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文档简介
重庆市联考2024-2025学年高二(上)期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.2024年最新“航空规定”:容量不超过100"•八的充电宝可随身携带。其中“川•%”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。,满偏电流q=1爪4要将该电流表
改装成量程为0〜的电压表,下列操作正确的是()
A.串联电阻9700B.并联电阻9700C.串联电阻号OD.并联电阻号。
5.如图所示,一对平行金属板水平正对固定,板长为1,板间距为d。当两板-------i---------------
J1
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|一;,
场。一质量为小、电荷量为q(q>0)的带电粒子从上极板左侧边缘以速度见水d
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L]
重力,则为的大小至少为()
A,匣BL回C,回D岂回
2dy/mdyjmdyj2md\m
6.如图所示,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.(pa>(Pb>(Pc><PdB.(pa>(Pb>(Pc=(Pd
C.(Pa>(Pb><Pd><PcD.(pa>(pb(pc>(pd
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()
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8.如图所示,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P
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>X><
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.如图所示,直流电源内阻为10,定值电阻R=9。,滑动变阻器的最大阻值为10。。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的电功率为滑动变阻器----------1|-------------------
的电功率为「2,则下列说法正确的是()R
A.P1增大B.Pi减小C.P2增大D.P2减
小
10.如图所示,AaBC为直角三角形,其中4B1BC,ZC=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4点移动到B点,则电场力做功为名;若将该粒子从力点移动到C点,则电场力做功为卬2;若将该粒子从B
点移动到C点,则电场力做功为勿3。下列说法正确的是()4
A.%=仍一定不成立:
B.%%=勿2一定成立1'
C.若叫=2%>0,则该匀强电场的场强大小为察1H..........................竺:?'1.
3qlBC
D.若监=2%>0,则该匀强电场的场强大小为券臀
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.某学习小组进行“观察电容器C的充、放电现象”实验。
①按图1连接好电路,其中直流电源的电动势E=6U;
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/随时间t变化的/-t图像,
如图2所示。
2
C
R
图1
⑴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/-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.某同学利用如图1所示电路,来测量某直流电源的电动势和内阻。
(2)若某次实验时,电流表所选量程为。〜0.64,其示数如图3所示,则此时电流大小为4
(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/,作出;-R图像如图4所示。则该直流电源
的电动势后=―,内阻r=――o(均用a、b、c表示)
四、计算题:本大题共3小题,共41分。
13.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,己知静电力常量为鼠
(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.如图所示电路中,直流电源电动势E=5入内阻r=20,四个定值电阻&、R?、R3、&阻值均为5。,
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/;
(2)电压表的示数U;
(3)该直流电源的效率。
15.如图所示,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。。小球力、B均位于轨道内侧,其中小球4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4一个沿-y方向的瞬时冲量/,两小球间的/一卜、
碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间极短可不计。己知小球4质量为小球8质量为|m,-------J------»
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48各自的速度;
(2)t=。到t=罕时间段内,力、B两小球发生碰撞的次数;
(3)1=罕时亥1),小球2、B各自的位置坐标。
答案和解析
1.A
【解析】W是功率的单位,入是时间单位,根据W=Pt可知,是能量的单位,故A正确,BCD错误。
故选:Xo
2.C
【解析】AC,根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场可产生磁场,变化的磁场可产生电场,均匀变化的电
场可产生恒定的磁场,周期性变化的磁场可产生周期性变化的电场,恒定不变的电场(或磁场)不能产生磁场
(或电场),故A错误,C正确;
8、电磁波可以在真空中传播,不依赖于介质,故8错误;
。、麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故。错误。
故选:Co
3.B
【解析】4、磁感线是人为引入的,用于形象地描述磁场的分布,它们并不是真实存在的物理实体。磁感线
上某点的切线方向确实表示该点的磁场方向,但磁感线本身是虚拟的,故A错误;
3、磁场中某点的磁感应强度大小,是磁场本身的性质,与放置在该点的试探电流元的情况无关。磁感应强
度的大小和方向由磁场源(如电流、磁体)决定,故2正确;
C、垂直放置在磁场中的线圈,根据磁通量的计算公式e=BS,其中B是磁感应强度,S是面积。当线圈面
积减小时,若磁感应强度不变,磁通量会减小,故C错误;
。、根据安培定律,两条平行同向通电直导线之间会产生相互吸引的力,而不是相互排斥。这是因为两条导
线中的电流方向相同,根据右手螺旋定则,它们产生的磁场方向在导线之间是相反的,从而产生吸引力,
故。错误。
故选:So
4.A
【解析】要把电流表改装为电压表,需要给电流表串联一个分压电阻,则需要串联的电阻大小为R—
ig
Ra=—=0-30。=9700,故A正确,BCD错误。
°lxloT
故选:Ao
根据串联电路电阻特点计算即可。
掌握串联电路电压、电流和电阻的特点是解题的基础。
5.C
【解析】粒子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,粒子的加速
度大小为。=丝,粒子在电场中的运动时间为3则水平方向有/=要让粒子飞出,在竖直方向上要满
mau
足d>:at2,联立解得为>:陛,故C正确,43。错误。
2uay2m
故选:Co
6.D
【解析】导体腔达到静电平衡时,导体腔是一个等势体,。点位于导体腔内壁上,c点位于导体腔内、外壁
之间则以=”,导体腔内部电场线由正电荷位置出发指向导体腔内壁,外部电场线由导体腔外壁出发指向
无穷远,由沿电场线方向电势逐渐降低知,0a>0>,(Pc>(Pd'贝>Wb=9c>0d,故。正确,ABC
错误。
故选:Do
7.8
【解析】设小球甲与小球乙的质量分别为机i、m2,碰撞前小球甲的速度为为。
当碰撞是弹性碰撞时,小球乙获得的冲量最大,设为/m”,设弹性碰撞后小球甲与小球乙的速度分别为历、
%,以小球甲的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律与机械能守恒定律得:
mrv0—巾1%+m2v2
111
2mlv0=2mlVl+2m2V2
21
解得:v2=™v0
4恤+和2
根据动量定理易知:Imax=m2v2=猾等为
当碰撞是完全非弹性碰撞时,小球乙获得的冲量最小,设为/疝“,设碰撞后小球甲与小球乙的共同速度为V兴,
以小球甲的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律得:
=(mt+m2)v^
1
解得:=™v0
外+m2
根据动量定理易知:Imin=m2v<=土黑%
可得:臀=2,故8正确,ACO错误。
^min
故选:Bo
8.AB
【解析】在闭合回路中,导体棒切割磁感线时会产生感应电流,故导体棒左右移动时会使电流计的指针发
生偏转,导体棒上下移动时不会切割磁感线,故不能产生感应电流,故AB正确,C。错误;
故选:AB.
9.AD
【解析MB、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,滑动变阻器接入电路的电阻增大,
外电路总电阻增大,干路电流减小,电源的内电压减小,则路端电压增大,R的电压增大,则定值电阻R的
电功率Pi增大,故A正确,B错误;
CD、滑片P在正中间位置时,外电路总电阻为R办=£|。=萼。>1。,根据内外电阻相等时,电源的输出
功率最大,可知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,外电路总电阻增大,内外电阻
的差值增大,电源的输出功率P出减小,结合Pe=Pi+P2,Pl增大,可知22减小,故C错误,。正确。
故选:AD.
