【文档说明】湖南省湖南师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷（物选班） Word版含解析.docx，共(11)页，791.021 KB，由小赞的店铺上传

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湖南师大附中2023—2024学年度高一第二学期期末考试物理（物选班）时量：75分钟满分：100分一、单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1．下列说法正确的是A．半导体材料导电性能与外界条件无关B．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都变为原来的二分之一C．由URI=可知，R与导体两端电压U成正比，与通过导体的电流I成反比D．某些金属、合金

和氧化物的电阻率随温度降低会突然减小为零2．如图甲、乙所示，两个电荷量均为q的点电荷分别置于电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和34圆环的圆心，环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F，则图乙中环对圆心同一点电荷的库仑力大小为A．22FB．23FC．2F

D．32F3．我国新能源汽车领先全球，2024年3月，小米第一台汽车XiaomiSU7正式上市，其技术领先且价格符合大众消费，一辆小米新能源汽车在平直公路上行驶，汽车的质量为32.010kgm=，发动机的额定功率为0200kWP=，设汽车在行

驶过程中受到的阻力大小恒为34.010Nf=。如果汽车从静止开始以额定功率启动，则A．汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的加速运动B．汽车在行驶过程中所能达到的最大速度50m/smv=C．若汽车以不同的恒定功率启动所能达到的最大速度相同D．若汽车到达最大速度的时间

为t，则这段时间内的位移2mvxt=4．某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（两电极始终不接触）。若极板上电荷量保持不变，P点为极板间的

一点，下列说法正确的是A．风力越大，电容器电容越小B．风力越大，极板间电场强度仍保持不变C．风力越大，P点的电势仍保持不变D．风力越大，静电计指针张角越大5．在x轴上有两个点电荷1q、2q，其静电场的电势在x轴上分布如图所示。下

列说法正确的有A．1q和2q带有同种电荷B．1x处的电场强度为零C．负电荷从1x移到2x，电势能增加D．负电荷从1x移到2x，受到的电场力减小6．如图为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏。2块相同木板a、b紧挨放在水平地面上。某顾客使小滑块（可视为质点）以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停

在a、b则分别获得二、一等奖，若滑离木板则不得奖。已知每块木板的长度为L、质量为m，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为，滑块质量为2mM=，滑块与木板a、b上表面间的动摩擦因数分别为4、2，重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，则下列说法正确的是A．若木板

全部固定，顾客要想获奖，滑块初速度的最大值为26gLB．若木板全部固定，顾客获一等奖的最小速度为2gLC．若只有木板a固定，顾客获一等奖，滑块初速度的最大值14gLD．若木板都不固定，顾客获二等奖，滑块初速度的最大值32gL二、多选题（本题共4小题、每小题5分、共20分。在每小题给出的四

个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但选不全的得3分，有选错得0分）7．两根长度相同、半径之比:2:1ABrr=的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是A．A、B的电阻之比为1:4B．流过A、B的电流之比为2:1C．通过A、B的电子定向移动速率之

比为1:4D单位时间通过A、B的电量之比为4:18．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅受它们相互之间的静电力，三球均处于静止状态，AB和BC小球间的距离分别是1r、2r，则以下判

断正确的是A．A、C两个小球可能带异种电荷B三个小球的电荷量大小为CABQQQC．摆放这三个小球时，可以先固定C球，摆放A、B使其能处于静止状态，再释放C球D．12ACrQrQ=9．如图所示，由两根不可伸长的细绳a和b悬挂在天花板上的水平木板上放置一个

由足够长的弹力绳c连接的两个物块。物块的质量均为m，离地面的高度为H，初始时刻弹力绳处于拉伸状态。某时刻两根细绳a、b同时断裂，木板触地前，两物块未发生碰撞，重力加速度为g，下列说法正确的是A．木板与两物块组成的系统机械能守恒B．物块可能先做变加速曲线运

动，再做匀变速曲线运动C．物块到地面时的速度可能小于2gHD．两个物块落地的速度不相同10．如图甲所示，在空间坐标系xOy中，a射线管放置在第Ⅱ象限．由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成，细管C到两金属板距离相等，右侧的开口在y轴上，金属板和细管C均平行于x轴。放射源P在A板

