湖南师大附中2023年高三物理第一学期期末综合测试试题含解析

湖南师大附中2023年高三物理第一学期期末综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。

先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图2所示。

定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0，以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（）A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电压C．电容器的电容D．电源的内电阻2、如图所示是旅游景区中常见的滑索。

研究游客某一小段时间沿钢索下滑，可将钢索简化为一直杆，滑轮简化为套在杆上的环，滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略，滑轮和悬挂绳重力可忽略。

游客在某一小段时间匀速下滑，其状态可能是图中的（）A．B．C．D．3、如图所示为A．B两辆摩托车沿同一直线运动的速度一时间(v-t)图象，已知：t=0时刻二者同时经过同一地点，则下列说法正确的是（）A．摩托车B在0~6s内一直在做加速度减小的加速运动B．t=6s时A、B两辆摩托车恰好相遇C．t=12s时A、B两辆摩托车相距最远D．率托车A在0~12s内的平均速度大小为10m/s4、某同学按如图1所示连接电路，利用电压传感器研究电容器的放电过程。

先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机，屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线，如图2所示。

电容器的电容C 已知，且从图中可读出最大放电电压U0，图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k，但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出．．．．的是A．电容器放出的总电荷量B．电阻R两端的最大电流C．定值电阻R D．电源的电动势和内电阻5、如图所示，空间存在垂直于斜面向下的匀强电场(图中未画出)，两个带电物块A和B位于图中位置，A固定于水平地面上，B置于光滑斜面上，B的重力为G。

则下列情况能让B在斜面上保持静止且让B对斜面的压力小于G cosθ的是（）A．A和B都带正电荷B．A和B都带负电荷C．A带正电荷，B带负电荷D．A带负电荷，B带正电荷6、如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用F=8N的力，斜向下推物体，力F与水平面成30角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5，则A．物体对地面的压力为24NB．物体所受的摩擦力为12NC．物体加速度为26/m sD．物体将向右匀速运动二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、下面是有关地球和月球的一些信息：(1)月球轨道半径约为地球半径的60倍；(2)月球密度约为地球密度的35；(3)月球半径约为地球半径的311。

地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转，根据以上信息可得（）A．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1 3600B．月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的9 55C．月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的1 3600D．月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的1 608、下列说法中正确的是（）A．热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能B．液体表面张力的方向与液面垂直C．液体表面张力的大小是跟分界线的长度成正比的D．水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银是一种不浸润液体E.相对湿度100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态9、一辆汽车在平直路面上从静止开始在1500 N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20 m/s时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是A．汽车的额定功率为60kW B．汽车的额定功率为90kWC．汽车受到的阻力大小为2000N D．汽车受到的阻力大小为3000N10、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位罝为x=lm处的质点，Q 是平衡位罝为x=4m处的质点。

图乙为质点Q的振动图象。

下列说法正确的是。

A．该波的周期是0.10sB．该波的传播速度为40m/sC．该波沿x轴负方向传播D．t=0.10s时，质点Q的速度方向向下E. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。

其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。

（滑轮质量不计）(1)下列实验步骤正确的是________A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为m/s。

（结果保留两位有效数字）______2(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a F-图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A．2tanθB．tanθC．2kD．k12．（12分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。

A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩC定值电阻R0未知D．滑动变阻器R，最大阻值R mE．导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图______。

(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R m，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=___________(用U m、U10、U20、R m表示)(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U2-U1图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=___________，总内阻r=___________(用k、a、R0表示)。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，一单色细光束AB从真空中以入射角i=45°，入射到某透明球体的表面上B点，经研究发现光束在过球心O的平面内，从B点折射进入球内后，又经球的内表面只反射一次，再经球表面上的C点折射后，以光线CD射出球外，此单色光在球体内传播速度是83210/2m s ⨯，在真空中的光速为3×108 m/s 。

求： (1)此单色细光束在透明球内的折射率；(2)出射光线CD 与入射光线AB 方向改变的角度。

14．（16分）如图所示，竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L ，导轨下端接有阻值为R 的电阻。

质量为m 、电阻为r 的金属细杆ab 与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连，弹簧上端固定。

整个装置处在磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。

现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放，向下运动距离为h 时达到最大速度v m ， 此时弹簧具有的弹性势能为E p 。

导轨电阻忽略不计，细杆与导轨接触良好，重力加速度为g ，求：（1）细杆达到最大速度m 时，通过R 的电流大小I ； （2）细杆达到最大速度v m 时，弹簧的弹力大小F ； （3）上述过程中，R 上产生的焦耳热Q 。

15．（12分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M 、N 的M 板，N 板下方有一对长为L ，间距为d =1.5L 的竖直极板P 、Q ，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片。

水平极板M 、N 中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P 、Q 的中线，与磁场上边界的交点为O 。

水平极板M 、N 之间的电压为0U ；竖直极板P 、Q 之间的电压PQ U 随时间t 变化的图像如图乙所示；磁场的磁感强度021mU B L q=粒子源连续释放初速度不计、质量为m 、带电量为+q 的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P 、Q 之间的电场后再进入磁场区域，都会打到磁场上边界的感光胶片上，已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，认为粒子在偏转极板间飞过时PQ U 不变，粒子重力不计。

求：(1)带电粒子进入偏转电场时的动能E k ；(2)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围。

参考答案一、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、D 【解析】A.根据Q It =可知I t -图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即Q S =，故选项A 可求；B.电阻R 两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压max 0U I R =，故选项B 可求；C.根据Q C U =可知电容器的电容为max 0Q S C U I R ==，故选项C 可求； D.电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即max 0E U I R ==，但内电阻没法求出，故选项D 不可求。

2、B 【解析】设索道的倾角为α，若不考虑任何阻力，对滑轮和乘客组成的整体，由牛顿第二定律得 （M +m ）g sinα=（M +m ）a对乘客由于满足 Mg sinα=Ma可知绳子与索道垂直。

若索道与滑轮之间有摩擦，而乘客不受空气阻力，则当匀速运动时，绳子在竖直方向；若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力，则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间，则选项B 正确，ACD 错误；故选B 。

3、D 【解析】A ．摩托车B 在0~6s 内先做加速度减小的减速运动，然后反向做加速度减小的加速运动，故A 项错误；BC ．A 、B 两辆摩托车在t =6s 时速度相等，两辆摩托车距离最远，故BC 项错误； D ．摩托车A 在0~12s 内做匀减速运动，摩托车A 的平均速度就等于这段时间中间时刻的瞬时速度10m/s ，故D 项正确。