重庆市2023-2024学年高二(上)期末联合检测物理试卷（解析版）

这是一份重庆市2023-2024学年高二(上)期末联合检测物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题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. 生活环境中处处存在电磁波。微波、X射线、射线、红外线都属于电磁波，其中频率最大的是（ ）
A. 微波B. X射线C. 射线D. 红外线
【答案】C
【解析】由频率知频率最大的是γ射线。
故选C。
2. 如图所示，一边长为的匝正方形闭合线框内部，有一半径为的圆形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，且。则穿过该线框的磁通量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】穿过该线框的磁通量
3. 如图所示，一根长为且通有恒定电流的直导线固定在纸面内，与水平方向的夹角为，并处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，则该通电直导线所受磁场的作用力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据可知，该通电直导线所受磁场的作用力
故选A。
4. 如图所示，真空中，、、三处分别固定电荷量为、、的三个点电荷。已知静电力常量为，，。则处点电荷受到、两处点电荷的库仑力的合力大小为（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】处点电荷受到、两处点电荷的库仑力大小均为
又由可知，两库仑力的合力大小
故选A。
5. 如图所示，一长为且粗细均匀的导体棒原来不带电，现将一电荷量为的点电荷放在其中轴线上距其左端处，静电力常量为，当该导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中心处产生的场强大小为（ ）
A 0B. C. D.
【答案】B
【解析】处于静电平衡的导体，其内部场强处处为零。因此，棒上感应电荷在棒内中心处产生的场强大小与点电荷在该处的场强大小相等，即
故选B。
6. 一质量为的小球做匀速圆周运动，其运动速率为。则在该小球运动四分之一圆弧过程中，其所受合外力的冲量为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示在该小球运动四分之一圆弧过程中，
速度的变化量
动量的变化量
由动量定理，其所受合外力的冲量
7. 如图所示电路中，直流电源的内阻，定值电阻、，滑动变阻器的总电阻。滑动变阻器的滑片由端滑到端过程中，电压表始终未超出量程，则电压表的示数变化情况是（ ）

A. 一直增大B. 一直减小
C. 先减小后增大D. 先增大后减小
【答案】D
【解析】设滑动变阻器在所在支路的部分电阻为，则滑动变阻器在所在支路的部分电阻为，则电源外电路电阻为
（其中）
由分析知，当时，取最大值，因此，滑动变阻器的滑片由端滑到端过程中，电源外电路电阻先增大后减小，则干路电流I先减小后增大，根据闭合电路欧姆定律有
可知电压表的示数U先增大后减小。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题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. 如图所示，在垂直纸面且范围足够大的匀强磁场中，有一个平行纸面放置的矩形闭合线圈，和都是该线圈的对称轴。下列运动能使该线圈中产生感应电流的是（ ）

