四川省西昌市2024届物理高二上期中联考模拟试题含解析

四川省西昌市2024届物理高二上期中联考模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、有一铅蓄电池，当移动1C电荷时非静电力做功2J，该铅蓄电池的电动势是（）A．2V B．1V
C．2.5V D．1.5V
2、如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）
A．R的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电源内部消耗功率为0.5W
3、如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，管的内壁光滑，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，整个装置处于水平向左的匀强电场中．现将一直径略小于塑料管内径、质量为m、带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，已知qE=mg，以下说法正确的是( )
A．小球释放后，第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力大小之比为5:1 B．小球释放后，第一次达到B点时对管壁的压力为4mg
C ．小球释放后，到达B 点时速度为零，并在BDA 间往复运动
D ．小球释放后，经过D 点时的速度最大
4、图中箭头表示磁感线的方向，则小磁针静止时N 极的指向应( )
A ．向上
B ．向下
C ．向左
D ．向右
5、如图所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A ．保持S 闭合，将A 板向
B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变
C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大
D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ减小
6、对于由点电荷Q 产生的电场，下列说法中正确的是 ( ) A ．电场强度的定义式仍成立，即E ＝F/Q ，式中的Q 就是产生电场的点电荷 B ．在真空中电场强度的表达式为2
kQ
E r
，式中的Q 就是产生电场的点电荷
C ．在真空中E ＝kq/r 2，式中的q 是试探电荷
D ．以上说法都不对
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，R 1为定值电阻，R 2为可变电阻，E 为电源电动势，r 为电源内电阻，以下说法中正确的是（ ）
A．当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率
B．当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率
C．当R2＝0时，R1获得最大功率
D．当R2＝0时，电源的输出功率最大
8、如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A．电场强度的方向一定竖直向上
B．微粒做圆周运动的半径为
2 E h B g
C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和不变
D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小
9、为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）
A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高
B．前表面的电势一定低于后表面的电势，与哪种离子多少无关
C．污水流量Q与U成正比，与a、b无关
D．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大
10、某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I
变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．以下判断正确的是()
A．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A＝P B＋P C
B．b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4
C．电源的最大输出功率P m＝9 W
D．电源的电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T．请根据下列步骤完成电阻测量
①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线．
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置．
③将插入“+”、“﹣”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）．
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
⑤在步骤④中，将两表笔分别与被测电阻两根引线相接，待稳定后，表盘指针如图乙所示，此被测电阻的阻值为________Ω．（保留两位有效数字．）
12．（12分）某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值：
（1）表内电池的_______极与红表笔相连；
（2）先把选择开关旋到“×l00”档位，测量时指针偏角太小.请你简述接下来的测量过程:
①断开待测电阻，将选择开关旋到_______（填“×lk”或者“×lO” ）档位；
②将两表笔短接，______________；
③再接入待测电阻，重新读数；
④测量结束后，将选择开关旋到OFF档.
（3）表盘的示数如下图，则电阻值是_______Ω.（保留三位有效数字）
（4）在使用多用电表的欧姆档测量电阻时，若（______）
A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
B．测量某电阻阻值时偏角越大越准确
C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25Ω
D．从电池使用时间太长导致电动势减小内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略大四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出．求：
（1）它们从磁场中射出时，出射点间的距离； （2）它们从磁场中射出的时间差．
14．（16分）如图所示，电源电动势E=10V ，内阻r=1Ω，闭合电键S 后，标有“8V ，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M 绕组的电阻R 0 =4Ω，求： （1）电源的输出功率P 0 ； （2）10s 内电动机产生的热量Q ．
15．（12分）如图，圆柱形气缸开口向上静置于水平地面上，其内部的横截面积S =10 cm 2，开口处两侧有厚度不计的挡板，挡板距底部高H = 18 cm ．缸内有一可自由移动、质量不计、厚度不计的活塞封闭了一定质量的理想气体，此时活塞刚好在挡板处，且与挡板之间无挤压，缸内气体温度为t 1 = 27 ℃．将一定质量为m 的小物块放在活塞中央，稳定时活塞到缸底的距离h = 12 cm （忽略该过程中气体的温度变化）．对气缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升，最终缸内气体的温度上升到t 2 = 327 ℃．已知大气压
50 1.010Pa p =⨯，重力加速度取为2 10m/s g =，汽缸与活塞均为绝热材料制成．试
求：
（1）小物块的质量m ； （2）最终稳定时气体的压强p ．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A 【解题分析】 由电动势公式
2
V 2V 1
W E q =
==． A ．2V ，与结论相符，选项A 正确； B ．1V ，与结论不相符，选项B 错误； C ．2.5V ，与结论不相符，选项C 错误； D ．1.5V ，与结论不相符，选项D 错误； 2、A 【解题分析】
A ．由图II 可知，图像的斜率表示电阻R
1.5 1.51.0
U R I =
==Ω 故A 正确；
B ．由图I 可知，图像的纵截距表示电源的电动势为3.0V ，图像的斜率表示内阻
3.0
1.5
2.0
r =
=Ω 故B 错误；
C ．电源的输出功率为： P =UI =1.5×1=1.5W 故C 错误；
D ．电源内部消耗的功率为： P 内=I 2r =1.02×1.5=1.5W 故D 错误。

