2022年安徽省阜阳市颍上县第四中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年安徽省阜阳市颍上县第四中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则

(

)

A．A可能带正电且转速减小

B．A可能带正电且转速增大

C．A可能带负电且转速减小

D．A可能带负电且转速增大参考答案：答案：BC2.最先发现通电导线的周围存在磁场的物理学家是（

）（A）法拉第

（B）安培

（C）奥斯特

（D）特斯拉参考答案：C3.一束由红、蓝两单光组成的光以入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别为和，则A.AC是蓝光，小于B.AC是红光，小于C.AC是蓝光，等于D.AC是红光，大于参考答案：答案：C解析：因为蓝光折射率大于红光，所以折射光线靠近法线，则AC为蓝光，排除B、D选项,设折射角为，折射光线长度为L,玻璃砖直径为d，折射率为n，光在真空中速度为c，光在玻璃中的速度为v，则时间，又，代入得。所以时间相等，选择C。4.（多选题）据英国《每日邮报》报道，科学家们的最新研究发现，在我们太阳系的早期可能曾经还有过另外一颗行星，后来可能是在与海王星的碰撞中离开了太阳系．海王星本身也由于撞击，导致自身绕太阳做圆周运动的轨道半径变大，已知引力常量为G，下列说法正确的是（）A．被撞击后离开太阳系的行星受到太阳的引力越来越小B．如果知道行星被撞击前的轨道半径和周期，就可以求出该行星的质量C．海王星变轨到新的轨道上，运行速度变大D．海王星变轨到新的轨道上，运行周期变大参考答案：AD【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据万有引力定律，结合行星与太阳之间的距离变化判断引力的变化；根据万有引力提供向心力只能求出中心天体质量，无法求出环绕天体质量；根据万有引力提供向心力得出线速度和周期的表达式，通过轨道半径的变化得出线速度和周期的变化．【解答】解：A、根据万有引力定律得，F=，由于被撞击后离开太阳系，则受到的引力越来越小，故A正确．B、根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期可以求出中心天体的质量，即太阳的质量，无法求出环绕天体的质量，因为行星质量被约去，故B错误．CD、根据得，线速度v=，周期T=，由于轨道半径变大，则线速度变小，周期变大，故C错误，D正确．故选：AD．5.下列说法正确的是_______A.当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波的频率高于声源的频率B.通过小缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以增加透射光的强度D.用红光代替黄光在同一装置上做双缝干涉实验形成的干涉条纹中相邻两亮(暗)条纹间距变大E.两个完全相同的日光灯发出的光相遇时，一定可以发生干涉参考答案：ABD【详解】A：由多普勒效应可知，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率变高。故A项正确。B：小缝隙的间隙与光的波长相差不大，通过小缝隙观察日关灯，光发生衍射，可以看到彩色条纹。故B项正确。C：在镜头前加一个偏振片，可以减小反射光的影响，应用了光的偏振现象；加一个偏振片不能增加透射光的强度。故C项错误。D：红光波长大于黄光波长，同样的装置，光的波长越长，双缝干涉实验形成的干涉条纹中两相邻亮(暗)条纹间距越大。故D项正确。E：两个完全相同的日光灯发出的光不是相干光，不能形成干涉。故E项错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图所示的电路．①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是

（填导线上的序号）．③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向

端移动．（填“E”或“F”）参考答案：①C；②6③F【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻；②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可；③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻；【解答】解：①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知：最大电阻为R=﹣r=﹣2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω；1②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路；电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路；故是导线6断路；③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动；故答案为：①C；②6③F7.某单摆的摆长为L、摆球质量为m，摆角为θ时单摆做简谐振动的周期为T，摆动时最大动能为Ek。当将摆球质量变成2m，摆动时摆角为θ，则单摆的最大动能变为____________Ek；当将摆球质量变成2m，将摆长变为2L，摆角变为θ/2时，单摆的周期为____________T。参考答案：2

8.如图所示，a,b是匀强电场中的两点，已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37o角，两点间的电势差2.4×103V，则匀强电场的场强大小为_________V/m,把电子从a点移动到b点，电子的电势能将增加_________J参考答案：.5.0×10-3

上9.如图所示，AB为匀质杆，其重为G，它与竖直墙面成角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力大小为_______,AB杆对A端铰链的作用力与竖直方向夹角_______角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。参考答案：、小于10.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

11.完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________，穿过三木块所用的时间之比______________________。参考答案：12.（4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。参考答案：减速13.（选修3-5）（4分）有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________.1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的______________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：

答案：能量子

光电效应

光电效应方程（或）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m．在台阶右侧固定了1/4个椭圆弧挡板，今以O点为原点建立平面直角坐标系，挡板的方程满足．现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．(g取10m/s2）（1）若小物块恰能击中档板的右端P点，则其离开O点时的速度为多大？（2）改变拉力F作用距离，使小物块击中挡板不同位置．求击中挡板不同位置时小物块动能为多少？（3）为使小物块击中档板，求拉力F作用的时间范围？参考答案：（1）（3分）m/s=4m/s

（2）（4分）设小物块离开水平台阶的速度为v，击中挡板时的水平位移为x，竖直位移为y，由平抛运动有：……

由机械能守恒有：……

又：……，由代入即可解得J

（3）（5分）设拉力F作用的距离为s1，作用的时间为t1

到o点的速度为0时，由动能定理有：Fs1—μmgs=o

s1=2.5m由牛顿第二定律有：F—μmg=ma

a=5m/s又：到o点的速度为4m/s时:

s1=3.3m

又：所以；

1s﹤t1≤1,14s17.如图所示，在屏蔽装置底部中心位置O点放一医用放射源，可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为的粒子。已知屏蔽装置宽AB=9cm、缝长AD=18cm，粒子的质量，电量。若在屏蔽装置右侧条形区域内加一匀强磁场来隔离辐射，磁感应强度，方