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 3．串联电阻 Ω D 3．并联电阻 Ω
97 97
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 l
A l qU B l qU
v0
． ．
2d m d m d
C l qU． D 2l qU．
d 2m d m 题 5图
高二(上)期末联合检测试卷（物理） 第 1 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 Q a b c d
＋
A． a＞ b＞ c＞ d B． a＞ b＞ c＝ d
C． a＞ b＞ d＞ c D． a＞ b＝ c＞ d 题 6图
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
P
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 RG
C．导体棒 PQ向上运动 D．导体棒 PQ向下运动 Q
题 8图
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
R
A．P1增大 B．P1减小
P
C．P2增大 D．P2减小 M N
题 9图
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．W1＝W2一定不成立 A
B．W1＋W3＝W2一定成立 l
C．若W2＝2W1＞0
2 3W
，则该匀强电场的场强大小为 1
B 30
°
3ql C
题 10图
D W 2 3W．若 22＝2W1＞0，则该匀强电场的场强大小为 3ql
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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。
I/mA
1 S 2
G
2
E C 1
R
0 t/s2 4 6 8
题 11图 1 题 11图 2
（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。
R
1
R
A 1 2 I
－ ＋
b
A 0 0.2 0.4 3
S 0 A 0.6 a
＋ － S O c R
题 12图 1 题 12图 2 题 12图 3 题 12图 4
（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 1）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图像如题 12图 4所示。则
I
该直流电源的电动势 E＝ ，内阻 r＝ 。（均用 a、b、c表示）
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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：
E r S
（1）电流表的示数 I； A
R R41 R2 R3
（2）电压表的示数 U；
V
（3）该直流电源的效率。 题 14图
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
3
小球 A质量为 m，小球 B质量为 m，两小球均可视为质点，忽略空气阻力。求：
5 y
（1）两小球发生第 1次碰撞后瞬时，小球 A、B各自的速度；
A x
2 t 0 t 6πmR
O
（ ） ＝ 到 ＝ 时间段内，A、B两小球发生碰撞的次数；
I I
B
3 t 6πmR（ ） ＝ 时刻，小球 A、B各自的位置坐标。
I 题 15图
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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 1V．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 rV 1000 ，则1mA
串联的电阻 R rV Rg 970 ，选项 A正确，故选 A。
5．C 1 qU l qU。设该带电粒子在两板间运动的时间为 t，则水平方向 l v t，竖直方向 t20 ≤d，解得 v ≥ ，2 md 0 d 2m
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 b c ，可知 a＞ b c＞ d ，选项 D正确，故选 D。
7．B。设小球甲、乙质量分别为m1、m2 ，碰撞前瞬时小球甲的速度大小为 v0 ，碰撞后瞬时小球甲、乙的速度
分别为 v1、v
1 1 1
2 。如果碰撞是弹性的，则由m v m v m v ， m v
2 m v2 21 0 1 1 2 2 1 0 1 1 m2v2 可得，碰撞后瞬时2 2 2
小球乙的速度 v 2m v2 1 0 ；如果碰撞是完全非弹性的，则由m v (m m )v m m 1 0 1 2 2
可得，碰撞后瞬时小球乙
1 2
m v
的速度 v 2 1 0 。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。m1 m2
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
rR
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 r 0.9 ，
r R
2
E E 2
滑动变阻器接入电路的阻值 RP 在大于 0.9Ω的情况下逐渐增大，由 P2 RP ，
RP r R r
2
P 2r RP
可知 P2减小，选项 D正确，选项 C错误；故选 AD。
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10．BC。若电场方向与 BC垂直，则W1 W2 成立，选项 A错误；由题知W1 W3 W2一定成立，选项 B正确；
