小，则场强增大，增大，故D错误。
故选B。
10．我国比亚迪集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示，一款车型装配了120块“刀片电池”。每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是。该车型采用充电电压为的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为1h。该车型每行驶平均能耗是。则该车型的汽车充电桩（ ）
A．充满电后续航里程是
B．充满电后储存的电能是
C．单块电池充满电后储存的电荷量是
D．快充充电桩的平均充电电流是
【答案】D
【知识点】电流强度的定义及单位、电功和电功率定义、表达式及简单应用
【详解】C．单块电池充满电后储存的电荷量是，故C错误；
B．单块电池充满电后储存的电能是，充满电后储存的电能是，故B错误；
A．该车充满电后续航里程是，故A错误；
D．由题意可知，其中，，，解得
故D正确。
故选D。
11．如图所示，用的铁锤钉钉子。铁锤击打钉子之前的速度为，击打钉子之后的速度变为0，打击时间为。铁锤的重力忽略不计，取重力加速度。则铁锤击打钉子的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．铁锤对钉子的平均作用力大小为
B．铁锤动量的变化量大小为，方向竖直向下
C．减小铁锤击打钉子的时间，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用力变小
D．增大铁锤击打钉子之前的速度，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用变小
【答案】A
【知识点】计算物体的动量及动量的变化、动量定理的内容
【详解】AB．以铁锤为研究对象，取竖直向上为正方向，其初速度，末速度为0，则铁锤动量的变化量，方向竖直向上。根据动量定理可得，解得，根据牛顿第三定律可得，铁锤钉钉子的平均作用力大小为150N，方向竖直向下。故A正确；B错误；
C．由可知减小铁锤击打钉子的时间，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用力变大。故C错误；
D．同理，增大铁锤击打钉子之前的速度，增大，其他条件不变，则铁锤对钉子的平均作用变大。故D错误。
故选A。
12．学习了反冲原理之后，同学们利用饮料瓶制作的“水火箭”。如图所示，瓶中装有一定量的水，其发射原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当橡皮塞与瓶口脱离时，瓶内水向后喷出。静置于地面上的质量为M（含水）的“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭的原理与体操运动员在着地时要屈腿的原理是一样的
B．发射后，水火箭的速度大小为
C．水火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
D．水火箭上升到最大高度的过程中，重力的冲量为
【答案】B
【知识点】动量定理的内容、火箭的原理
【详解】A．体操运动员在着地时屈腿可以延长着地时间，从而可以减小地面对运动员的作用力，故A错误；
B．由题意可得，由动量守恒定律可得，解得火箭获得的速度为，故B正确；
C．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，故C错误；
D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，火箭在空中飞行的时间为，重力的冲量为，故D错误。
故选B。
13．如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其振动图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为0.5N/cm则（ ）
A．在t=2.75s时，振子的位移和速度方向相同
B．在t0时，振子所受的回复力大小为0.5N
C．在t=1.5s时，弹簧振子的动能最大
D．振子的振动方程为x=5sin（πt）cm
【答案】D
【知识点】弹簧振子在一个周期内运动的定性规律
【详解】A．从图乙可知，在t＝2.75 s时，振子正从正的最大位移处向平衡位置运动，位移和速度方向反，A错误；
B．在t0时刻x=4cm，振子所受的回复力大小为，B错误；
C．在t＝1.5 s时，弹簧振子位于最大位移处，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，动能最小，C错误；
D．由图乙可知，振动能周期T=2s，，振子的振动方程为，D正确。
故选D。
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关。下列有关电学知识的相关说法正确的是（ ）
A．甲图中工作人员在超高压带电作业时，身穿用金属丝编制的工作服是应用了静电屏蔽现象
B．乙图中的避雷针是应用尖端放电的一种设施
C．丙图为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，是应用了感应起电现象
D．丁图为静电喷漆的示意图，可以对木制家具喷漆
【答案】AB