左端，可以沿特定方向发射某一初速度的粒子。若金属板长为L、间距为d，当A、B板间加上某一电压时，粒子刚好能够以速度0v从细管C水平射出，进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中。静电分析器中存在着如图所示的辐向电场，分布在整个第Ⅰ象限的区域内．电场线沿半径方向，指向与坐标系原点

重合的圆心O。粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动，粒子运动轨迹处的场强大小处处为0E。0t=时刻粒子垂直x轴进入第Ⅳ象限的交变电场中，交变电场的场强大小也为0E，方向随时间的变化关系如图乙所示，规定沿x轴正方向为电场的正方向。已知粒子的电荷量为2

e（e为元电荷）、质量为m，重力不计。以下说法中正确的是A．粒子从放射源P运动到C的过程中动能减少了2202mdvLB．粒子从放射源P发射时的速度大小为2021dvL+C．粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为2002mv

reE=D．在2tT=时刻，粒子的坐标为220000,22mveETvTeEm+−三、实验题（共14分，11题6分，12题8分）11．（6分）某学校兴趣小组利用电流传感器观察电容器的充、放电现象，设计电路如图甲所示。开关K闭合，将开关S与端点2连接时电源短时间内对电容器完成

充电，充电后电容器右极板带负电；然后把开关S连接端点1，电容器通过电阻放电，计算机记录下电流传感器中电流随时间的变化关系。如图乙是计算机输出的电容器充、放电过程电流随时间变化的It−图像；（1）根据It−图像估算电容器在充电结束时储存的

电荷量为________（结果保留两位有效数字）；（2）已知直流电源的电压为6V，则电容器的电容约为________F（结果保留两位有效数字）；（3）如果不改变电路其他参数，断开开关K，重复上述实验，则充电时的It−图像可能是图

丙中的虚线________（选填“a”“b”或“c”中的一个，实线为闭合开关K时的It−图像）。12．（8分）某实验小组想利用平抛运动实验装置来验证机械能守恒定律，利用身边的器材组装了如图甲所示的装置，具体实验操作如下：①在水平桌面上利用硬练习本做成斜面，使小球从斜面上某一固定位置由静止滚下，小

球离开桌面后做平抛运动；②利用频闪相机对小球离开桌面后的运动进行拍摄，得到小球下落的图片如图乙所示；③利用刻度尺测得图中位置1与2的水平距离为0x，位置1与3的竖直高度为1h，位置2与5的竖直高度为2h，位置4与6的竖直高度为1h。已知频闪相机的

工作频率为f，测得小球质量为m，当地重力加速度为g，试回答以下问题：（1）小球运动到位置2时的动能ME=________，小球运动到位置5时的动能ME=________，当满足表达式________28gh=时，则可验证小球从位置2到位置5运动的过程机械能守恒。（用题干中给

出的物理量字母表示）（2）实验结束后，某小组成员突然发现，桌面右端不水平，于是小组成员对实验结论提出质疑，你认为右端不水平对实验结果________（填“有”或“无”）影响。四、解答题（共42分，要求有必要的文字说明）13．（10分）天文观测到某行

星有一颗以半径r、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星，已知卫星质量为m，万有引力常量为G。求：（1）该行星的质量M是多大？（2）如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的110，那么行星表面处的重力加速度是多大？（3）如果该行星的半径为R，行星与其卫星之间的引力势能表达式为pGMmEr=

，r为行星与卫星的中心间距。求在该行星上发射—颗刚好脱离此行星的卫星，发射速度应为多少？14．（14分）如图所示，水平轨道AB的左端有一压缩的弹簧，其储存的弹性势能4.5pEJ=。弹簧左端固定，右端放一个质量为1kgm=的物块（可视为质点），物块与弹簧

不粘连，弹簧恢复原长时，物块仍未到B点。传送带BC的长为10.7mL=，CD为水平轨道，DE是竖直放置的两个半径为0.3mR=的半圆轨道，D和D错开少许，物块从D进入圆弧轨道，从D出来进入水平轨道DH。AB、BC、CD、DH均平滑连接，不影响物块的运动。已知物块与传