若W2 2W1＞0，由分析和计算可得，电场方向沿∠A的平分线， A l
30°
如答图 1所示，由 qEl cos30 W1可得，该匀强电场的场强大小 l l
E 30°
E 2 3W
B C
1 ，选项 C正确，选项 D错误；故选 BC。 答图 1
3ql
11．（6分）
（1）相反（2分）
（2） 4.8 10 3（ 4.7 10 3～ 4.9 10 3均可）（2分）
（3）8.0 10 4（ 7.8 10 4～8.2 10 4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 q 0.4 0.2 10 3C 8 10 5C，因
此，电容器 C在整个放电过程中释放的电荷量Q 60q 4.8 10 3C。
3 Q（ ）电容器 C的电容C 8.0 10 4F。
U
12．（10分） R
（1）如答图 2（4分） A
－ ＋
（2）0.40（2分）
3 c ac ＋ －（ ） （2分） （2分） S
b a b a
解析： 答图 2
3 I E 1 R r 1 1 b a c（ ）由闭合电路欧姆定律有 ，可得 ，结合 R图像，由 可得，电动势 E ，
R r I E E I E c b a
r ac
由 a可得，内阻 r 。
E b a
13．（10分）
解：（1）设甲、乙两小球之间的库仑力大小为 F
Q 5Q 5kQ2
由库仑定律可得： F k 2 （2分），解得： F 2 （2分）d d
（2 5Q Q）甲、乙两小球充分接触后，两小球所带电荷量相同，设为 q，则 q 2Q（1分）
2
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
q q
甲球产生的场强大小 E甲 k 2 （1分），乙球产生的场强大小 E乙 k 2 （1分）d (3d d )
3kQ
该处的合场强大小 E E甲 E乙（1分），联立解得： E 2 （2分）2d
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14．（13分）
解：（1）该电路的等效电路图如答图 3所示
R R R1R
E r S
可知， 4所在支路的总电阻 2 R4 7.5 （1分） AR R R11 2 R4
RR
电源外电路的总电阻 R外
3 3 （1分）
R R3 R2 R3
E
电流表测的是干路电流，其示数 I （1分） V
R外 r
答图 3
联立解得： I 1A（2分）
（2）电压表测的是电源外电压，可知U IR外（2分），解得：U 3V（2分）
3 EI I
2r
（ ）该直流电源的效率 100%（2分），解得： 60%（2分）
EI
15．（18分）
I
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 v0 （1分）m
设第 1次碰撞后瞬时，小球 A、B的速度分别为 vA1、 vB1，以水平向右为正方向，由弹性碰撞有：
mv 3 1 1 1 30 mvA1 mv ， mv
2 mv2 mv2
5 B1 2 0 2 A1 2 5 B1
v I
联立解得： v 0A1 （1分），方向水平向右（1分）4 4m
v 5v0 5IB1 （1分），方向水平向右（1分）4 4m
2 1 A t 1 2πR πmR（ ）两小球第 次碰撞前，小球 运动的时间 1 （1分）4 v0 2I
设第 1次碰撞后，历时 t2，两小球发生第 2次碰撞，则
vB1 t v A1 t 2π t 2πR 2πmR ，解得： （1分）
R 2 R 2 2 v0 I
第 2次碰撞后瞬时，小球 A、B的速度分别为 vA2 、 vB2，有：
mv 3A2 mvB2 mv
3 1 2 1 3 2 1
A1 mvB1 mv0 ， mvA2 mvB2 mv
2 1 3
A1 mv
2 1
B1 mv
2
5 5 2 2 5 2 2 5 2 0
联立解得： vA2 v0 ， vB2 0
之后，小球 B静止，小球 A运动。以此类推……同理可得：
2 2πR 2πmR第 次碰撞后到第 3次碰撞前，历时 t3 （1分）v0 I
3 A B v v0 v 5v第 次碰撞后瞬时，小球 、 的速度大小分别为 A3 ， 04 B3 4
2πmR
第 3次碰撞后到第 4次碰撞前，历时 t4 t2 （1分）I
t t t 9πmR 6πmR 13πmR 6πmR由于： 1 2 3 ＜ 且 t t t t ＞ （1分）2I I 1 2 3 4 2I I
可知：t 0 t 6πmR＝ 到 ＝ 时间段内，A、B两小球共发生了 3次碰撞（1分）
I
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（3）由（2）可知， t 6πmR＝ 时刻，两小球在发生第 3次碰撞后又运动了 t
I y
A
则 t t (t1 t t
3πmR
2 3)，解得 t＝ （1分）2I 第 3次
α B 碰撞位置
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 O β A x
v π B
圆心 O的连线之间的夹角 A1 t
R 2
2
答图 4
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
6πmR
作出第 3次碰撞后到 t＝ 时刻，小球 A、B运动的轨迹如答图 4所示
I
t 6πmR v 3π可知 ＝ 时刻：小球 A的位置和圆心 O的连线与 x轴之间的夹角 A3 t
I R 8
v π
小球 B的位置和圆心 O的连线与 x轴之间的夹角 2π B3 t
R 8
可得，此时小球 A的位置： xA R cos
2 2 R 1 y R sin 2 2 （ 分）， A R（1分）2 2
2 2 2 2
小球 B的位置： xB R cos R（1分）， y2 B
R sin R（1分）
2
2 2 2 2
即：小球 A的位置坐标为（ R， R）（1分）
2 2
2 2 2 2
小球 B的位置坐标为（ R， R）（1分）
2 2
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