2022年湖南省邵陽(yáng)市白倉(cāng)鎮(zhèn)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年湖南省邵陽(yáng)市白倉(cāng)鎮(zhèn)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于液體的微觀結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法正確的是（

）（A）液體分子間距離很大，相互作用力很弱（B）液體分子在雜亂無(wú)章地運(yùn)動(dòng)，無(wú)任何規(guī)律性（C）液體分子在振動(dòng)，但無(wú)確定的平衡位置（D）液體分子排列整齊，在確定的平衡位置附近振動(dòng)參考答案：C2.在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ。若衛(wèi)星的發(fā)射速度為，第一宇宙速度為，在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度為，則（

）

A．>>B．若衛(wèi)星的發(fā)射速度為2，衛(wèi)星最終圍繞地球運(yùn)行的軌道半徑將變大。C．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ參考答案：AD3.（多選題）如圖甲所示，阻值為r=4Ω的矩形金屬線框與理想電流表、理想變線圈構(gòu)成回路，標(biāo)有“12V36W”的字樣的燈泡L與理想變壓器的副線圈構(gòu)成回路，燈泡L恰能正常發(fā)光，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1，矩形金屬線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．理想變壓器原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=40sin100πt（V）B．理想電流表的示數(shù)為1AC．t=0.01時(shí)，矩形金屬線框平面與磁場(chǎng)方向垂直D．燈泡L與理想變壓器的副線圈構(gòu)成的回路中的電流方向每秒改變50次參考答案：BC【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】變壓器原副線圈的電壓之比與線圈的匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)電燈能正常發(fā)光，判斷出副線圈兩端的電壓和電流，即可判斷，通過(guò)乙圖判斷出電流的周期及在一個(gè)周期內(nèi)電流方向的變化次數(shù)即可判斷【解答】解：A、燈泡正常發(fā)光，故副線圈兩端的電壓為U2=12V，根據(jù)得，輸入端的最大電壓為，由乙圖可知，周期為0.02s，交流電的圓頻率：故原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為μ=36sin100πt（V），故A錯(cuò)誤；B、副線圈兩端的電流為，根據(jù)得，故電流表的電流為I1=1A，故B正確；C、t=0.01時(shí)，有乙圖可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，故線圈在中性面位置，故矩形金屬線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，故C正確；D、由乙圖可知，周期為0.02s，在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，故1s內(nèi)電流改變的次數(shù)為n=次，故D錯(cuò)誤；故選：BC4.嫦娥一號(hào)”是我國(guó)月球探測(cè)“繞.落.同”三期工程的第一個(gè)階段,也就是“繞”.我國(guó)計(jì)劃將于2007年底發(fā)射第一顆環(huán)月衛(wèi)星.發(fā)射過(guò)程為防偏離軌道,探測(cè)器將先在近地軌道繞地球3周,再經(jīng)長(zhǎng)途跋涉進(jìn)入月球的近月軌道繞月飛行,已知月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的1/6,月球半徑約為地球半徑的l/3,則以卜說(shuō)法中正確的是A.繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期較小B.探測(cè)器在月球表面附近運(yùn)行時(shí)的速度小于7.9km/sC.探測(cè)器在月球表面附近所受月球的萬(wàn)有引力小于在地球表面所受地球的萬(wàn)有引力D.繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度較大參考答案：BC5.一束帶電粒子以同一速度，并從同一位置進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中它們的軌跡如圖所示。粒子的軌跡半徑為，粒子的軌跡半徑為，且，、分別是它們的帶電量，則A．帶負(fù)電、帶正電，荷質(zhì)比之比為B．帶負(fù)電、帶正電，荷質(zhì)比之比為C．帶正電、帶負(fù)電，荷質(zhì)比之比為D．帶正電、帶負(fù)電，荷質(zhì)比之比為參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在第3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為10m，第5s內(nèi)的位移是14m，則物體的加速度大小為m/s2，前5s內(nèi)的位移是m，第5s末的瞬時(shí)速度是

m/s。參考答案：2

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157.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段。在研究和解決問(wèn)題過(guò)程中，不僅需要相應(yīng)的知識(shí)，還要注意運(yùn)用科學(xué)方法。理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)（1）上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列應(yīng)為

（2）在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論，其中

是事實(shí)，

是推論參考答案：（1）②③①④

（2）

②

，

③①④整個(gè)實(shí)驗(yàn)是在一定的實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上通過(guò)推理形成結(jié)論，所以合理的實(shí)驗(yàn)順序?yàn)棰冖邰佗堋Ｙだ岳硐雽?shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟②是可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)．由于現(xiàn)實(shí)生活中，小球在斜面上滾動(dòng)時(shí)不可能不受摩擦力的作用，所以實(shí)驗(yàn)步驟③①④都是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理推理。8.（8分）質(zhì)量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連．物體與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是重力的0．2倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長(zhǎng)為4cm，此時(shí)圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2—13所示．圓盤開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，要使物體與圓盤保持相對(duì)靜止，圓盤的最大角速度=

(2)當(dāng)角速度達(dá)到2ω0時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量X=

．(g取10m／s2)參考答案：9.（4分）冬天到了，很多同學(xué)用熱水袋取暖?，F(xiàn)有某一熱水袋內(nèi)水的體積約為400cm3，它所包含的水分子數(shù)目約為

個(gè)。（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字，已知1mol水的質(zhì)量約為18g，阿伏伽德羅常數(shù)取6.0×1023mol－1）參考答案：答案：1×1025（4分）10.（4分）A、B、C是三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的火箭上，B、C兩火箭朝同一方向飛行，速度分別為、，。地面上觀察者認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘中走得最慢的是