【知识点】静电的利用和防止
【详解】A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理，故A正确；
B．图乙中的避雷针是应用尖端放电吸引雷击，从而避免附近的建筑物遭受雷击的一种设施，故B正确；
C．图丙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，是应用了接触起电现象，故C错误；
D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷，从而产生引力，所以不能对木制家具喷漆，故D错误。
故选AB。
15．儿童是祖国的未来。图中是儿童游乐园里常见的一种弹簧小马，若前后小幅摆动时其水平分运动可视为简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．关于平衡位置对称的两点的水平分速度一定大小相同，方向相反
B．关于平衡位置对称的两点的水平分加速度一定大小相同，方向相反
C．当有儿童使用时，整体振动的周期变大
D．儿童摇动越快，小马振幅越大
【答案】BC
【知识点】弹簧振子在一个周期内运动的定性规律、影响弹簧振子周期的物理量、周期公式、共振现象产生的条件及特点
【详解】A．简谐运动对称点的速度等大，但方向可能相同也可能相反，故A错误；
B．对称点的加速度等大且都指向平衡位置，故方向相反，故B正确；
C．根据弹簧振子周期公式可知当有儿童使用时，整体质量变大，周期变大，故C正确；
D．当儿童摇动时，小马做受迫振动，当儿童摇动频率接近小马固有频率时，振幅才越大，故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
三、实验题：本题共1小题，共14分。
16．“验证动量守恒实验”的装置的简化示意图如图甲所示，入射小球的质量为，被碰小球的质量为。
(1)对于该实验的要求及对应目的，下列说法正确的是_____（填正确答案标号）。
A．为了保证碰撞过程中两小球动量守恒，两小球的质量应满足
B．为了保证碰后能向右飞出，两小球的质量应满足
C．实验中使用的斜槽不需要光滑，但是为了保证两小球能做平抛运动，需要斜槽末端水平
(2)多次从同一位置由静止释放入射小球，小球在纸上留下很多个痕迹，如图乙所示，为了确定落点，三个圆中最合理的是_____（填正确答案标号）。
A．aB．bC．c
(3)如果碰撞过程满足动量守恒，则需要验证的表达式为 （用表示），若进一步验证该碰撞是否为弹性碰撞，则还需要满足的表达式为 。（用表示）
【答案】(1)C （1分）(2)C （1分）
(3) （2分） （2分）
【知识点】验证动量守恒定律的实验目的、原理、器材、验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理、利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题
【详解】（1）A．碰撞过程中两小球动量守恒，与小球的质量关系无关，故A错误；
B．碰撞过程中，小球受到向右的冲量，会向右飞出，与小球的质量关系无关，故B错误；
C．只要小球每次由静止释放的位置相同，就能保证每次碰前速度相同，因此不需要斜槽光滑，但是为了保证两小球能做平抛运动，需要斜槽末端水平，故C正确。
故选C。
（2）根据突出主要矛盾，忽略次要矛盾的原则，确定平均落点时，三个圆中最合理的是c。
故选C。
（3）[1]小球碰后均做平抛运动，水平方向有，竖直方向有，可知满足动量守恒时应满足表达式
[2]若碰撞为弹性碰撞则还应满足表达式，结合动量守恒表达式可得
17．小明同学是一名山地车骑行爱好者，为了夜间骑行安全，他网购了一个太阳能山地车尾灯（如图甲所示）。好奇心驱使他将太阳能尾灯拆开，发现它的内部为一组镍氢电池组充电的光伏板。小明同学想测量该光伏板的电动势（电动势约为4V）及其内阻，于是他从实验室借到了以下器材：
A．电压表V（量程0~3V，内阻为）
B．毫安表A（量程0~100mA，内阻很小）
C．滑动变阻器（）
D．定值电阻
E.定值电阻
F.开关、导线若干
(1)小明设计了如图乙所示的电路，为了精确测量电路电压，则与电压表串联的定值电阻为 （选填“”或“”）；
(2)给光伏板一定的光照进行实验，将电压表的读数记为，毫安表的读数记为，通过改变滑动变阻器的阻值，测得多组、值，根据记录的实验数据做出U-I图像如图丙所示，通过图像可得光伏板的电动势 V，图中线性段时光伏板的内阻 ；（结果保留2位有效数字）
(3)将一个和的定值电阻分别与光伏板串联，保持光照条件不变，则两个定值电阻消耗的功率分别为P1和P2。则 （填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】(1)R1 （2分） (2) 4.2 （2分） 16 （2分） (3)大于 （2分）
【知识点】测量电源电动势和内阻的实验原理、器材、实验电路、测量电源电动势和内阻的实验步骤和数据处理、测量电源电动势和内阻的注意事项和误差分析
【详解】（1）电压表内阻为3kΩ，若与阻值为3kΩ的定值电阻串联，可将电压表量程扩大一倍，可满足实验要求。若与阻值为12kΩ的定值电阻串联，可将电压表量程扩大5倍，读数时误差较大。所以与电压表串联的定值电阻为R1。
（2）[1]根据电路结合闭合电路的欧姆定律可知，可得，由图可知，可得E=4.2V
[2]内阻，可得
