湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附属中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题

湖南师大附中2024一2025学年度高一第二学期期末考试 物理（物选班）参考答案 一、单选题（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） 题号 2 3 5 6 答案 D CA B D 1.D【解析】点电荷周围离点电荷距离相等的地方场强大小相等，但扬强方向不相同，故A项错误：点电荷仅在电场力作用下由静 止释放，其电场力做正功，其将从电势能高的地方向电势能低的地方运动，由于E=,对于正电荷来说电势高的地方电势能也 高，对于负电荷来说电势高的地方电势能低。即对于负电荷来说，点电荷仅在电场力作用下由静止释放，将从低电势的地方向高 电势的地方运动，故B项错误：在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故C错误：任何 两个彼此绝缘文相距很近的导体，都可以看成一个电容器，故D项正确。故选D。 2.C【解析】甲表表头与电阻串联，故是电压表，R,增大时，变阻器分担的电压增大，甲表量程增大：故C正确D错误。变阻器与乙 表头并联，起分流作用，故是电流表，R增大时，电路中变阻器分流减小，乙表量程减小：故AB错误；故选C。 3.A【解析】列车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，则有F=∫=k,结合功率P=F=fu=,即Pcv,故列车的速度变为原来 的2倍时，功率变为原来的8倍。故选A。 4.B【解析】根据牛频第二定律ngsin Ocos0-gcos0-ngsin Osin0=ma,可得a=gsin dcos0-gcos0-gsir0,故选B. 5D【解折】在地表附近万有引力近以等于堂力，则觉=m,银据万有引力找供向心力可知物=m(R+)紧解得T R √正，故A错误：根据题意结合几何关系可知卫星的轨道辛径为陆白故B错误：由万有引力捉供向心力可得 =m二=m,解得一√圆。=√.所以空间站与卫是的线连度之比为1：V5m0,角连度之比为1：Vm0。故C错 误，D正确：故选D 6C【解折1由电容的决定式C-的可得号=}，由电容的定又式C-号以及Q=Q,解得号-号=青，故A错误：闭合开关 后，C放电，C充电，则流过R的电流为→，故B错误：C放电，U1减小，C2充电，U增大，所以闭合开关并稳定后，两板间电压 U介于U、U2之间，故C正确。闭合开关并稳定后，两电容器电压相同，由Q=(CU解得Q1:Q=C:C=1:4,故D错误：故 选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) 题号 8 9 10 答案 BD BC CD AD ,BD【解析】当d端短路时，R和R并联再与R串联，b之间的等效电阻R=R尼7，故A错误：当ab端短路时 R和R并联再与R串联，d之间的等效电阻R=R十三4Q,故B正确：当ab两端接通测诚电源时，R中没有电 3与R串联，(d两端的电压为R分得的电压URRU=7V,故C错误：当d两鵝接通测试电源时，R 相等于R与R串联ab两端的电压为R,分得的电压Uh=尽干RU=3.5V,故D正确。故选BD 8C【解析】质点从A点运动到B点的过程，平均速度方向与位移方向相同，则平均速度的方向由A点指向B点，选项A错误： 因x为由B到A的位移，则表示质点从B点运动到A点过程的平均速度，选项B正确：若B点越接近A点，则1越短，则二越 接近质点在A点时的聊时速度，选项C正确：AA'的方向是质点在A点的瞬时速度方向，质点做曲线运动，则速度方向与合力方 向不共线，则质，点经过A点时所受合力不可能沿着AA的方向，选项D错误。故选C 9CD【解析】电势能E=%,故电势华=但，那么场源电荷附近电势正负和场源电荷正负一致，故由困可得原点处电荷Q带正 电=6m处电荷Q季食电：故A错保A点处电势为家，（有9Q=0,所以，电背QQ的电背量之北&验 6品。一41，此B错误B高关电务为车根据他物为本可得织8-0，可存合一是产解得B点 的工坐标x=8c,故C正确：点电荷周围场强E-,两场源电荷电性相反，那么两场源电荷在C点的场强方向相反C点电势 高一物理（物选班）（附中版）参考答案一1 变化为零，故C点场强为索，根据叠加定理可得两场源电荷在C点场强大小相等，故有=口。，解得云=12cm,故D正 确：故选CD 10.AD【解析】由于2球对3球的作用力沿斜面方向的分力大小为F=mgsin30°=mg,垂直斜面方向的分力大小为F 2mgc0s30°=Y5 mg小球所受重力沿斜面方向的分力大小为G=mgn30=合g,垂直针面方向的分力大小为G mg00s30气mg,由于F<G,F<G,且弹簧被压缩，所以小球1与小球3之间是斥力，小球1带正电，小球3也带正电，A 正确：由于小球2带负电，小球1带正电，小球1和2之间是引力，球3沿斜面向下运动合力为零时动能最大，运动到MN中点处 时，小球所受弹簧的弹力为0，库仑力垂直于斜面向上，合力为F0=mgi如30=2mg,所以此时动能不是最大，B错误：运动至 N点的醉间，弹黄初末状态的弹性势能刚好相等，电场力微功为零，电势能也不变，根据能量守恒有mgLm30=立m,可得 =V,C错误：球3在M点时，根据平街有，6Q:Q=mgin30+号mgn30+,对于球3和球2之间有Q:Q mg,可得F,=号mg,球3运动至N点时，弹簧弹力反向，大小不变，根据牛频第二定律，有F十之mgsn30”-mgsn30°= 1 a,解得a=2g,D正确。