送带间的动摩擦因数为0.5=，其余轨道均光滑，重力加速度210m/sg=。（1）若传送带静止，物块到达传送带右端C点时的速度大小；（2）若传送带沿顺时针方向匀速转动，物块沿圆周运动能到达E点，求传送带的最小速度。15．（18分）如

图所示，在竖直平面内有一足够长的绝缘轨道ABCD，AB水平放置，CD竖直放置，轨道AB、CD粗糙，BC是绝缘光滑的四分之一圆弧形轨道，圆弧的圆心为O，半径0.5mR=，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小44.010N/CE=。现有质量0.2kgm=，电荷量41.010qC−=

−的带电体（可视为质点），从A点由静止开始运动，已知AB的距离1m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5，假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求：（取210m/sg=）（1）带电体运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力大小；（2）带电体最终停在何处；（3）如果电场强度的大小可

在0到4410N/C范围内调节，当E取不同值时，求带电体全程摩擦产生的热量。师大附中高一期末考试物理答案1．答案：DA：与温度有关，错；B：电阻率不变；C：非决定式，R与两者都无关；D，对一一超导现象2．答案：A由题图甲中均匀带电半圆环对圆心点电荷的库仑力大小为F，可以得出14圆环对圆心

点电荷的库仑力大小为22F。将题图乙中的均匀带电34圆环分成三个14圆环，关于圆心对称的两个14圆环对圆心点电荷的库仑力的合力为零，因此题图乙中的34圆环对圆心点电荷的库仑力大小为22F。3．答案：B恒定功

率启动，v增加，F牵减小，由牛二可知，a减小，故汽车作加速度减小的加速运动；当Ff=牵时，v达到最大，利用0PFv=，求得最大速度50m/s=；不同0P启动，最大速度不同；非匀变速直线运动，故位移不等于/2Vmt。4．答案：B/EUd=，/UQC=，结合S/4kd

C=，可知4kQ/SE=，不受d变化影响，A错，B对；d变小，E不变，则P点与左边极板之间电势差减小，左极板电势0=，故P点电势减小，两极板之间电势差减小，指针偏角减小。5．答案：D由图可知：无穷远处电势为零，又有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷

，所以，1q和2q带有异种电荷；电场强度等于图中曲线斜率，1x处的斜率不为零，故电场强度不为零；负电荷从1x移到2x，曲线斜率减小，电场强度减小，所以，受到的电场力减小；负电荷从1x移到2x，电势增大，电势能减小。6．答案：CA：该选项条件对应滑块刚好滑到b

木板右端时速度0=由于木板全部固定，由动能定理可知：2010242222mVmgLmgL−=−−023VgL=B：该选项条件对应滑块刚好滑到b木板左端时速度0=由动能定理：20102422mVmgL−=−022VgL=C．滑块滑上b木板后，由于

上表面动摩擦因数大于下表面，故滑块将与b木板共同减速停下，两者vt−图像112230~:~:b~:ttttt仅滑块运动滑块减速，木板加速共同减速其中12~tt过程中：滑块加速度11212VVagtt−==−共b木板加

速度221Vagtt==−共且相对位移为b板长（获一等奖最大速度对应条件）阴影面积可得：16VgL=又：10t过程中，由动能定理：()221012422mmVVgL−=−014VgL=D．将a，b木板看成整体，滑块加速度14ga=该整体加速度22ga=共速后共同减速

至0，相对位移为a板长，可得023VgL=7．答案：AC根据电阻公式LRS=可知，两导体的电阻之比为22:::1:4AABABARRSSrr===根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为1:1，根据电流的定义式

QIt=可知，单位时间通过A、B的电量之比为1:1，由电流的微观表达式InqSv=，可得::1:4ABABIIvvnqSnqS==8．答案：BC根据“两同夹异”原则判断，AC必定带同种电荷；根据“两大夹小、近小远大”原则，判断，B、C正确；对B受力分析，左右两个方向的库仑力大小相

等，可得AC电荷量之比应等于1r、2r平方之比。9．答案：BD竖直方向上，两物块仅受重力，不受支持力，做自由落体；故水平方向不受摩擦力，只受绳子弹力，因此包含绳子在内的系统整体机械能守恒；初始时刻物块受重力和