10.BC
【解析】4由勿=qU可知,若B、C两点电势相等,则名=皿2,故A错误;
A电场力做功与带电粒子运动轨迹无关,与初、末位置有关,则从力点移动到B点电场力的做功,加上从B点
移动到C点电场力的做功,等于从4点移动到C点电场力的做功,即叫+名=仍一定成立,故8正确;
CD.若卬2=2电>0,则由W=qU可知,UAC=2UAB>0,
设。为AC中点,
因为匀强电场中,沿相同方向移动相同距离,电势差相等,所以U4c=2为0,
则:UAB=UAD,
则:0B=0D>
则直线8。为一条等势线,根据电场线与等势线相交处互相垂直、沿电场方向电势逐渐降低,可得一条电场
线,如下图:
由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得:UAF=E-dAF,
由等势线的特点可知:UAF=UAB,
由几何关系可知:dAF=I-cos
由电场力做功与电势差的关系可知:皿=qUAB,
联立可得:5=智1=普,故C正确,。错误;
3ql3ql
故选:BCo
1L相反4.8x10-38.0x10-4
【解析】(1)因为电容器上极板和电源的正极相连,所以电容器上极板带正电,充电时,正电荷向上极板运
动;放电时,正电荷从上极板离开,所以在电容器充电与放电过程中,流过电流计的方向是相反的。
(2)/-t图像与坐标轴所围面积表示电容器所带电荷量,即电容器整个放电过程中释放的电荷量为Q=60x
0.4x0.2x10~3C=4.8x10-3C
⑶电容器的电容为C=号==*IQ-4F
4*"80
故答案为:(1)相反;(2)4.8x10-3;(3)8x10-,
cac
12.0.40
b—ab—a
【解析】(1)根据图1所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示
(2)电流表量程为。〜0.64由图3所示表盘可知,其分度值是0.024读数是0.404。
(3)根据图1所示电路图,由闭合电路的欧姆定律得:E=/(r+R),整理得:|=
1CC
根据图4所示图像可知,图像的斜率上=”=曰,纵轴截距a=5
Ec乜
解得,电源电动势E=£,电源内阻r=急
D-aD-CL
故答案为:(1)实物电路图如图所示;(2)0.40;(3),々;
2
13.(1)根据库仑定律,甲、乙两小球之间的库仑力大小为:F=卜警=*
dd
(2)两球接触后再分开平分总电量,故分开后,两球的带电量均为q=¥=2Q,甲在距甲球d处的场强大
小:E=k缘它们相距3d,乙在该处产生的场强:E'=k鼻=k冬,该处合场强心=E-E',解得心=
G(2dy2dz口口
二_73Q
E=k—7°
2dz
2
答:(1)甲、乙两小球之间的库仑力大小为驾
d
(2)甲、乙两小球之间连线上距甲球d处的场强大小为k%。
2d
14.(1)电路中电阻&和2串联和反并联,然后和&串联,则&和心串联后和并联后的总电阻为
_(/?2+典)氏4
72+R3+R4
代入数据解得R=当0
根据闭合电路的欧姆定律可得电流表的示数为
I=---
R+Rl+r
解得/=0.4844
(2)并联部分的电压为
U并=IR
电压表测量的是R3两端的电压,因为R2=R3,所以电压表的示数为
1
fU并
解得U=0.8067
(3)设路端电压为则电源的效率为
4=鲁x100%=白100%=x100%
解得〃=81%
答:(1)电流表的示数/为0.4844;
(2)电压表的示数U为0.806U;
(3)该直流电源的效率为81%。
15.(1)由动量定理知,两小球发生第1次碰撞前瞬时,小球4的速度大小
设第1次碰撞后瞬时,小球4、B的速度分别为以1、vB1,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律和能量守
恒定律有
,3
mvQ=mvA1+-mvB1
1122।132
-mv^2=-mv^+-x-mvji
联立解得
以1=d,方向水平向右
7114m
与1=工,方向水平向右
4m
(2)两小球第1次碰撞前,小球/运动的时间
12TIR
ti=74----%---
设第1次碰撞后,历时t2,两小球发生第2次碰撞,则
27mlR
解得同=
设第2次碰撞后瞬时,小球48的速度分别为以2、独2,根据动量守恒定律和能量守恒定律有
3,3
mvA1+^mvB1=mvA2+^mvB2
121132121132
2mVAl+2.smVBl=2mVA2+2.smvB2
联立解得
VA2=V0
42=0
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13=罕
第3次碰撞后瞬时,小球2、B的速度大小分别为
Vn%5
A3=1,VB3=-V
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