A. 该线圈在纸面内水平向右平动B. 该线圈在纸面内向上平动
C. 该线圈绕转动D. 该线圈绕转动
【答案】CD
【解析】A．该线圈在纸面内水平向右平动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故A错误；
B．该线圈在纸面内水平向上平动，穿过线圈的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B错误；
C．当线圈沿O1O2转动时，穿过线圈磁通量会发生变化，故有感应电流产生，故C正确；
D．该线圈绕转动时，穿过线圈的磁通量会发生变化，故有感应电流产生，故D正确。
故选CD。
9. 图是电池与某平行板电容器组成的串联电路。电路稳定后，下列操作能使该电容器的电荷量增大的是（ ）
A. 仅减小两极板之间的距离
B. 仅减小两极板的正对面积
C. 仅在两极板之间插入玻璃板
D. 仅在两极板之间插入金属板
【答案】ACD
【解析】A．平行板电容器的电容
由题知，U不变。仅减小两极板之间的距离d，该电容器的电容C增大，电荷量Q增大，故A正确；
B．仅减小两极板的正对面积S，该电容器的电容C减小，电荷量Q减小，故B错误；
C．仅在两极板之间插入玻璃板，ε增大，该电容器的电容C增大，电荷量Q增大，故C正确；
D．仅在两极板之间插入金属板，相当于减小两极板之间的距离d，该电容器的电容C增大，电荷量Q增大，故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示，真空中，竖直平行金属板间有恒压加速电场，水平平行金属板间有恒压偏转电场，P为竖直固定且足够大的荧光屏，和分别是板和荧光屏的中心，且与的连线水平。将质子和粒子先后从处由静止释放，经加速电场加速后，沿垂直电场方向进入偏转电场，最后均打在荧光屏上。已知质子质量为、电荷量为，粒子质量为、电荷量为，不计粒子间的相互作用力。则（ ）
A. 两粒子从板运动到荧光屏经过的时间相同
B. 质子从板运动到荧光屏经过的时间较短
C. 两粒子打到荧光屏上的位置相同
D. 质子打到荧光屏上的位置距离荧光屏中心较远
【答案】BC
【解析】AB．设恒压加速电场电压为，粒子离开加速电场时速度大小为，由动能定理有
可得
设板间距离为，板长为，板右端到荧光屏的距离为，粒子从板运动到荧光屏经过的时为
联立可得
故质子从板运动到荧光屏经过的时间较短，故A错误，B正确；
CD．设恒压偏转电场电压为，板间距离为，粒子飞出偏转电场时的偏转距离
联立可得
可知粒子的偏转距离与粒子的比荷无关，故
粒子飞出偏转电场时，在竖直方向的速度
粒子从离开偏转电场到打在荧光屏上的过程中，在竖直方向的位移
联立可得
故
由此可知，两粒子打到荧光屏上的位置相同，故C正确，D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学利用图所示装置“探究动量守恒定律”。已知滑块（含遮光条）A、B的质量分别为、，两遮光条的宽度均为，气垫导轨水平。开始时，滑块B静置于两光电门间适当位置；现给滑块A一个适当的水平初速度，测得滑块A的遮光条通过光电门1的时间为；滑块A与滑块B碰撞后，滑块B的遮光条与滑块A的遮光条先后通过光电门2的时间分别为和。忽略一切摩擦阻力。
（1）碰撞前，滑块A的速度大小__________；碰撞后，滑块A的速度大小__________，滑块B的速度大小__________。
（2）在误差允许范围内，若满足表达式_______________（用题给物理量符号表示），则说明碰撞过程中滑块A、B组成的系统动量守恒。
（3）在误差允许范围内，若满足表达式_______________（用题给物理量符号表示），则说明滑块A、B之间的碰撞为弹性碰撞。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】解析：（1）[1][2][3]由题知
，，
（2）[4]要使碰撞过程中滑块A、B组成的系统动量守恒，需要满足
可得
（3）[5]要使滑块A、B之间的碰撞为弹性碰撞，需要同时满足
，
联立可得
12. 某学习小组在描绘规格为“3V 0.9W”的小灯泡的伏安特性曲线时，实验室备有下列器材：
A.电流表：量程0～50mA，内阻约为；
B.电流表：量程0～300mA，内阻约为；
C.电压表：量程0～3V，内阻约为；
D.电压表：量程0～15V，内阻约为；
E.滑动变阻器：阻值范围，允许通过的最大电流为1A；
F.滑动变阻器：阻值范围，允许通过的最大电流为100mA；
G.直流电源：电动势为4V，内阻不计；
H.开关及导线若干。
（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表应选用__________，电压表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。（选填器材前的序号）
（2）实验要求小灯泡L两端的电压从零开始调节，请在如图1所示的虚线框内，画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。（ ）
（3）通过正确的实验测量，作出小灯泡L的图像如图2所示。若将该小灯泡直接接到电动势、内阻的直流电源两端，则该小灯泡实际消耗的电功率__________W。（保留两位有效数字）
【答案】（1）B C E （2）见解析 （3）0.080
【解析】（1）[1][2][3]小灯泡L的额定电流
因此电流表应选0～300mA量程的，故选B；直流电源电动势为4V，小灯泡L的额定电压为3V，因此电压表应选0～3V量程的，故选C；为保证电路安全且方便操作，滑动变阻器应选，故选E。
（2）[4]为使小灯泡L两端的电压从零开始调节，并减小实验误差，采取分压电路，因为灯泡电阻很小，采用外接法，电路图如下
（3）[5]将该小灯泡直接接到电动势、内阻的直流电源两端时，由
可得
在图2所示坐标系中作出相应的图线，如图所示，两条图线的交点即为小灯泡L两端的实际电压和实际电流，由图可知
，
因此，该小灯泡实际消耗的电功率
13. 如图所示，直流电源的电动势、内阻，电动机M的规格为“6V 12W”，为定值电阻。开关S闭合且电路稳定后，电动机M恰好能正常工作。求：
（1）定值电阻的阻值；
（2）该直流电源的输出功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题知，电路中的电流
由闭合电路欧姆定律，有
解得
（2）该直流电源的输出功率
解得
14. 如图1所示，一根长为的绝缘轻绳上端固定，下端连接一质量为的带电小球（可视为质点），整个空间有水平向右的匀强电场，电场强度大小为，当轻绳与竖直方向的夹角时，该小球静止于位置。现将该小球拉至位置，如图2所示，此时轻绳伸直并且与竖直方向的夹角也为，然后将该小球由静止开始无初速度释放。不计空气阻力，轻绳不可伸长，重力加速度为，，。求：
（1）该小球的电荷量；
（2）从位置运动到位置时，该小球的速度大小及轻绳弹力大小。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）小球静止于位置时，对小球进行受力分析可知，小球带正电有
解得
（2）设小球从位置运动到位置时的速度大小为，该过程中，由动能定理有
解得
此时轻绳弹力大小，则
联立解得
15. 如图所示，质量分别为、、的三个物块A、B、C静置在足够长的水平地面的同一直线上，A、B两物块相距，三个物块与水平地面间动摩擦因数均为。现给物块A一瞬时冲量，使其水平向右运动并与物块B发生碰撞；最终三个物块均静止时，A、B两物块间的距离仍为，此时物块B到其初始位置的距离为。所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短可不计，三个物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为。求：

（1）物块A、B第一次碰撞后瞬时，物块A的速度大小；
（2）最初给物块A的瞬时冲量大小；
（3）最终物块B、C之间的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由分析知，从物块A、B碰撞后到物块A停止运动过程中，物块A的位移
设物块A与物块B碰撞后瞬时，物块A速度大小为，由动能定理有
解得
（2）设物块A、B碰撞前瞬时，物块A的速度大小为；碰撞后瞬时，物块B的速度大小为，以水平向右为正方向，由弹性碰撞有：
联立解得
，
设最初给物块A的瞬时冲量大小为，物块A刚开始运动时速度大小为，物块A从开始运动到与物块B第一次碰撞前的过程中，由动能定理有：
解得
由动量定理有
（3）由牛顿第二定律，对任一物块有
可知物块A、B、C运动的加速度大小均为
设物块B、C碰撞前瞬时，物块B速度大小为；碰撞后瞬时，物块B的速度大小为，物块C的速度大小为。物块B、C碰撞过程中，有
联立解得
，
设物块B、C的初始距离为，最终物块C的位移大小为，物块B、C之间的距离为。从物块A、B碰撞后瞬时到物块B、C碰撞前瞬时的过程中，对物块B有
物块B、C碰撞后到三个物块都静止的过程中：对物块B有
对物块C有
最终物块B、C之间的距离
联立以上各式，解得