；走得最快的的是

。參考答案：

C，A11.約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)估算4mg的經(jīng)天的衰變后還剩0.25mg。參考答案：正電子

56天核反應(yīng)方程式為：，由質(zhì)量數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為0，由電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)子數(shù)為1，所以X為正電子；由圖象知半衰期大約為14天，由公式，得。12.參考答案：

13.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過(guò)兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會(huì)看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉，衍射三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大?。唬?）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開(kāi)底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.據(jù)報(bào)道，嫦娥三號(hào)將于近期發(fā)射。嫦娥三號(hào)接近月球表面的過(guò)程可簡(jiǎn)化為三個(gè)階段：距離月球表面15km時(shí)打開(kāi)反推發(fā)動(dòng)機(jī)減速，下降到距月球表面H=l00m高度時(shí)懸停，尋找合適落月點(diǎn)；找到落月點(diǎn)后繼續(xù)下降，距月球表面h=4m時(shí)速度再次減為0；此后，關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī)，使它做自由落體運(yùn)動(dòng)落到月球表面．已知嫦娥三號(hào)質(zhì)量為140kg，月球表面重力加速度g'約為1.6m/，月球半徑為R，引力常量G．求：

(l)月球的質(zhì)量；

(2)嫦娥三號(hào)懸停在離月球表面l00m處時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)嫦娥三號(hào)的作用力；(3)嫦娥三號(hào)從懸停在l00m處到落至月球表面，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)嫦娥三號(hào)做的功，參考答案：17.惰性氣體分子為單原子分子，在自由原子情形下，其電子電荷分布是球?qū)ΨQ的。負(fù)電荷中心與原子核重合。但如兩個(gè)原子接近，則彼此能因靜電作用產(chǎn)生極化（正負(fù)電荷中心不重合），從而導(dǎo)致有相互作用力，這稱為范德瓦爾斯相互作用。下面我們采用一種簡(jiǎn)化模型來(lái)研究此問(wèn)題。當(dāng)負(fù)電中心與原子核不重合時(shí)，若以x表示負(fù)電中心相對(duì)正電荷（原子核）的位移，當(dāng)x為正時(shí)，負(fù)電中心在正電荷的右側(cè)，當(dāng)x為負(fù)時(shí)，負(fù)電中心在正電荷的左側(cè)，如圖1所示。這時(shí)，原子核的正電荷對(duì)荷外負(fù)電荷的作用力f相當(dāng)于一個(gè)勁度系數(shù)為k的彈簧的彈性力，即f=－kx，力的方向指向原子核，核外負(fù)電荷的質(zhì)量全部集中在負(fù)電中心，此原子可用一彈簧振子來(lái)模擬。今有兩個(gè)相同的惰性氣體原子，它們的原子核固定，相距為R，原子核正電荷的電荷量為q，核外負(fù)電荷的質(zhì)量為m。因原子間的靜電相互作用，負(fù)電中心相對(duì)各自原子核的位移分別為x1和x2，且|x1|和|x2|都遠(yuǎn)小于R，如圖2所示。此時(shí)每個(gè)原子的負(fù)電荷除受到自己核的正電荷作用外，還受到另一原子的正、負(fù)電荷的作用。眾所周知，孤立諧振子的能量E=mv2/2+kx2/2是守恒的，式中v為質(zhì)量m的振子運(yùn)動(dòng)的速度，x為振子相對(duì)平衡位置的位移。量子力學(xué)證明，在絕對(duì)零度時(shí)，諧振子的能量為hω/2，稱為零點(diǎn)振動(dòng)能，，h為普朗克常量，為振子的固有角頻率。試計(jì)算在絕對(duì)零度時(shí)上述兩個(gè)有范德瓦爾斯相互作用的惰性氣體原子構(gòu)成的體系的能量，與兩個(gè)相距足夠遠(yuǎn)的（可視為孤立的、沒(méi)有范德瓦爾斯相互作用的）惰性氣體原子的能量差，并從結(jié)果判定范德瓦爾斯相互作用是吸引還是排斥。可利用當(dāng)|x|<<1時(shí)的近似式(1+x)1/2≈1+x/2-x2/8，(1+x)-1≈1－x+x2。參考答案：兩個(gè)相距R的惰性氣體原子組成體系的能量包括以下幾部分：每個(gè)原子的負(fù)電中心振動(dòng)的動(dòng)能，每個(gè)原子的負(fù)電中心因受各自原子核“彈性力”作用的彈性勢(shì)能，一個(gè)原子的正、負(fù)電荷與另一原子的正、負(fù)電荷的靜電相互作用能.以和分別表示兩個(gè)原子的負(fù)電中心振動(dòng)速度，和分別表示兩個(gè)原子的負(fù)電中心相對(duì)各自原子核的位移，則體系的能量

，

式中U為靜電相互作用能

，

(2)為靜電力常量．因，，，利用，可將(2)式化為

，

(3)因此體系總能量可近似表為

.

(4)注意到和，可將(4)式改寫為

.

(5)式中，

，

(6)

，

(7)

，

(8)

．

(9)(5)式表明體系的能量相當(dāng)于兩個(gè)獨(dú)立諧振子的能量和，而這兩個(gè)振子的固有角頻率分別為

，

(10)

.

(11)在絕對(duì)零度，零點(diǎn)能為

，

(12)兩個(gè)孤立惰性氣體原子在絕對(duì)零度的能量分別