重庆市2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题

高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 1 页 共 8 页 2024 年秋高二(上)期末联合检测试卷 物 理 物理测试卷共 4页，满分 100分，考试时间 75分钟。 一、选择题：共 10 题，共 43 分。 （一）单项选择题：共 7 题，每题 4 分，共 28 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． 2024年最新“航空规定”：容量不超过 100 W·h的充电宝可随身携带。其中“W·h”指的是 A．能量 B．电量 C．电压 D．功率 2． 基于人类早期对电磁规律的研究，现代社会生活中有许多电磁应用场景。下列说法正确的是 A．磁场一定产生电场 B．电磁波不可以在真空中传播 C．变化的磁场一定产生电场 D．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 3． 下列关于磁场的说法，正确的是 A．磁感线是客观存在的，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向 B．磁场中某点的磁感应强度大小，与放在该点的试探电流元的情况无关 C．垂直放置在匀强磁场中的线圈面积减小时，穿过该线圈的磁通量增大 D．两条距离较近的平行同向通电直导线相互排斥 4． 某学生要将一电流表改装为电压表。已知该电流表的内阻 Rg＝30 Ω，满偏电流 Ig＝1 mA，要将该电流表改 装成量程为 0～1 V的电压表，下列操作正确的是 A．串联电阻 970 Ω B．并联电阻 970 Ω C．串联电阻 97 3 Ω D．并联电阻 97 3 Ω 5． 如题 5图所示，一对平行金属板水平正对固定，板长为 l，板间距为 d。当两板间加有恒定电压 U时，两板 间充满竖直向下的匀强电场，忽略两极板以外的电场。一质量为 m、电荷量为 q（q＞0）的带电粒子从上极 板左侧边缘以速度 v0水平向右射入板间电场，能从两板间右侧飞出，且未与两极板碰撞。不计粒子重力， 则 v0的大小至少为 A． m qU d l 2 B． m qU d l C． m qU d l 2 D． m qU d l2 d l v0 题 5图 高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 2 页 共 8 页 6． 如题 6图所示，一带正电的小球置于某导体腔内，取无限远处电势为零。a点位于导体腔内，b点位于导体 腔内壁上，c点位于导体腔内、外壁之间，d点位于导体腔外。在达到静电 平衡时，a、b、c、d四点的电势关系为 A． dcba  ＞＞＞ B． dcba  ＝＞＞ C． cdba  ＞＞＞ D． dcba  ＞＝＞ 7． 运动的小球甲与静止的小球乙发生正碰，两小球除相互作用外，不受其他外力作用。碰撞可能是弹性的，也 可能是非弹性的，碰撞时间极短可不计。则碰撞过程中，小球乙可能获得的最大冲量与最小冲量的比值为 A．1 B．2 C．3 D．4 （二）多项选择题：共 3 题，每题 5 分，共 15 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，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 8． 如题 8图所示，一金属导轨闭合回路静置于垂直纸面向里的匀强磁场中。以下操作中，导体棒 PQ始终与两 导轨垂直并接触良好，要使电流计 G的指针发生偏转，可能的情况是 A．导体棒 PQ向左运动 B．导体棒 PQ向右运动 C．导体棒 PQ向上运动 D．导体棒 PQ向下运动 9． 如题 9图所示，直流电源内阻为 1 Ω，定值电阻 R＝9 Ω，滑动变阻器的最大阻值为 10 Ω。将滑动变阻器的 滑片 P从正中间位置缓慢向 M端滑动过程中，定值电阻 R的电功率为 P1，滑动变阻器的电功率为 P2，则下 列说法正确的是 A．P1增大 B．P1减小 C．P2增大 D．P2减小 10．如题 10图所示，△ABC为直角三角形，其中 AB⊥BC，∠C＝30°，AB＝l。整个直角三角形处于某匀强电场 中（图中未画出），其电场方向与△ABC所在平面平行。