重庆市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷

物理（二) 共4页，满分100分，时间75分钟。 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.如题1图所示，一面积为S的线框abcd所在平面与水平面的夹角为0，处于竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，则穿过该线框的磁通量为 A.BS B.BScose C.BSsin0 D.BS tan 题1图 2.如题2图所示，两个等量正点电荷甲、乙分别固定于M、N两点。以MN中点O为坐标原点，从N连线为 x轴，垂直MN为y轴，建立xOy平面直角坐标系。现让另一正点电荷丙从O点以速度v(o≠0)沿y轴正 方向运动，则丙的电势能 y A.一直减少 B.一直增加 甲丙 乙 C.先减少后增加 M D.先增加后减少 题2图 3.示波管是示波器的核心部件，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如题3图1所示。当Uy=0且 Ux=0时，荧光屏中央0处会出现一个亮斑。若Uw-1图像和Vox-1图像分别如题3图2、3所示，则此 时荧光屏上出现的亮斑位置可能为 电子枪 YX 0 Y 偏转电极 荧光屏 荧光屏 示波管的结构 (从右向左看) 题3图1 题3图2 题3图3 2 oY X'o X'o X'o Y B 4.如题4图所示，地球的某些轨道上残留着众多太空垃圾，其中直径超过1cm的多达20万个，对卫星、空间 站等构成安全威胁。假设一质量为m的超小型碎片以速度，同向追及撞入空 间站外层“保护衣”后，和空间站一起以速度2运行。若该次碰撞时间为【 且视为一维碰撞，则该碎片对空间站的平均撞击力大小为 A.m地 B.mv C.m,-2） D. m(o十v2) 题4图 第1页共4页 5.如题5图所示，图线1、Ⅱ分别是某直流电源和小灯泡的UH图像。仅将该电源和小灯泡连接成闭合电路， 则该电源的总功率和输出功率分别为 U U A.U12,U212 B.U 12,U,l C.U,Ul2 D.Ul1,U212 题5图 6.如题6图所示，真空中某光滑绝缘水平面上固定两个可视为质点的带电小球甲、乙，甲、乙均位于x轴上。 已知甲的电荷量为十9g,乙的电荷量为一g,甲位于坐标原点0处，乙位于x=d处。现将另一可视为质点 的带电小球丙置于x轴上，要使丙处于静止状态，则丙的位置为 A=- B.x d 甲乙 31 C.x=2d 3 题6图 3 D.x=d 7、如题7图所示，一电源与电动机M、小灯泡L及定值电阻R组成闭合电路。已知电源电动势E=24V,电 动机的额定功率P1=54W、内阻nM=22,小灯泡的额定功率P2=12.0W、额定电压U=6V,电阻R=62。 开关$闭合后，电动机和小灯泡均恰好能正常工作。则下列说法正确的是 M A.通过电源的电流I=2A P B.电动机的输出功率P=I8W C.电源的内阻r=1.2 D.电源的效率7=57.7% 题7图 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.电磁波为信息的传递插上了翅膀。下列说法正确的是 A.麦克斯韦预言了电磁波的存在 B.电磁波的传播速度一定为3X103m/s C.无线电波的频率比Y射线的频率大 D.电磁波具有能量 9.如题9图所示，一根与矩形导线框一边平行的直导线中通有电流i,则下列1图像中，能在 0一o时间段内使矩形导线框中产生感应电流的是 题9图 10.如题10图所示，一半径为R的光滑半圆形绝缘细环竖直固定，O为其圆心，么、C为其水平直径的两端点。 两个材质、形状均相同的金属小球a、b带同种电荷且电荷量分别为3g、g,b固定在细环的最低点B处，a 穿套在细环上。现将a由A点静止释放，a与b发生第一次碰撞后恰好能返回至A点，且a与b碰撞前、后 瞬时机械能损失一半。两小球均可视为质点，已知a的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力，则 A.a、b第一次碰撞损失的机械能为 5mgR 0 C B。