文档内容
湖南省高二年级期末考试
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在
本试卷上无效。
3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4，本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、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.科学家用 粒子等轰击原子核，实现原子核的转变并研究原子核的结构，还可以发现和制造新元素。关
于核反应方程 ，下列说法正确的是（ ）
A.X是电子 B.X是质子
C.X是正电子 D.X粒子由查德威克发现
2.某型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，原、副线圈匝数比为 。若原线圈上加有最大电
压值为 的正弦交流电，则副线圈上可获得电压的有效值为（ ）
A.0.2V B.1V C.5V D.8V
3.如图所示，在滑雪比赛中，甲、乙两运动员先后从雪坡滑下，水平飞出后均落到斜坡上。已知甲运动员
水平飞出时的速度大小为 ，甲运动员在空中运动的时间为乙运动员在空中运动时间的两倍，运动员均可
视为质点，不计空气阻力。乙运动员水平飞出时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
4.把均匀带电的绝缘棒AB弯成如图所示的半圆状，测得圆心O处的电场强度大小为E。C是半圆AB上的
学科网（北京）股份有限公司二等分点，将 沿CO对折，使 与 重叠，则重叠部分在O点产生的电场强度大小为（ ）
A. B. C. D.
5.一固定光滑弧形轨道底端与水平轨道平滑连接，将滑块 A从弧形轨道上离水平轨道高度为h处由静止释
放，滑块A在弧形轨道底端与滑块B相撞后合为一体，一起向前做匀减速直线运动，停止时距光滑弧形轨
道底端的距离为s。已知滑块A，滑块B的质量均为m，重力加速度大小为g，则滑块与水平轨道之间的动
摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
6.如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（未画出），一
质量为m、带电荷量为 的微粒从圆上的N点以一定的速度沿图中虚线方向射入磁场，从圆上的 M点离
开磁场时的速度方向与虚线垂直。已知圆心O到虚线的距离为 ，不计微粒所受的重力，下列说法正确
的是（ ）
A.微粒在磁场区城内运动的时间为 B.微粒射入磁场时的速度大小为
学科网（北京）股份有限公司C.微粒在磁场中运动的轨迹半径为 D.微粒到圆心O的最小距离为
二、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，有多项符
合题目要求。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.如图所示，彩虹在水中的倒影十分清晰。关于彩虹的成因及倒影，下列说法正确的是（ ）
A.彩虹的成因是光的反射 B.彩虹的成因是光的折射
C.彩虹的倒影是由光的折射引起的 D.彩虹的倒影是由光的反射引起的
8.一列沿着x轴正方向传播的简谐横波，波长 ，平衡位置在x轴上的两质点A、B的坐标分别为
、 ，波传到B点开始计时，A、B的振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.该波的周期为0.4s B.该波的频率为2Hz
C.该波的波长为5m D.该波的传播速度为
9.如图所示，一个质量为m的小球套在竖直放置的半径为R的光滑圆环上，劲度系数为k的轻质弹簧一端
与小球相连，另一端固定在圆环的最高点A处，小球处于平衡状态时，弹簧与竖直方向的夹角 ，
已知 ， ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
学科网（北京）股份有限公司A.轻质弹簧的长度为 B.圆环对小球的弹力大小为mg
C.轻质弹簧对小球的弹力大小为1.8mg D.轻质弹簧的原长为