（3）将一个50Ω的定值电阻与光伏板串联，则该定值电阻消耗的功率，将一个60Ω的定值电阻与光伏板串联，则该定值电阻消耗的功率，可得
四、计算题：本题共4小题，8分+11分+11分+11分共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
18．将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲O为单摆的悬点，现将小球拉至A点静止释放，摆球在竖直平面内A，B，C间来回摆动，其中B为最低位置，小于5°。图乙为小球对摆线的拉力大小F随时间t变化关系曲线，t=0为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息求：（g取10m/s2）
（1）单摆的周期；
（2）摆球的摆长。
【答案】（1）0.4πs；（2）0.4m
【知识点】单摆周期公式的简单应用
【详解】（1）由乙图可知 （2分）
（2）根据单摆的周期公式 （3分）
可得 （3分）
19．如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车车面之间的动摩擦因数，取，设小车足够长，求：
(1)小车和物体的共同速度是多少；
(2)物体在小车上滑行的时间；
(3)在物体相对小车滑动的过程中，系统损失的动能是多少。
【答案】(1)2m/s (2)0.6s (3)15J
【知识点】板块/子弹打木块模型、利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题
【详解】（1）物体和小车组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律 （2分）
解得共同的速度 （1分）
（2）根据牛顿第二定律 （2分）
物体在小车上做匀减速运动的加速度大小 （2分）
则物体在小车上滑行的时间 （1分）
（3）根据能量守恒定律，系统损失的动能为 （3分）
20．如图所示，在竖直平面内，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BCD和光滑绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角，整个装置固定在水平向左的匀强电场中。一质量为m、带电荷量为+q的小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B点进入圆弧轨道，通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力，已知重力加速度为g，，求：
(1)匀强电场的电场强度大小；
(2)小滑块进入圆弧轨道前，沿水平轨道运动的距离；
(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。
【答案】(1) (2) (3)
【知识点】带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动、带电粒子在叠加场中的变速圆周运动
【详解】（1）由题意可知，小滑块在D点所受合力指向圆心O，则， （1分）
则匀强电场的电场强度为 （1分）
（2）由题意可知，小滑块在D点所受合力为 （1分）
根据牛顿第二定律可得 （1分）
解得，小滑块在D点的速度为
小滑块从B点运动到D点，根据动能定理 （1分）
小滑块从A点运动到B点，根据动能定理 （1分）
解得
小滑块进入圆弧轨道前，沿水平轨道运动的距离为。 （1分）
（3）将小滑块在D点的速度沿着水平方向和竖直方向分解，得， （1分）
对应水平方向和竖直方向的加速度大小为， （1分）
水平方向可以看成匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的位移公式得
竖直方向可以看成匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的位移公式得
其中 （1分）
解得
则小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离为 （1分）
21．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与相切于P点，，圆形区域的半径为点位于上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求：
(1)质子在加速电场中获得的最大速度v；
(2)四分之一圆弧虚线处的场强大小；
(3)圆形区域中匀强电场的场强大小E。
【答案】(1) (2) (3)
【知识点】带电粒子在匀强电场中的直线运动、带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、在匀强电场中做非平抛曲线运动
【详解】（1）根据动能定理 （2分）
质子在加速电场中获得的最大速度 （1分）
（2）质子在辐向电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 （2分）
解得 （1分）
（3）质子在匀强电场中做类平抛运动，在初速度方向匀速直线 （1分）
在垂直初速度方向，匀加速直线运动 （2分）
其中，根据牛顿第二定律 （1分）
联立，解得 （1分）