2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期强化训练（A3）物理试题（解析版）

赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二下学期强化训练（A3）物理试卷

姓名：___________      班级：___________        得分：            

一、单选题（1-6单选 7-10多选 每题6分，共60分）

1．如图（b）所示，一质量的物体静置在粗糙的水平地面上，物体与地而的摩擦因数，从时刻开始对物体施加一水平力F，其大小如图（a）所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，则在物体的速度大小为（　　）

A．1.25m/s 

B．2.25m/s 

C．2.75m/s 

D．6.25m/s

2．如图所示，相同的小球甲、乙用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。现同时对甲、乙施加等大反向的水平恒力F，使两小球与弹簧组成的系统开始运动。在以后运动的整个过程中弹簧不超过其弹性限度，则（　　）

A．系统的总动量越来越大

B．弹簧的弹性势能越来越大

C．当弹簧弹力等于2F时，系统的动能最大

D．当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大

3．光滑水平面上有一个质量为m的光滑圆弧形槽，现将一个质量也为m的小钢球从槽的顶端水平A处由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．小球和槽组成的系统动量守恒

B．小球在下滑到圆弧槽的另一侧时，可以到达和A同水平的最高点C

C．小球下滑到底端B的过程中，其对地的运动轨迹为圆

D．小球在下滑到圆弧槽底端B的过程中，小球动能随时间先增大后减小

4．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）

A．开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮

B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮

C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭

D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭

5．如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值为220V的正弦式交流电源，原、副线圈的匝数比为，，理想电流表的示数为1.0A，则下列判断正确的是（　　）

A．电阻的阻值为

B．电阻和两端电压相同

C．电源的输出功率为220W

D．电阻消耗的电功率是电阻消耗电功率的2倍

6．如图所示为氢原子能级图，已知可见光的光子能量范围为：1.61eV~3.10eV。则下列关于氢原子能级跃迁的说法正确的是（　　）

A．大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出6种频率的可见光

B．大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光

C．从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线

D．处于能级的氢原子可以吸收红光发生电离

二、多选题

7．如图所示，足够长的水平导轨上，有两导体棒AB和CD，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，导体棒和导轨始终接触良好，导轨宽度为l，两导体棒质量均为m，电阻均为R，其他电阻不计，不计一切摩擦。现给导体棒 CD一个初速度v0，若AB棒固定，待系统稳定时，通过CD棒的电荷量为q，则（　　）

A．通过CD棒的电流方向为D到C

B．匀强磁场的磁感应强度大小为

C．当通过CD棒的电荷量为时，CD棒上的发热量为mv02

D．若AB棒不固定，当系统稳定时，通过CD棒的电荷量为

8．如图所示，是自感系数很大的线圈，其自身电阻几乎为0。和是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（       ）

A．开关由断开变为闭合瞬间，、灯泡同时变亮

B．开关闭合后，、灯泡亮度差不多

C．开关由闭合变为断开瞬间，、都闪一下变暗

D．开关由闭合变为断开瞬间，闪一下变暗，立即变暗

9．如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．磁通量的变化量为

B．平均感应电动势为

C．电阻R所产生的热量为

D．通过电阻R的电荷量为

10．近代物理学的发展，促进了人类文明的发展与进步，对于近代物理学的几个里程碑，下列说法正确的是（　　）

A．图1中电子束的衍射实验证明实物粒子具有波动性

B．图2中，由于光电管加的是反向电压，灵敏电流表G所在的支路中不可能存在光电流

C．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最短波长与最长波长之比为22：425

D．由图4知Li的结合能小于He的结合能

三、解答题（每题20分，共40分）

11．如图所示，为间距足够长的光滑平行导轨，导轨平面与水平面间的夹角，N、Q间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。求：

（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；

（2）金属棒到达处的速度大小；

（3）已知金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为10C，求此过程中电阻R产生的焦耳热。

12．如图所示，固定在水平桌面上，相距为的两根平行导轨，其中、段用绝缘材料制成，其余部分用电阻不计的金属材料制成。导轨右侧接有一个电容为的电容器，整个导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。将导体棒和静置于导轨上，锁定导体棒于前端，、与导轨接触良好。t=0时刻给导体棒施加一个水平向右的外力，使其做初速度为零的匀加速直线运动，经过时导体棒恰好以的速度经过距棒远的虚线处。此时，撤去外力，继续向右运动直至与发生碰撞。已知、碰前瞬间，解除对的锁定，、碰后粘在一起，继续向右运动。已知导体棒的质量为，导体棒的质量为，两根棒的电阻均为，不计一切摩擦，导轨足够长。求：

（1）外力作用期间，其大小随时间的变化关系式；

（2）两导体棒碰撞前一瞬间，导体棒的速度大小；

（3）最终稳定时，电容器所带电量的大小。

A3参考答案：

1．B

【详解】最大静摩擦力为当时，物体静止不动，故0.4s到1.0s的过程中合外力产生的冲量为由动量定理得

B正确，ACD错误。故选B。

2．D

【解析】【详解】A．对甲、乙施加等大反向的水平恒力F，甲、乙两物体及弹簧组成的系统所受的合外力为零，系统动量始终守恒，A错误；

BCD．在拉力作用下，甲、乙开始做加速运动，弹簧伸长，弹簧弹力变大，外力做正功，系统的机械能增大；当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零，速度达到最大，动能最大，之后弹簧弹力大于拉力，两物体减速运动，直到速度为零时，弹簧伸长量达最大，弹性势能最大，机械能最大；此后弹簧在收缩的过程中，弹性势能减小，F1、F2都做负功，系统的机械能会减小，BC错误，D正确。故选D。