10.近期，多个国家和组织相继发布了一系列探月规划，其中不乏新颖的亮点，比如建设月球通信导航星座，
利用低轨探测器、跳跃探测器等手段寻找水冰资源。人造航天器在月球表面绕月球做匀速圆周运动时，航
天器与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为 ，已知月球的半径为R，则航天器的（ ）
A.速度大小为 B.角速度大小为
C.环绕周期为 D.加速度大小为
三、非选择题：共56分。
11.（7分）某同学探究做圆周运动的物体所需的向心力大小与物体的质量、轨道半径及角速度的关系的实
验装置如图甲所示，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量圆柱体的向心力 ，速
度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体的质量和运动的角速度不变，来探究其向心力
与半径r的关系。
甲 乙
（1）该同学采用的实验方法为______。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想化模型法
（2）改变半径r，多次测量，测出了五组 、r的数据，如表所示：
1.0 2.0 4.0 6.2 9.0
0.88 2.00 3.50 5.50 7.90
该同学对数据分析后，在坐标纸上描出了五个点，作出 图线如图乙所示，已知圆柱体的质量
学科网（北京）股份有限公司，由图线可知圆柱体运动的角速度 ______ 。（结果保留两位有效数字）
12.（9分）一灵敏电流计的内阻 ，满偏电流 ，现把它改装成如图所示的多量程电表。
开关 、 都闭合时为电流表，量程为0～3A；开关 、 都断开时为电压表，量程为0～3V。试回答
下列问题：
（1）定值电阻 ______ 、 ______
（2）开关 闭合、 断开时为______（填“电流”或“电压”）表，量程为______。
13.（10分）水平地面上放有一内壁光滑的圆柱形汽缸（顶部有卡扣），内部的轻质活塞封闭一定质量的
空气，当封闭空气的热力学温度 时，活塞封闭空气的高度为3L，活塞上侧到汽缸顶部的距离为
L，如图所示。现对封闭空气缓慢加热，活塞在上升过程中始终保持水平，外界大气压恒为 ，
封闭空气可视为理想气体，求：
（1）活塞刚到达汽缸顶部时封闭空气的热力学温度 ；
（2）封闭空气的热力学温度 时的压强p。
14.（14分）一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞
中，无人机在地面上由静止开始以 的加速度匀加速竖直向上起飞，上升 时无人机突然
出现故障而失去升力，一段时间后无人机恢复升力开始向下做匀减速直线运动，到达地面时速度恰好为
学科网（北京）股份有限公司0，此时关闭无人机电源。已知无人机的质量 ，运动过程中所受空气阻力大小恒为 ，取重
力加速度大小 。求：
（1）螺旋桨工作时产生的升力大小F；
（2）无人机上升的最大高度H；
（3）无人机在空中运动的时间t。
15.（16分）如图所示，两间距为L、足够长的光滑平行直导轨固定在绝缘水平地面上，左端固定一阻值为
R的定值电阻。空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m的导体棒紧靠电阻垂
直放在导轨上， 时刻作用于导体棒的水平恒力F使导体棒由静止开始做加速运动，当导体棒达到最大
速度时对应的加速距离为d，此时撤去外力F，同时匀强磁场随时间按照某种规律变化，使得导体棒始终
做匀速直线运动，已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，电路中其他电阻均不计。求：
（1）导体棒的最大速度v；
（2）电阻上产生的热量Q；
（3）通过回路中某截面的电荷量q；
（4）导体棒匀速运动时匀强磁场的磁感应强度大小 。随时间t的变化规律。
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物理参考答案
1.D【解析】该核反应方程为 ，X是中子，中子由查德威克发现，选项D正确。
2.D【解析】由已知条件知，原线圈两端电压的有效值为220V，设副线圈两端电压的有效值为U，则有
