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）

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. B. C. D. 3. 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，发动机的额定功率为，设汽车在行驶过程中受到的阻力大小恒为。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 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 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、，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. 和带有同种电荷 B. 处的电场强度为零 C. 负电荷从移到，电势能增加 D. 负电荷从移到，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，滑块与木板a、b上表面间的动摩擦因数分别为、，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 B. 若木板全部固定，顾客获一等奖的最小速度为 C. 若只有木板a固定，顾客获一等奖，滑块初速度的最大值 D. 若木板都不固定，顾客获二等奖，滑块初速度的最大值 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1:4 B. 流过A、B的电流之比为2:1 C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:4 D. 单位时间通过A、B的电量之比为4:1 8. 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，和小球间的距离分别是、，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 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. 9. 如图所示，由两根不可伸长细绳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 D. 两个物块落地速度不相同 10. 如图甲所示，在空间坐标系中，α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α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，α粒子刚好能够以速度从细管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，α粒子运动轨迹处的场强大小处处为。时刻α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，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α粒子的电荷量为2e（e为元电荷）、质量为m，重力不计。以下说法中正确的是（　　） A. α粒子从放射源P运动到C的过程中动能减少了 B. α粒子从放射源P发射时的速度大小为 C. α粒子在静电分析器中运动轨迹半径为 D. 在时刻，α粒子的坐标为 三、实验题（共14分，11题6分，12题8分） 11. 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图像； （1）根据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时的图像）。 12. 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，位置1与3的竖直高度为，位置2与5的竖直高度为，位置4与6的竖直高度为。 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______，小球运动到位置5时的动能______当满足表达式_____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. 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，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，r为行星与卫星的中心间距。求在该行星上发射一颗刚好脱离此行星的卫星，发射速度应为多少？ 14. 如图所示，水平轨道的左端有一压缩的弹簧，其储存的弹性势能。弹簧左端固定，右端放一个质量为的物块（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。传送带的长为，为水平轨道，是竖直放置的两个半径为的半圆轨道，D和错开少许，物块从D进入圆弧轨道，从出来进入水平轨道。、、、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，其余轨道均光滑，重力加速度。 （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. 如图所示，在竖直平面内有一足够长的绝缘轨道，水平放置，竖直放置，轨道、粗糙，是绝缘光滑的四分之一圆弧形轨道，圆弧的圆心为O，半径，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小。现有质量，电荷量为带负电的带电体（可视为质点），从A点由静止开始运动，已知距离1m，带电体与轨道，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。（取g=10m/s2）求： （1）求带电体首次运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力； （2）带电体最终停在何处； （3）如果电场强度大小可在0到范围内调节，当E取不同值时，求带电体全程摩擦产生的热量。 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题答案】 【答案】D 【2题答案】 【答案】A 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】B 【5题答案】 【答案】D 【6题答案】 【答案】C 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题答案】 【答案】AC 【8题答案】 【答案】BC 【9题答案】 【答案】BD 【10题答案】 【答案】BCD 三、实验题（共14分，11题6分，12题8分） 【11题答案】 【答案】（1） （2） （3） 【12题答案】 【答案】 ①. ②. ③. ④. 无 四、解答题（共42分，要求有必要的文字说明） 【13题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【14题答案】 【答案】（1）；（2） 【15题答案】 【答案】（1）20N；（2）最终停在离C点上方1m处；（3）①当时，；②当时，；③当时，；④当， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$