3．B

【解析】【详解】A．小球与圆弧槽组成的系统水平方向所受合外力为零，则小球与圆弧槽组成的系统水平方向的动量守恒，竖直方向上小球由静止下滑，竖直方向合力不为零，所以小球与圆弧槽组成的系统动量不守恒，A错误；

B．由于只有重力做功，则系统的机械能守恒，小球在下滑到圆弧槽的另一侧时，可以到达和A同水平的最高点C，B正确；

C．小球下滑到底端B的过程中，小球相对圆弧槽是圆周运动，而圆弧槽受到球的作用，圆弧槽在向左加速运动，小球没有脱离圆弧槽，则其对地的运动轨迹不是圆，C错误；

D．小球下滑到低端B的过程中，合外力与小球对地速度方向一直夹锐角，故小球由A到B过程中动能一直增大，故D错误。故选B。

4．D

【解析】【详解】A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加，使得a灯逐渐亮，A错误；

B．开关S闭合，电路稳定后，三灯都亮，B错误；

CD．开关S断开时，c灯立即熄灭，由于在L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则电流将在L与a、b灯之间形成新的回路，使得a、b灯逐渐熄灭，C错误，D正确。故选D。

5．C

【解析】【详解】A．设电流表的读数为I，通过原线圈的电流为，由变压比公式可得

由电流关系可得将两式联立并代入数据求解可得

A错误；B．由以上分析可得流过电阻的电流大小为电阻两端的电压为

电阻两端的电压为B错误；C．电源的输出功率为C正确；

D．电阻消耗的电功率为电阻消耗的电功率为故

D错误。故选C。

6．B

【详解】AB．大量氢原子从能级向低能级跃迁时，一共可辐射出6种频率的光子，但在可见光范围内的只有2种，则B正确,A错误；

C．由氢原子能级跃迁吸收和放出能量的规律得

不会辐射出红光，故C错误；D．要使处于能级的氢原子发生电离，需要吸收的能量为

所以处于能级的氢原子不可以吸收红光发生电离，故D错误。故选B。

7．BD

A．根据右手定则，通过CD棒的电流方向为C到D，选项A错误；

B．当AB棒固定且系统稳定时，CD棒的速度为0，根据动量定理可得解得

选项B正确；

C．当通过CD棒的电荷量为时，设CD棒的速度为，根据解得

CD棒上的发热量

选项C错误；

D．若AB棒不固定，则系统稳定后，二者速度相同，两根导体棒组成的系统所受合力为0，满足动量守恒的条件，可得对CD棒，根据动量定理可得解得

选项D正确。故选BD。

8．AD

【详解】AB．刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，故A正确，B错误；

CD．灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭，故C错误，D正确；故选AD。

9．BD

【详解】A．图示位置磁通量为转过时磁通量为则磁通量的变化量故A错误；

B．根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势为故B正确；

C．感应电动势的最大值为有效值为电流的有效值为电阻R产生的热量时间为联立解得故C错误；

D．通过电阻R的电量故D正确。故选BD。

10．AC

【详解】A．电子束的衍射实验证明实物粒子具有波动性，故A正确；

B．即使光电管加的是反向电压，光电子逸出的最大初动能足够大时，灵敏电流表G所在的支路中可能存在光电流，故B错误；

C．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时放出光子的最大能量为E1=13.6-0.85=12.75eV

最小能量为E2=1.51-0.85=0.66eV根据

可知，频率与能量成正比，又频率与波长成反比，则最短波长与最长波长之比为

故C正确；

D．虽然Li的平均结合能小于He的平均结合能，但前者的核子数更多，核子数与平均结合能的乘积更大，故Li的结合能大于He的结合能，故D错误。

故选AC。

11．（1）6m/s2 ；（2）12m/s；（3）24J

【解析】

【详解】

（1）开始下滑时，金属棒所受安培力为零，其加速度大小为

（2）设金属棒到达处的速度大小为v，根据平衡条件有

解得

（3）设ab和cd之间的距离为x，由题意可得金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为

解得

根据能量守恒定律可得此过程中电阻R产生的焦耳热为

12．（1）（0≤t≤3s）；（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）由题意可知外力F作用期间导体棒a的加速度大小为

t时刻a的速度大小为

a产生的感应电动势为

通过a的感应电流为

对a根据牛顿第二定律有

联立并代入数据可得

（0≤t≤3s）

（2）设撤去外力后导体棒a经过时间t1与b发生碰撞，对a根据动量定理有

根据法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律综合可得

联立并代入数据解得

（3）设a、b碰撞后的共同速度大小为vab，根据动量守恒定律有

设a、b整体离开MN、PQ后经时间t2达到最终稳定，此时a、b整体的速度大小为，对a、b整体根据动量守恒定律有

最终稳定时，电容器两端电压为

电容器所带电荷量为

联立并代入数据解得