，解得 ，选项D正确，
3.A【解析】设斜坡的倾角为 ，运动员在斜坡上的位移为L，由平抛运动的知识可得 ，
， ，运动员乙水平飞出时的速度大小为 ，选项A正确。
4.C【解析】设圆弧AC在O点产生的电场强度大小为 ，根据对称性可知， 的方向与弦AC垂直，同
理叠加可得 ，解得 ，O点的电场强度大小为 ，选项C正确。
5.D【解析】设滑块A到达弧形轨道底端时的速度大小为 ，两滑块碰撞后的速度大小为v，
则有 ， ， ，解得 ，选项D正确。
6.B【解析】设微粒的速度大小为v，微粒在匀强磁场中运动的轨道半径为r，有 ， ，解
得 ，选项A错误；如图所示，A点为微粒运动轨迹的圆心，设圆心O到MA的距离为x，到MC的
距离为 y，有 ， ， ， ，解得 ， ，
，选项B正确，选项C、D均错误。
学科网（北京）股份有限公司7.BD【解析】彩虹的成因是光的折射，选项A错误、B正确；倒影的形成是因为光在水面上发生了反射，
选项C错误、D正确。
8.AD【解析】根据题中振动图像可知机械波的周期 ，频率 ，选项A正确、B错误；
时，质点 A在波谷，质点 B开始沿y轴正方向振动，有 ， ，解得 ，
，选项C错误、D正确。
9.BD【解析】轻质弹簧的长度 ，选项A错误；以小球为研究对象，分析受力情况，如
图所示。由图可知，力的三角形 BCD 和几何三角形 AOB 相似，根据三角形相似有 ，
，解得 ， ，选项 B 正确、C 错误；由胡克定律及几何关系有
，解得 ，选项D正确。
10.ABD【解析】航天器与月球中心选线在单位时间内扫过的面积 ，解得 ，选项A正确；
学科网（北京）股份有限公司航天器绕月球做匀速圆周运动的角速度 ，项B正确；航天器运行轨道围成面积为 ，所以
航天器的环绕周期为 ，选项C错误；航天器的加速度大小为 ，选项D正确。
11.（1）A（3分）
（2）5.0（4.9～5.1均给分）（4分）
【解析】（1）保持圆柱体的质量和角速度不变，来探究其向心力 与半径r的关系，所以是控制变量法，
选项A正确。
（2）由 得 ，由题中图像可得斜率 ，所以 。
12.（1）4（2分） 0.25（2分） （2）电压（2分） 0～12.6V（3分）
【解析】（1）由题意知电流表的满偏电压 ，开关 、 都断开时为电压表，原理示
意图如图甲所示，当达到满偏时有 ，所以分压电阻 ；开关 、 都
闭合时为电流表，原理示意图如图乙所示，当达到满偏时有 ，所以 。
（2）开关 闭合、 断开时为电压表，原理示意图如图丙所示，当达到满偏时有
。
甲 乙 丙
13.解：（1）此过程为等压变化，有
（3分）
解得 （2分）
（2）当封闭空气的热力学温度达到 ，此过程为等容变化，有
学科网（北京）股份有限公司（3分）
解得 。（2分）
14.解：（1）根据牛顿第二定律有
（1分）
解得 。（1分）
（2）设无人机失去升力时的速度大小为 ，向上做匀减速直线运动的位移大小为 ，加速度大小为 ，
则有 （1分）
（1分）
（1分）
解得 。（1分）
（3）设无人机向上加速的时间为 ，向上减速的时间为 ，向下加速时的加速度大小为 ，对应的加速
时间为 ，恢复升力后向下减速时的加速度大小为 ，对应的减速时间为 ，则有
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
解得 。（1分）
15.解：（1）导体棒达到最大速度时，安培力大小等于F，设导体棒达到最大速度时产生的电动势为E，则
学科网（北京）股份有限公司有
（1分）
（1分）
解得 。（1分）
（2）电阻上产生的热量Q等于导体棒克服安培力做的功，所以有
（2分）
解得 。（1分）
（3）设导体棒的加速时间为 ，加速过程中的平均速度为 ，对应的平均电动势为 ，平均电流为 ，
则有
（1分）
（1分）
（1分）
解得 。（1分）
（4）撤去外力F后导体棒做匀速直线运动，说明穿过闭合回路的磁通量保持不变，导体棒达到最大速度
时穿过闭合回路的磁通量为BLd，导体棒达到最大速度后在t时刻的磁感应强度大小为 ，则有
（2分）
对导体棒应用动量定理有 （2分）
对上式两边求和得 （1分）
解得 。（1分）
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