若将一电荷量为 q（q＞0）的带电粒子（图中未画 出），从 A点移动到 B点，则电场力做功为 W1；若将该粒子从 A点移动到 C点，则电场力做功为 W2；若 将该粒子从 B点移动到 C点，则电场力做功为 W3。下列说法正确的是 A． 21 WW＝ 一定不成立 B． 231 WWW ＝＋ 一定成立 C．若 02 12 ＞＝ WW ，则该匀强电场的场强大小为 ql W 3 32 1 D．若 02 12 ＞＝ WW ，则该匀强电场的场强大小为 ql W 3 32 2 题 9图 R P M N A B C 题 10图 30° l G R P Q 题 8图 ＋ Q a b c d 题 6图 高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 3 页 共 8 页 二、非选择题：共 5 题，共 57 分。 11．（6分） 某学习小组进行“观察电容器 C的充、放电现象”实验。 ①按题 11图 1连接好电路，其中直流电源的电动势 E＝6 V； ②先将单刀双掷开关 S与“1”相连，直流电源向电容器 C充电（这个过程可以在瞬间完成），然后再把开 关 S掷向“2”，电容器 C通过定值电阻 R放电； ③传感器（图中未画出）将电流计 G的示数传入计算机，在计算机屏幕上显示出电流 I随时间 t变化的 I-t 图像，如题 11图 2所示。 （1）电容器 C的放电过程与充电过程相比，流过电流计 G的电流方向 （选填“相同”或“相反”）。 （2）由 I-t图像可以估算，电容器 C在整个放电过程中释放的电荷量约为 C（保留两位有效数字）。 （3）根据以上数据可以得出，电容器 C的电容约为 F（保留两位有效数字）。 12．（10分） 某同学利用题 12图 1所示电路，来测量某直流电源的电动势和内阻。 （1）请用笔画线代替导线，将题 12图 2中的实物图连接起来。 （2）若某次实验时，电流表所选量程为 0～0.6 A，其示数如题 12图 3所示，则此时电流大小为 A。 （3）改变电阻箱接入电路的阻值 R，多次实验，测出相应的电流 I，作出 R I  1 图像如题 12图 4所示。则 该直流电源的电动势 E＝ ，内阻 r＝ 。（均用 a、b、c表示） G S1 2 R CE 题 11图 1 题 11图 2 40 1 2 2 6 8 t/s I/mA R A S 题 12图 1 A 0 1 2 3 0 0.2 0.4 0.6 题 12图 3 R a b cO I 1 题 12图 4 R －＋ A － ＋ 题 12图 2 S 高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 4 页 共 8 页 rE S A V R2 R3R1 R4 题 14图 13．（10分） 真空中有两个完全相同的均匀带电金属小球甲、乙，小球甲所带电荷量为＋5Q，小球乙所带电荷量为－Q。 甲、乙两小球相距 d，两小球的大小均忽略不计，已知静电力常量为 k。 （1）求甲、乙两小球之间的库仑力大小； （2）若将甲、乙两小球充分接触后，再使它们相距 3d，求甲、乙两小球之间连线上距甲球 d处的场强大小。 14．（13分） 如题 14图所示电路中，直流电源电动势 E＝5 V、内阻 r＝2 Ω，四个定值电阻 R1、R2、R3、R4阻值均为 5 Ω， 电流表和电压表均为理想电表。闭合开关 S且电路稳定后，求： （1）电流表的示数 I； （2）电压表的示数 U； （3）该直流电源的效率。 15．（18分） 如题 15图所示，一半径为 R的光滑圆形轨道固定在光滑水平面上，其圆心位于平面直角坐标系 xOy的坐标 原点 O。小球 A、B均位于轨道内侧，其中小球 A静置于坐标（－R，0）处，小球 B静置于坐标（0，－R）处。 t＝0时刻，给小球 A一个沿－y方向的瞬时冲量 I，两小球间的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短可不计。已知 小球 A质量为 m，小球 B质量为 m 5 3 ，两小球均可视为质点，忽略空气阻力。求： （1）两小球发生第 1次碰撞后瞬时，小球 A、B各自的速度； （2）t＝0到 I mRt π6＝ 时间段内，A、B两小球发生碰撞的次数； （3） I mRt π6＝ 时刻，小球 A、B各自的位置坐标。 A B O x y I 题 15图 高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 5 页 共 8 页 2024 年秋高二(上)期末联合检测试卷 物理 参考答案 1～7 ACBACDB 8 AB 9 AD 10 BC 解析： 1．