a第一次下滑过程中克服库仑力做功为mgR C.a、b第一次碰撞前瞬间，细环对a的弹力大小为兰mg b R ab第一次碰撞前瞬间，细环对a的弹力大小为} 题10图 第2页共4页 三、非选择题：共5题，共57分。 11.(7分) 某实验小组利用如题11图1所示的装置来验证“动量守恒定律”。气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑 块A、B上各自固定一个竖直遮光条，且两遮光条完全相同。 光电门1 光电门2 ,遮光条 气垫导轨 滑块A 滑块B 0cm I 2 右 连气源 01020 旋纽F 旋纽Q 题11图1 题11图2 (1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如题11图2所示，则其读数为 cm。 (2)实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从气垫导轨左端向右运动，发 现该滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为了使气垫导轨水平，可以调节旋钮Q使导 轨右端。 （选填“升高”或“降低"”)一些。 (3)调整好实验装置后，测出滑块A和遮光条的总质量为m1,滑块B和遮光条的总质量为m2。将滑块A 静置于光电门1、2之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B,使其获得一水平向左的速度，B经 过光电门2后与A发生磁撞并被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为△1、△2， 光电门1记录的挡光时间为△。小明想要验证此次碰撞过程中系统动量守恒，则他需要验证的关系式 是： （用m、2、△1、△2、△表示)。 12.(9分) 某物理小组在学习欧姆表原理后，利用电流计来改装电压表，并设计一个简易的欧姆表。 可用实验器材有：电源E(电动势6V,内阻不计)，待测灵敏电流计G,(量程0~1mA,内阻未知)，灵敏 电流计G2(量程0~1mA,内阻5002)，定值电阻R:(4002),定值电阻R2(2k),电阻箱R(0~9999.92), 滑动变阻器R3(0~50),滑动变阻器R(0~5k),开关及导线等。 主要实验步骤如下： G (1)用如题12图1所示的电路来测量电流计G1的内阻。先将电 R 阻箱R的阻值调到最大值，将滑动变阻器R]的滑片调到最左 左右 端，然后闭合开关S,将R的滑片滑到合适位置，再将电阻 R 箱的阻值逐渐调小。当电流计G的示数为零时，电阻箱R的 题12图1 S 示数为3000.02，则电流计G1的内阻Rg=_2。 (2)根据测得的电流计G的内阻，将其改装成一个量程为0~3V的电压表，需要将与电流计G1串联的电 阻箱R的阻值调为。 (3)将(2)中改装后的电压表(G1的表盘已经转换为电压刻度)接入如题12图2所示的电路中，两端接 上红、黑表笔，就又改装成了一个简易的欧姆表，其中的电源仍为电源E。为了将G表盘的电压刻度 转换为电阻刻度，进行了如下操作： 第3页共4页 ①先将红、黑表笔断开，闭合开关S,调节洲动变阻器4的滑片，使G1的指针指在“3V”处，则此 处刻度应标记的阻值为2（选填“0”或“∞”）。 黑表笔 红表笔 ②然后保持滑动变阻器R:的滑片位置不变，在红、黑两表 笔之间接入不同阻值的已知电阻R,即可得到对应的电 R 压刻度值U。则电压刻度值U与电阻值R对应的关系式 为：R= (用U表示)。 E 题12图2 13.（10分) 如题13图所示的电路中，电源的电动势E=4V、内阻r=12,定值电阻R1=3Ω、R2=42,电容器的电容 C=1.0×10-6F。 (1)若断开开关S2,闭合开关S1,求通过电源的电流1。 (2)若闭合开关S1和S2,电路稳定后，求电容器的电荷量。 题13图 14.(13分) 如题14图所示，一长为L的绝缘轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为g的带正电小球， 处于水平方向且范围足够大的匀强电场（未画出）中。