2020-2021学年江西省赣州市第三中学高二下学期第三次月考 物理（解析版）

这是一份2020-2021学年江西省赣州市第三中学高二下学期第三次月考 物理（解析版），共6页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-5-27

一、选择题（每题4分，共40分。1-7为单选题，8-10为多选题）
1. 一质点做简谐运动的图象如下图所示，下列说法正确的是( B )
A．质点振动频率是4 Hz
B．质点振动的振幅是2cm
C．第4 s末质点的速度为零
D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同
2. 如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的之间做往复运动，O为平衡位置，下列说法正确的是( A )
A. 弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用
B. 弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用
C. 振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
D. 振子由O向B运动过程中，加速度的方向指向B位置
3 . 如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为( D )
A．200 N B．800 N C．600 N D．400 N
4．一个原来静止的 EQ \(\s\up 11(238),\s\d 4( 92))U核发生α衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下列图中的(图中半径大小没有按比例画)( D )

5. 如图所示，实线表示金原子核电场的等势线，虚线表示α粒子在金核电场中散射时的运动轨迹。设α粒子通过a、b、c三点时速度分别为va、vb、vc，电势能分别为Ea、Eb、Ec，则 ( C )
A．va>vb>vc，Eb>Ea>EcB．vb>vc>va，Eb>Ea>Ec
C．vbEcD．vb>va>vc，Eb>Ea>Ec
6. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则( C )
A. P和Q都带正电荷
B. P和Q都带负电荷
C. P带负电荷，Q带正电荷
D. P带正电荷，Q带负电荷
7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4:1，电流表、电压表均为理想电表. 下列说法正确的是( C )
原线圈的输入功率为B. 电流表的读数为1 A
C. 电压表的读数为55 V D. 通过电阻的交变电流频率是100 Hz
8. 下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表α粒子的有( AC )
A． B．
C．D．
9. 已知金属钙的逸出功为2. 7 eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于(量子数)为n=4的能级状态，则下列说法中正确的是( BC )
A. 氢原子可能辐射5种频率的光子
B. 氢原子可能辐射6种频率的光子
C. 有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D. 有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
10. 如图，三根相互平行的固定长直导线、和两两等距，均通有电流，中电流方向与中的相同，与中的相反，下列说法正确的是( BD )
A．所受磁场作用力的方向与、所在平面垂直
B．所受磁场作用力的方向与、所在平面垂直
C．、和单位长度所受的磁场作用力大小之比为
D．、和单位长度所受的磁场作用力大小之比为
二、填空题(每空2分，共18分)
11．（12分）某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：
（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间___大约相等_____时，可认为气垫导轨水平；
（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；
（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；
（4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；
（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I=____m1gt12____，滑块动量改变量的大小Δp=________；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）
（6）某次测量得到的一组数据为：d=1. 000 cm，m1=1. 5010-2 kg，m2=0. 400 kg，△t1=3. 90010-2 s，Δt2=1. 27010-2 s，t12=1. 50 s，取g=9. 80 m/s2。计算可得I=___0.221_____N·s，Δp=__ 0.212__ kg·m·s-1；（结果均保留3位有效数字）
（7）定义，本次实验δ=__4______%（保留1位有效数字）。
12. （6分）同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
(1)用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径如图甲所示，可读出摆球的直径为___2.06_____cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。
(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n＝1，单摆每经过最低点记一次数，当数到n＝60时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T＝____2.28____s(结果保留三位有效数字)。
(3)测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2-L图线如图丙，此图线斜率的物理意义是( C )
A．g B. eq \f(1,g) C. eq \f(4π2,g) D. eq \f(g,4π2)
三、计算题（共42分）
13．(10分)弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距10cm。某时刻振子处于B点，经过0. 1 s，振子首次到达C点，求：
(1)振动的周期和频率；
(2)振子在5 s内通过的路程及5 s末的位移大小；
(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加速度大小的比值。
解析（1）½T=0.1,T=0.2s;f=5HZ
(2)N=5/0.2=25次，A=10/2=5cm ， S=25×4A=100A=500cm=5m
5s末位移大小：X=5cm;
(3)a=f/m=-kx/m,ab/ap=xb/xp=5/4
14．（10分）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示．求：
(1)0～6 s时间内物体的位移；
(2)0～8 s时间内拉力的冲量；
(3)0～10 s时间内，物体克服摩擦力所做的功．
答案：(1)18 N·s (2)6 m (3)30 J
解析：(1)由图2知I＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3，I＝18 N·s.
(2)由图3知物体的位移为
x＝eq \f(6－2,2)×3 m＝6 m.
(3)由图3知，在6～8 s时间内，物体做匀速运动，结合图2，于是有f＝2 N
由图3知，在0～10 s时间内物体的总位移为
l＝eq \f(8－6＋10－2,2)×3 m＝15 m，所以W＝fl＝2×15 J＝30 J.
15. （10分）如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、 B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为3 kg和1 kg。现让A以6 m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0. 3 s，碰后的速度大小变为4 m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10 m/s2，求：
(1)在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小。
(2)A、B滑上圆弧轨道的最大高度。
【解析】(1)设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时根据动量定理有Ft=mAv′1-mA·(-v1)
解得F=100N。
(2)设碰撞后A、B的共同速度为v，根据动量守恒定律有mAv′1=(mA+mB)v
A、B在光滑圆形轨道上滑动时，机械能守恒，由机械能守恒定律得(mA+mB)v2=(mA+mB)gh
解得h=0.45 m。
答案：(1)100N (2)0.45 m
16. （12分）
在空间中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，其竖直边界AB、CD的宽度为d，在边界AB左侧是竖直向下、场强为E的匀强电场，现有质量为m、带电量为＋q的粒子(不计重力)从P点以大小为v0的水平初速度射入电场，随后与边界AB成45°射入磁场，若粒子能垂直CD边界飞出磁场，试求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B0；
(2)从进入电场到穿出磁场的总时间．
【答案】(1)eq \f(mv0,qd) (2)eq \f(mv0,qE)＋eq \f(πd,4v0)
【解析】(1)粒子进入磁场时的速度为v＝eq \f(v0,sin 45°)＝eq \r(2)v0
粒子运动轨迹如图所示，由几何知识得
r＝eq \f(d,sin 45°)＝eq \r(2)d
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
qvB0＝meq \f(v2,r)
解得B0＝eq \f(mv0,qd).
(2)粒子在电场中做类平抛运动，粒子进入磁场时的竖直分速度为
vy＝vcs 45°＝v0＝eq \f(qE,m)t1
解得粒子在电场中的运动时间为t1＝eq \f(mv0,qE)
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T＝eq \f(2πm,qB0)
粒子在磁场中转过的圆心角为θ＝45°
粒子在磁场中的运动时间为t2＝eq \f(θ,360°)T＝eq \f(πd,4v0)
粒子从进入电场到穿出磁场的总时间为
t＝t1＋t2＝eq \f(mv0,qE)＋eq \f(πd,4v0).