A。“W·h”指的是能量，选项 A正确，故选 A。 2．C。变化的磁场一定产生电场，但磁场不一定产生电场，选项 C正确，选项 A错误；电磁波可以在真空中传 播，选项 B错误；赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁波的存在，选项 D错误；故选 C。 3．B。磁感线不是客观存在的，选项 A错误；磁场中某点的磁感应强度大小，与放在该点的试探电流元的情况 无关，选项 B正确；垂直放置在匀强磁场中的线圈面积减小时，穿过该线圈的磁通量减小，选项 C错误； 两条距离较近的平行同向通电直导线相互吸引，选项 D错误；故选 B。 4．A。要将该电流表改装成 0～1V 的电压表，需要串联电阻分压，改装后的电压表内阻  1000 mA1 V1 Vr ，则 串联的电阻  970gV RrR ，选项 A正确，故选 A。 5．C。设该带电粒子在两板间运动的时间为 t，则水平方向 tl 0v ，竖直方向 2 2 1 t md qU  ≤d，解得 0v ≥ m qU d l 2 ， 选项 C正确，故选 C。 6．D。导体腔在达到静电平衡时是一个等势体，即 cb   ，可知 dcba  ＞＞  ，选项 D正确，故选 D。 7．B。设小球甲、乙质量分别为 1m 、 2m ，碰撞前瞬时小球甲的速度大小为 0v ，碰撞后瞬时小球甲、乙的速度 分别为 1v 、 2v 。如果碰撞是弹性的，则由 221101 vvv mmm  ， 2 22 2 11 2 01 2 1 2 1 2 1 vvv mmm  可得，碰撞后瞬时 小球乙的速度 21 01 2 2 mm m   vv ；如果碰撞是完全非弹性的，则由 22101 )( vv  mmm 可得，碰撞后瞬时小球乙 的速度 21 01 2 mm m   vv 。因此，小球乙可能获得的最大冲量与最小冲量的比值为 2，选项 B正确，故选 B。 8．AB。要使电流计 G的指针发生偏转，需要使回路的磁通量发生变化，可能的情况是选项 A、B，故选 AB。 9．AD。将滑动变阻器的滑片 P从正中间位置缓慢向 M端滑动过程中，外电路电阻增大，分压增大，可知 P1增 大，选项 A正确，选项 B错误；若将电源与电阻 R视为一个等效电源，则等效内阻    9.0 Rr rRr ， 滑动变阻器接入电路的阻值 PR 在大于 0.9Ω的情况下逐渐增大，由 r R rR ER rR EP P P P P            2 2 22 2 ， 可知 P2减小，选项 D正确，选项 C错误；故选 AD。 高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 6 页 共 8 页 10．BC。若电场方向与 BC垂直，则 21 WW  成立，选项 A错误；由题知 231 WWW  一定成立，选项 B正确； 若 02 12 ＞WW  ，由分析和计算可得，电场方向沿∠A的平分线， 如答图 1所示，由 130cos WqEl  可得，该匀强电场的场强大小 ql WE 3 32 1 ，选项 C正确，选项 D错误；故选 BC。 11．（6分） （1）相反（2分） （2） 3108.4  （ 3107.4  ～ 3109.4  均可）（2分） （3） 4100.8  （ 4108.7  ～ 4102.8  均可）（2分） 解析： （1）充电过程中，流过电流计 G的电流方向从左向右，放电过程中，流过电流计 G的电流方向从右向左。 （2）I-t图像中图线与 t轴围成的面积表示电荷量，图中每小格表示的电荷量 C108C102.04.0 53  q ，因 此，电容器 C在整个放电过程中释放的电荷量 C108.460 3 qQ 。 （3）电容器 C的电容 F100.8 4 U QC 。 12．（10分） （1）如答图 2（4分） （2）0.40（2分） （3） ab c  （2分） ab ac  （2分） 解析： （3）由闭合电路欧姆定律有 rR EI   ，可得 E r E R I  1 ，结合 R I  1 图像，由 c ab E   1 可得，电动势 ab cE   ， 由 a E r  可得，内阻 ab acr   。 13．