故选AD 三、实验题（本大题共2小题，共14分） 11.(6分)(1)向下(1分) (2)6.1×10-(2分) (3)1.0×10-(2分) (4)正确(1分) 【解析】(I)由图甲可知充电过程中，流过电阻R的电流方向为向下： (2)根据g一货可得电容器充电结来时的带电荷量4一品C6.1X10C (3)根据C=号，代入数据得C=61X10F=1.0X10F 6 (4)正确，电容器放电的过程中，电容器C与电阻R两端的电压大小相等，因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值 U”及国线与时间轴所国“面积”，仍可应用C一子一心计算电客位 12.(8分)(1)一2(2分) (2)一2.1(-1.9至于-2.3均可)(1分)0.59(0.57至于0.61均可)(1分) (3)C(2分) (4)C(2分) 【解析】(1)设初始位置时，细线与竖直方向夹角为0，则细线拉力最小值为Tm=mgos0,到最低点时细线拉力最大，则mg(1 cOs)=号m2,T。一mg=m号，联立可得T=3mg一2Tm,即若小铜球摆动过程中机械能守位。则图乙中直线斜率的理论 值为一2. (2)由图乙得直线的斜率为k=7735=-2.1,3mg=1.77N,则小钢球的重力为mg=0.59N 0.2 (3)该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小。故选C (4)考虑空气阻力，设初始位置时，细线与竖直方向夹角为0，则细线拉力最小值为T=mgc0s0, 到最低点时细线拉力最大，则mg1一Cs》一W=方m,T一mg=m号，联立可得T=一2T十3ng一是W,有上述式 子可知国像的斜单为一2不支，戴距变为3mg一二W,即纵我距与里论值相比偏小， 故选C。 四、计算题（本大题共3小题，共42分） 13.(12分)【解析】(1)带电小球静止在A点的受力如图： 高一物理（物选班）（附中版）参考答案一2 根据共点力平衡条件，有：Eg=ngtan0… ……(2分】 g.... …(2分) (2)设两板间电压为U,则U=Ed… …(3分） 由C=是，可得Q=CU,(3分) Q=CEd=Cmgdtan 0 *4(2分） 14.(14分)【解析】(1)初始时A、B静止，此时OA与水平方向夹角为30°，A、B受力平衡，有T=mg,T=mg…(2分) 故有m=n…(们分) (2)设A可以下降的最大高度为H,A向下位移最大时A、B速度均为0，由机械能守恒定律有 mgH=mg…2(F十一d0…(3分） 解得H=d(2 (3)A和B总动能最大时系统的总势能最小，即总势能取极小值，对应系统静止时的平衡位置，即OA与水平方向夹角为30的位 置，由机梳能守恒定律，此时总动能Ek总=(2一√3)mgd…(2分) 由关联速度知，此时A.,B速度等大A.,B动能等大，故此时A的动能为E=号E…(2分) 综上，A和B总动能最大时A的动能为E=（1-侣)mgd…(（2分) 2 15.(16分)汇解折11设电子进入第4个国简后的选度为n报据功能定理有Ue=受mf…（2分 得2/h…分 第4个国筒的长度为==m置-T√哥 2Uoe …(1分） (2)设电子从第5个喝筒射出后的速度为边，根据动能定理有U。=乞m吃 1 得物= /10U.e …(1分》 m 电子在偏转电场中运动的加选度是4=上-E-U 4小小小小…(1分） mm mL 电子射出偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为y=2 其中！为飞行时间。由于电子在平行于板面的方向不受力，所以在这个方向做匀建直线运动，由1一品 且由题意得U=8U,代入得到y- 5 4…小小44…（们分）》 L 由类平抛运动的站论，结合几何关系可知：流号 2 (1分)】 解得=号L ……(2分） L —(0.5L≤lM≤2L.) 得<≤号L …(2分) 且要使电子不打板，电子在垂直于板面方向偏移的距离：0≤y≤号L 综上得<<L (2分) 又周为器（华） 得U,Ue≤10U, …(分)】 或-10UUe<9U (1分) 高一物理（物选班）（附中版）参考答案一3湖南师大附中2024一2025学年度高一第二学期期来考试 物理（物选班） 时量：75分钟满分：100分 得分： 第I卷（选择题）》 一、单选题（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.下列说法中正确的是 A.点电荷周围离点电荷距离相等的地方场强相同 骨 B.点电荷仅在电场力作用下由静止释放，将从高电势的地方向低电势 的地方运动 C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法 赵 叫假设法 D.两个彼此绝缘又相距很近的金属针，可以看成一个电容器 2.如图所示，甲、乙两个电表都是由一个表头G和一只变阻器R组成的， 下列说法正确的是 数 阳 A.乙表是电流表，R2增大时量程增大 B.乙表是电压表，R2增大时量程增大 C.甲表是电压表，R1增大时量程增大 D.甲表是电流表，R增大时量程减小 3.中国的高铁技术居世界领先地位，通常列车受到的阻力与速度的平方成 正比，即f=k。列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引。若列车以 120km/h的速度匀速行驶时机车的功率为P,则该列车以240km/h的 速度匀速行驶时机车的功率为 A.8P B.6P C.4P D.2P 舒 世 4.