开始时，小球处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为 30°。已知重力加速度为g,小球可视为质点，忽略空气阻力和轻绳的长度变化。 0 (1)求该匀强电场的场强大小。 301 (2)现给该小球一瞬时冲量，使其在竖直平面内做完整的圆周运动，求 该瞬时冲量的最小值。 题14图 15.(18分) 如题15图所示，竖直虚线左侧(1区)水平地面粗糙且存在水平向右的匀强电场，右侧（Ⅱ区）水平地面 光滑且足够长。一质量m=1kg、电荷量q=十0.1C的绝缘带电物块A置于左侧地面上，A与左侧地面间的动 摩擦因数=0.1。开始时，物块A在距该虚线x=5.75m处以o=11m/s的初速度水平向右运动，之后以v=12 /s的速度与左端静止于该虚线处的木箱B发生碰撞。另一物块C静置于木箱B内水平底面中点，C与B间的 励摩擦因数么气0·已知B的质量m=2kg,箱内底面长L=3m,C的质量mc三kg,所有碰撞都是弹性碰 撞，碰撞时间极短可不计，物块A、C均可视为质点且 1区 Ⅱ区 A的电荷量恒定，当A进入虚线右侧时会立即被锁定， 重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求： (1)该匀强电场的场强大小E: (2)整个过程中，摩擦力对A的冲量： (3)B、C刚好相对静止时，C相对地面的位移大小。 题15图 第4页共4页 物理（二)参考答案 题号 2 5 6 > 8 9 10 答案 B A B C A D C AD BCD BD 解析： 1.B。穿过该线框的磁通量中=BS cos0。 2.A。丙从O点沿y轴正方向运动，电场力一直对丙做正功，丙的电势能一直减少。 3.B。电子带负电，在偏转电场中将向正极板方向偏转，易知图像B符合题意。 4.C。以碎片为研究对象，取1方向为正方向，由动量定理可知-F1=m,-m,解得F=mO-),由牛顿 第三定律可知，该碎片对空间站的平均撞击力大小F'=F=m(一) 5.A。根据图像可得，该电源的电动势为U,总功率为U,l2,输出功率为U2山2。 6.D。由分析知，丙位于乙右侧且丙处合场强为零，设丙与乙相距△，由k,9 品=a2将a,因 (△r+d)2 此两位于x处， 7.C。小灯泡和电动机均正常工作，通过R的电流1，=是=2A,电动机两端的电压UM=1R+U=18V,因此 通过电动机的电流人一名-3A,通过电源的电流1一-+-5A。电动机的热功率A--1W,电 动机的输出功率P=R-P=36W。电源的内阻r=E-L=120,电源的效率)-×100%=75%。 E 8.AD。麦克斯韦预言了电磁波的存在：电磁波在真空中的传播速度为3×108s:无线电波的频率比y射线的 频率小：电磁波具有能量。 9.BCD。产生感应电流的条件是通过闭合导体回路的磁通量发生变化，易知B、C、D符合题意。 10.BD。a与b第一次碰撞后电荷量均变为2q,根据库仑定律可知，a第一次下滑和第一次上滑过程中库仑力做 功的数值分别为3队、4，则第一次下滑过程中，有gR-3洲=m2=,第一次上清过程中，有 -gR+r=0-分m,联立解得w专吧R，长古m2-号g,因此a、b第一次碰撞损失的 22 1 机械能△Ek=。Ek=。mgR,a第一次下滑过程中克服库仑力做功W=3W=。mgR;a、b第一次碰撞前 2 5 瞬间，由F-mg=m交可得，细环对a的弹力大小F=?g。 R 5 11.(7分) (1)1.345(2分) (2)升高(2分) 第1页共4页 (3)m2=1-m2(3分) △1△13△12 解析： (1)读数d=1.3cm+0.05mm×9=1.345cm。 (2)由题知，滑块从左向右做加速运动，气垫导轨右端偏低，要使其水平，应调节旋钮Q使导轨右端升高一点。 △1△13△i2 12.(9分) (1)600(2分) (2)2400(2分) (3)①0(2分) ②15000(3分) 3-J 解析： （1)图1为电桥电路，当G2的示数为0时，满足尽=及，带入数据解得R,=6002。 RR, (2)改装为3V的电压表时，应串联的电阻值满足R=U严-R,=24002。 (3)①由图2知，改装后的电压表与待测电阻为并联关系，当两表笔断开时，表示待测电阻为∞大，此时调节 滑动变阻器R4,使改装后的电压表示数Umx=3V，因此“3V”处应标注的阻值为o2。 ②当G1的指针指在“3V”处时，由E-U型=，=mA可得R,=30002,改装后的电压表的电阻 R 1500U Ry 空3002，在两表笔间接入电阻R:后，有F-045带入数据解得R,。 Ig Ra Ry Rs 13.(10分)》 解：(1)只闭合S时，由闭合电路欧姆定律可得：1= E (2分) R+R+r 解得：I=0.5A(2分) (2)闭合S1和S2且电路稳定后，电容器两端的电压U=R,(2分)，可得：U=2V(1分) 电容器的电荷量：Q=CU(2分)，解得：Q=2×10C(1分) 14.(13分) 解：(1)设该匀强电场的场强大小为E,对小球进行受力分析，有： g5=mgan30°(3分)，解得：E=V5mg（2分) 3g 第2页共4页 (2)小球静止时，重力和电场力的合力F=mg=2W3 c0s30° 3 mg 如答图1，将该合力视为“等效重力”，则G=F=25, 3mg(1分) 等效最高点 Q 要使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，且瞬时冲量最小 需满足：小球恰好能到达“等效最高点” 设小球在“等效最高点”的速度大小为01，则G=m正(2分 30T gE 小球获得的最小瞬时冲量：I=m心。(1分) B0心、 小球运动到“等效最高点”时，由动能定理有： mg 等效重力 -G2=c- m(2分) 答图1 10W5 联立解得，瞬时冲量的最小值：I=m☒L(2分) 15.(18分) 解：()A与B碰撞前，对A由动能定理有：(gE-4m8x)m, 2m(2分) 解得：E=30N/C(2分) (2)设A与B碰撞前历时。，由*=世，解得：6=0.5s(1分) 2 以水平向右为正方向，A、B碰撞过程中，有：m,D=m,0人+m,”m,a2= 1 解得：va=-4ms(水平向左)(1分)，0g=8m/s(水平向右)(1分) A、B碰撞后，A向左运动过程中：qE+4mAg=mAa1,-0A=a4 解得：a1=4m/s2,4=1s1(1分) 之后，A向右运动至虚线处被锁定：gE-4,8=m,4-0片 解得：a,=2m1s2,62=V2s(1分) 因此，整个过程中，摩擦力对A的冲量：I,=4mAg(-。+41-42) 解得：1，=-25-山N5(1分)，方向水平向左（1分) 2 (3)从A、B碰撞后到B、C相对静止的过程中，对B、C组成的系统 由动量守恒有：me0B=(mg+mc)~共(1分) 由能量守恒有：方，-+候+ng41分》 解得，B、C相对运动的总路程：s=64m=20L+L+1m 因此，B、C的对地位移满足：xe-x=lm(1分) 第3页共4页 m。26ms,a=m B、C共速前各自做匀变速运动的加速度大小：a。=凸me8= mc 3m/s3(1分) 1 1 B、C第一次碰撞过程中，由mg1+me0c1=m1+me,2m%+2me6=2mo哈+2mc8 可得：0B1-0e1=t%1-VBl 由此可知，每次碰撞前、后瞬时，B与C的速度差不会发生变化，又由于B、C各自做匀变速直线运动 的加速度大小恒定，作出B、C的0-1图像，如答图2所示。可知 B与C第1次碰前：1=B-01=a=g-(@a1- Au aB ac aB+ac 第2次碰前：专=m-01=%-0=(%-)-(e2-0) 第2次碰撞 aB ac aB +ac 最终共速 第3次碰前：5=2-0=c,-=(2-)-(-0c) aB ac aB +ac B 多次碰撞后 以此类推… \第1次碰撞，且碰撞 从A、B碰撞后到B、C共速，所经过的时间为： 前后速度差不变 1=1+52++6n=0B=16s(1分) 答图2 aB+ac 由于B、C构成的系统始终动量守恒，由mp0B=mB十mcMe(其中e、山e为任意时刻B、C的速度) 可得：∑mapA1=∑m4A+∑meeA1,变形得：m∑A1=mB∑AB+m∑Ac 因此：mat=mBxB+mcxe(I分) 联立解得：xc=86m(1分) (用其他方法求解，答案正确也给分) 第4页共4页