（10分） 解：（1）设甲、乙两小球之间的库仑力大小为 F 由库仑定律可得： 2 5 d QQkF  （2分），解得： 2 25 d kQF  （2分） （2）甲、乙两小球充分接触后，两小球所带电荷量相同，设为 q，则 QQQq 2 2 5    （1分） 设甲、乙两小球之间连线上距甲球 d处的场强大小为 E，可知甲、乙在该处产生的电场方向相反 甲球产生的场强大小 2d qkE 甲 （1分），乙球产生的场强大小 2)3( dd qkE  乙 （1分） 该处的合场强大小 乙甲 EEE  （1分），联立解得： 22 3 d kQE  （2分） R －＋ A － ＋ 答图 2 S A B C 答图 1 30° l 30° l l E 高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 7 页 共 8 页 rE S A V R2 R3 R1 R4 答图 3 14．（13分） 解：（1）该电路的等效电路图如答图 3所示 可知，R4所在支路的总电阻    5.74 21 21 R RR RRR （1分） 电源外电路的总电阻    3 3 3 RR RRR外 （1分） 电流表测的是干路电流，其示数 rR EI   外 （1分） 联立解得： A1I （2分） （2）电压表测的是电源外电压，可知 外IRU  （2分），解得： V3U （2分） （3）该直流电源的效率 %100 2    EI rIEI （2分），解得： %60 （2分） 15．（18分） 解：（1）由动量定理知，两小球发生第 1次碰撞前瞬时，小球 A的速度大小 m I 0v （1分） 设第 1次碰撞后瞬时，小球 A、B的速度分别为 A1v 、 B1v ，以水平向右为正方向，由弹性碰撞有： B1A10 5 3 vvv mmm  ， 2B1 2 A1 2 0 5 3 2 1 2 1 2 1 vvv mmm  联立解得： m I 44 0 A1  vv （1分），方向水平向右（1分） m I 4 5 4 5 0 B1  vv （1分），方向水平向右（1分） （2）两小球第 1次碰撞前，小球 A运动的时间 I mRRt 2 ππ2 4 1 0 1  v （1分） 设第 1次碰撞后，历时 t2，两小球发生第 2次碰撞，则 π22A12B1  tR t R vv ，解得： I mRRt π2π2 0 2  v （1分） 第 2次碰撞后瞬时，小球 A、B的速度分别为 A2v 、 B2v ，有： 0B1A1B2A2 5 3 5 3 vvvvv mmmmm  ， 20 2 B1 2 A1 2 B2 2 A2 2 1 5 3 2 1 2 1 5 3 2 1 2 1 vvvvv mmmmm  联立解得： 0A2 vv  ， 0B2 v 之后，小球 B静止，小球 A运动。以此类推……同理可得： 第 2次碰撞后到第 3次碰撞前，历时 I mRRt π2π2 0 3  v （1分） 第 3次碰撞后瞬时，小球 A、B的速度大小分别为 4 0 A3 vv  ， 4 5 0 B3 vv  第 3次碰撞后到第 4次碰撞前，历时 I mRtt π224  （1分） 由于： I mR I mRttt π6 2 π9 321 ＜ 且 I mR I mRtttt π6 2 3π1 4321 ＞ （1分） 可知：t＝0到 I mRt π6＝ 时间段内，A、B两小球共发生了 3次碰撞（1分） 高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 8 页 共 8 页 （3）由（2）可知， I mRt π6＝ 时刻，两小球在发生第 3次碰撞后又运动了 t 则 )( 321 ttttt  ，解得 I mRt 2 π3 ＝ （1分） 由分析知，第 3次碰撞位置和圆心 O的连线与第 1次碰撞位置和 圆心 O的连线之间的夹角 2 π 2 A1  t R v 说明发生第 3次碰撞时，小球 A、B均位于 x轴上坐标（R，0）处 作出第 3次碰撞后到 I mRt π6＝ 时刻，小球 A、B运动的轨迹如答图 4所示 可知 I mRt π6＝ 时刻：小球 A的位置和圆心 O的连线与 x轴之间的夹角 8 3πA3  t R v 小球 B的位置和圆心 O的连线与 x轴之间的夹角 8 ππ2 B3  t R v 可得，此时小球 A的位置： RRx 2 22cosA    （1分）， RRy 2 22sinA    （1分） 小球 B的位置： RRx 2 22cosB    （1分）， RRy 2 22sinB    （1分） 即：小球 A的位置坐标为（ R 2 22  ， R 2 22  ）（1分） 小球 B的位置坐标为（ R 2 22  ， R 2 22   ）（1分） 答图 4 A B O x y α β B A 第 3次 碰撞位置