工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建 筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为O,交线为PN,坡面内QN与 PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN,∠MNQ=O。若建筑材料与 坡面、挡板间的动摩擦因数均为4，重力加速度大小为g,则建筑材料沿 MN向下匀加速滑行的加速度大小为 高一物理试题（附中版）第1页（共8页） A.gsin20-ugcos 0-ugsin Ocos 0 B.gsin Ocos 0-ugcos 0-ugsin20 C.gsin 0cos 0-ugcos 0-ugsin 0cos 0 D.gcos20-ugcos 0-ugsin0 5.2023年5月11日，天舟六号货运飞船成功对接中国空间站天和核心 舱，空间站和另一地球卫星的轨道如图所示，两轨道在同一平面，二者的 运动均可看成匀速圆周运动。已知卫星一地心的连线与卫星一空间站 的连线的最大夹角为O,地球半径为R,空间站距地面的高度为h,地球 表面重力加速度为g,忽略地球自转。下列判断正确的是 ●定问话 卫 地球 A.中国空间站的运行周期为、 4π2(R+h) &R2 B卫星的轨道半径为血。 C.空间站与卫星的线速度之比为√sin0：1 D.空间站与卫星的角速度之比为1：√sin0 6.如图，两平行板电容器C、C2正对面积分别为S、2S,两板间距离分别为 d,号，开始时开关断开，两板间电压分别为U、U,两电容器带电量均 为Q。下列说法正确的是 A.U=U2 B.闭合开关后，电阻R上有a→b电流 C.闭合开关并稳定后，两板间电压U介于U1、U2之间 D.闭合开关并稳定后，C1、C2两电容器带电量之比为4：1 高一物理试题（附中版）第2页（共8页） 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) 7.一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=42,R2=12,R3=4, 另有一测试电源，电源输出的电压为14V,内阻忽略不计，则 ao A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是82 B.当ab端短路时，cd之间的等效电阻是142 C.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为6V D.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为3.5V 8.如图所示的曲线MN是某一质点的运动轨迹， A AA'为曲线上A点处的切线。质点从B点运动 到A点所发生的位移为x,所用时间为t。下列 说法正确的是 A.质点从A点运动到B点的过程，平均速度的方向由B点指向A点 B.表示质点从B点运动到A点过程的平均速度 C.若B点越接近A点，则越接近质点在A点时的瞬时速度 D.质点经过A点时所受合力可能沿着AA'的方向 9.通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，已知试探电荷q 在场源电荷Q的电场中所具有的电势能表达式为E,=Q(式中k为静 电力常量，r为试探电荷与场源电荷间的距离)。真空中有两个点电荷 Q、Q2分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上。x轴上各点 的电势φ随x的变化关系如图所示。A、B是图线与x的交点，A点的x 坐标是4.8cm,图线上C点的切线水平。下列说法正确的是 x/em A.电荷Q、Q2的电性相同 B.电荷Q、Q2的电荷量之比为1：4 C.B点的x坐标是8cm D.C点的x坐标是12cm 高一物理试题（附中版）第3页（共8页） 10.如图，带电荷量为6Q(Q>0)的球1固定在倾角为30°光滑绝缘斜面上 的N点，其正上方L处固定一电荷量为一Q的球2，斜面上距N点L 处的M点有质量的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连 并在M点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力 大小为"。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。g为重力加速 度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是 30 A.带正电 B.运动到MN中点处时，动能最大 C.运动至N点的速度大小为2√gL D.运动至N点的加速度大小为2g 选择题答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 答案 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共14分） 11.(6分)在测定电容器电容的实验中，将电容器C、电压传感器、阻值为 3kΩ的电阻R、电源(6V)、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连 接。先将开关S掷向1，电源给电容器充电，充电完毕后，将开关S掷 向2，电容器放电，直至放电完毕。与电压传感器相连接的计算机所记 录的电压随时间变化的图线如图乙所示；由计算机对图乙进行数据处 理后得到的“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像如图丙所示。 (1)充电过程中，流过电阻R的电流方向为 (填“向上”或“向 下”)。 (2)电容器充电结束时的带电荷量为C(保留两位有效数字)。 (3)该电容器的电容为 F(保留两位有效数字)。 高一物理试题（附中版）第4页（共8页） (4)某同学认为，仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电 容器的两端进行实验，也可以测出电容器的电容值。该同学的观，点 是否正确 (填“正确”或“错误”)。 条：-6y 向+182.7· 电 1闻-10.4s 玉 0 接计 算机 悴：-6型 传感器 100200300400 0100200300400 间s 时间isj 乙 内 12.(8分)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。 一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所 示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动， 记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tx和最小值Tmm。改 变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标 系中绘制的Tmx一Tm图像是一条直线，如图乙所示。 T.八1 1.80 1.7 1.70 1.65 1.6 1.55 拉分 数据 1.50 传感器 采集器 1.45 材 1.40 1.35 0.000.050.100.150.20TmJN 图甲 图乙 (1)若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率大小的理论值 为 0 (2)由图乙得：直线斜率的大小为 ,小钢球的重力为 N。(结果均保留2位有效数字)。 (3)该实验系统误差的主要来源是 (单选，填正确答案标号)。 A.小钢球摆动角度偏大 B.小钢球初始释放位置不同 C.小钢球摆动过程中有空气阻力 (4)考虑到上述实验误差的影响，实验得到的Tmx一T图像与理论值 相比 A.斜率偏小 B.斜率偏大 C.纵截距偏小 D.纵截距偏大 高一物理试题（附中版）第5页（共8页） 四、计算题（本大题共3小题，共42分） 13.(12分)如图所示，平行板电容器与电源相连，两极板竖直放置，相距为 d,在两极板的中央位置，用绝缘细线悬挂一个质量为m,电荷量为q的 小球，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成0角。已知电容器的电 容为C,重力加速度大小为g。求： (1)平行板电容器两极板间的电场强度大小： (2)电容器极板上所带电荷量Q。 高一物理试题（附中版）第6页（共8页） 14.(14分)如图，可视为质点的光滑轻质定滑轮P与竖直墙面上的O点等 高，Q为OP的中点，OP距离为2d。一根轻质不可伸长的细绳一端系 在O点，穿过光滑圆环A再绕过定滑轮P,另一端吊着质量为的重 物B。初始时A、B都静止，且此时OA与水平方向夹角为30°（如图所 示)，然后在外力作用下，将圆环A缓慢上移到Q点并静止释放。已知 重力加速度为g,整个过程中B未与滑轮P相撞，不计空气阻力和一 切摩擦。求： 30 B自 (1)A的质量： (2)A可以下降的最大距离； (3)A和B总动能最大时（也即A、B回到初始时）A的动能。 高一物理试题（附中版）第7页（共8页） 15.(16分)如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分 组成。直线加速器由5个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心 轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇 数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另 一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，在=0 时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属 圆板中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速， 沿中心轴线冲进圆筒1，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中时，都 能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速，且已知电子 的质量为m、电荷量为e、交变电压的绝对值为U。,周期为T,电子通过 圆筒间隙的时间可以忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板 A与B组成，板长和板间距均为L,两极板间的电压UB=8U。,两板间 的电场可视为匀强电场，忽略边缘效应，距两极板右侧L处竖直放置 一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO 射入偏转电场，并从另一侧的Q点射出，最后打到荧光屏上。试求： 37 B (1)第4个金属圆筒的长度s; (2)电子打在荧光屏上的M点到O点的距离laM; (3)若两极板间的电压UB可调节，要使电子能打在荧光屏上距O点 0.5L一2L的范围内，求UB的取值范围。 高一物理试题（附中版）第8页（共8页）