弹力，但是弹力逐渐变小，故合力方向逐渐变化，物块作变加速曲线运动，待弹力0=之后，合力不变（即重力），但此时速度方向并不竖直，故物块作匀变速曲线运动；落地时，由于水平方向速度不为0，故实际速度必定大于2gH；两物块的运动完全对称

，落地时速度大小相同，但方向不同。10．答案：BD设粒子运动到C处时速度为0v，粒子反方向的运动为类平抛运动，水平方向有0Lvt=竖直方向有2122dat=由牛顿第二定律2Uemad=联立解得22022mdv

UeL=，粒子从放射源发射出到C的过程，由动能定理k12Δ2eUE−=，解得220k2Δ2mdvEeUL=−=−，设粒子发射时速度的大小为v，粒子从放射源发射至运动到C的过程，由动能定理2201112222eUmvmv−=−，解

得2021dvvL=+。A错误，B正确；C．由牛顿第二定律2002veEmr=得2002mvreE=，C错误；D．2T时，粒子在x方向的速度为022xeETvm=，所以一个周期内，离子在x方向的平均速度022xxveETvm==每个周期

粒子在x正方向前进2002xeETxvTm==，因为开始计时时粒子横坐2002mvreE=，所以2T时，粒子的横坐标为2200002222mveETxrxeEm=+=+，粒子的纵坐标为02yvT

=−在nT时粒子的坐标为220000,22mveETvTeEm+−D正确，故选BD。11．44.510C−57.510F−a12．2221024hmfx+2223024hmfx+()22

231fhh−无13．（1）2324rGT；（2）22400rT；（3）2328rRT【详解】（1）根据万有引力定律和向心力公式222GMmmrrT=得2324rMGT=（2）在行星表面，万有引力等于重力210GMmmgr=得22400rgT=（

3）所发射的卫星要能够刚好运动到距离地球无穷远处，即无穷远处的卫星动能为零。由能量守恒得RREkEpEkEp+=+21002RGMmmvR−=+得23228RGMrVRRT==14．解：（1）从开始到C点21102cWmglmV−=−弹2m/s

cV=（2）2min3/nEmVFmgVgRmsR====从C到E：2211215/22EccmgRmVmVVms−=−=设从B到C全程加速：'2'1max104/2ccWmgLmVVmsV+=−=弹即：传送带最小速度为15m/s15．（1）从A点运动到C点，根

据动能定理得：()212ABABCqEsRmgRmgsmv+−−=代入数据解得：210m/sCv=，在C点时，根据牛顿第二定律有：2CNmvFqER−=代入数据解得：20NNF=，根据牛顿第三定律得对轨道的压力为20N，方向水平向左（2）设CD向上运动到最高点时速度为0时，上移的位移为x，对

全过程运用动能定理得：()()0ABABqEsRmgsmgRxqEx+−−+−=代入数据解得：1mx=；因为qEmg=，所以物块不会滑下，最终停在离C点上方1m处；（3）①当．4410N/CE=时，最终停在离C点上方1m处，则产生的热量：440.50.21010.511041

03ABQmgsqExJJJ−=+=+=②当电场力等于重力时，即qEmg=，解得：4210N/CE=，带电体恰好在BC段做往复运动，当44210N/C410N/CE时，最终在BC轨道上往复运动，且到

C点速度为零，对全过程运用能量守恒得：()ABqEsRmgRQ+=+代入数据解得：()41.5101QEJ−=−③根据qEmg=得，带电体不能停在水平面上，电场强度至少为：4110N/CE=当44110N/C210N/OE时，最

终在BC轨道上往复运动，且到B点速度为零，对全过程运用能量守恒有：ABQqEs=，代入数据解得：()410QEJ−=．④当40110N/CE时，物体不会动，0Q=。答：（1）带电体运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力大小为20N；（2）物体最终停在离C点上方1m处；（3）当

．4410N/CE=时，产生的热量为3J；当44210N/410N/CEO时，产生的热量为()41.5101EJ−−；当44110N/210N/CEC时，产生的热量为()410JE−；当40110N/CE

时，产生的热量为0。