3、A 【解题分析】
小球从A 点第一次到D 点的过程，根据动能定理，有 mgR+qER=
2
112
D mv …①
第一次经过最低点D 时，根据向心力公式，有 N 1D -mg=21D
v m R
…② 联立①②解得N 1D =5mg ，由牛顿第三定律知小球第一次经过最低点D 对管壁的压力大小为5mg ．
小球从A 点第一次到C 点的过程，根据动能定理，有-mgR+qER=
2
112
C mv …③ 第一次过C 点，根据向心力公式，mg-N 1C =21C
v m R
…④ 联立③④解得 N 1C =mg ，由牛顿第三定律知小球第一次经过C 点时最高点C 时对管壁的压力大小为mg ，因此，小球释放后，第一次经过最低点D 和最高点C 时对管壁的压力之比为5：1，故A 正确．从A 点释放到B 点过程，根据动能定理，有qE•2R =
2
112
B mv …⑤ 第一次达到B 点时，据向心力公式，有N 1B -qE=21B
v m R
…⑥ 联立⑤⑥解得：N 1B =5mg ，由牛顿第三定律知小球释放后，第一次达到B 点时对管壁的压力为5mg ，故B 错误；带电小球由A 点运动到B 点的过程中，重力做功为零，电场力做正功，动能增加，由动能定理知道小球到达B 点时有速度，还继续向上运动，不可能在BDA 间往复运动．故C 错误；小球到达平衡位置时速度最大，因为mg=qE ，可知平衡位置在BD 的中点，即小球经过BD 中点时速度最大，选项D 错误；故选A. 【题目点拨】
本题中关键要理清物体的运动规律，会用等效合力的方法研究小球的运动；会利用动能定理以及圆周运动的知识研究小球的运动． 4、B
【解题分析】试题分析：由图可知：磁感线的方向是由上向下的；根据磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致；故小磁针静止时N 极所指的方向也是向下的；选项ACD 错误，B 正确．故选B ． 考点：磁感线
【名师点睛】此题考查了磁感线的方向及磁针北极指向的关系．要掌握磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向是一致的． 5、A 【解题分析】
若保持S 闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据U
E d
=
可知，当将A 板向B 板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，θ将增大，故A 正确；B 错误；若断开S ，电容器带电量保持不变，由4S C kd επ=
和Q
C U
= 以及U E d =，可得：4kQ E S πε=，
由于Q 、S 不变，只是d 变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变， 故CD 错误；故选A ． 【题目点拨】
对于电容器的讨论注意电容器的两种状态，同时熟练掌握公式：4S C kd επ=
、Q
C U
=、U
E d
=
之间的推导，尤其是在电容器电量保持不变时，要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式，从而正确判断电场强度的变化． 6、B 【解题分析】 电场强度公式F
E q
=
，适用于所有的电场，E 为场源电荷产生的场强，q 为试探电荷；点电荷的场强公式2
kQ
E r
=，其中E 就是式中Q 产生的场强；
【题目详解】
A 、电场强度的定义式F
E Q
=
，适用于任何电场，式中Q 所指的试探电荷，故A 错误；
B 、在真空中，电场强度的表达式为：2
kQ
E r
=
，式中Q 就是产生电场的电荷即场源电
荷，该公式适用点电荷电场，故B 正确，CD 错误． 【题目点拨】
本题考查的就是学生对基本公式使用条件及物理量的物理意义，在平时要注意多积累．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC 【解题分析】
A ．将定值电阻R 1等效为电源的内阻，则可知当R 2=R 1+r 时，R 2获得最大功率，故A 正确；
BC ．根据P =I 2R ，电流最大时，R 1上的功率最大，当外电阻最小时，即R 2=0时，电流
最大，R 1上获得最大功率，故B 错误，C 正确；
D ．只有电源内阻等于外电阻时，电源的输出功率是最大的，因不能明确R 1与r 的大小关系，故无法确定电源的输出功率是否最大，故D 错误。

故选AC 。

8、BCD 【解题分析】
带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中，受到重力、电场力和洛伦兹力而做匀速圆周运动，可知电场力与重力平衡．由洛伦兹力提供向心力，可求出微粒做圆周运动的半径．根据电场力做功正负，判断电势能的变化和机械能的变化． 【题目详解】
由题，带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力与重力必定平衡，则微粒受到的电场力的方向一定竖直向上，粒子带负电，故场强向下．故A 错
误．由A 分析，则有：mg=qE ，由洛伦兹力提供向心力，则有：2v qvB m r
=，又
2
12
mgh mv =
，联立解得：r =
，故B 正确；根据能量守恒定律得知：微粒在运
动过程中，电势能、动能、重力势能之和一定，动能不变，则知微粒的电势能和重力势能之和一定．故C 正确．由于电场力方向竖直向上，则微粒从B 点运动到D 点的过程中，电场力先做负功后做正功，则其电势能先增大后减小．故D 正确．故选BCD ． 【题目点拨】
本题解题关键是分析微粒做匀速圆周运动的受力情况，根据合力提供向心力进行判断． 9、BC 【解题分析】
AB ．根据左手定则可知，正离子向后表面偏转，负离子向前表面偏转，所以后表面的电势高于前表面的电势，与粒子多少无关，故A 错误，B 正确； C ．最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下达到平衡状态，有：
qU
qvB b
=
解得：
U v Bb
=
则流量为：
Uc Q vbc B
==
与U 成正比，与a 、b 无关，故 C 正确；
D ．因为：
U Bbv =
故电压表的示数与粒子浓度无关，故D 错误。

故选BC 。

10、ABD
【解题分析】
A ．在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、
B 、
C 三点，因为直流电源的总功率P E 等于输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系：
P A ＝P B ＋P C ，
故A 正确；
B ．当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 图线的交点处的电流，此时电流的大小为2E E R r r =+，功率的大小为2
4E r
，a 、b 图线的交点表示电源的总功率P E 和电源内部的发热功率P r 相等，此时只有电源的内电阻，所以此时电流的大小为E r ，功率的大小为2
E r
，所以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，故B 正确；
C ．图线c 表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3 W ，故C 错误；
D ．当I ＝3 A 时，P R ＝0，说明外电路短路，根据P
E ＝EI 知电源的电动势：E ＝3V ，内电阻：
r ＝E I
＝1 Ω， 故D 正确。

故选ABD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、S T 0刻线 BDC 23.010⨯Ω
【解题分析】
①[1]电表使用前要旋转机械调零旋钮S 进行机械调零，使指针对准电流的0刻线；
③[2][3]将插入“十”、“﹣”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线．
④[4]欧姆表指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换小挡进行测量，应将旋转开关K置于“×10”，然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理是实验步骤是：BDC．
⑤[5]由图2所示可知，被测电阻阻值：
30×10=300Ω=3.0×102Ω
12、负×lk 调节欧姆调零旋钮 2.20×104 D
【解题分析】
（1）为保证电流从红表笔进，黑表笔出，表内电池的负极与红表笔相连；
（2）①偏角小说明阻值大，要换较大挡，选×1k档；
②换挡后，要重新欧姆调零：将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆档零刻度处．
（3）读数为：22×1k=2.20×104Ω；
（4）A.双手捏住两表笔金属杆，等效于与待测电阻并联一个电阻，测量值将偏小，故A错误；
B.测量某电阻阻值时在中值电阻附近较准确，故B错误；
C.由于欧姆档刻度左边比较密，右边比较稀疏，选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于250Ω，故C错误；
D.电池电动势减小内阻变大时，同样的电流，外接的电阻较小，测量值将略大，故D 正确．
故选：D
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）2mv
eB
（2）
4
3
m
eB
【解题分析】
（1）正、负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同，分别作出正、负电子在磁场中运动的轨迹如图所示．
由2
mv Bev R
＝得：mv R Be = 射出点距离为：PQ=4Rsinθ
2m T eB
π= 所以：θ=30°
如图可知，两粒子离开时距O 点均为R ，所以出射点相距为：L=2R=2 mv eB
（2）由2r T v
π＝
得：2m T Be π＝ 负电子在磁场中运动时间：122526
t T T πθπ-＝＝ 正电子在磁场中运动时间：22126
t T T ＝＝θπ 所以两个电子射出的时间差：△t ＝t 1−t 2＝43m Be π 点睛：带电粒子在电场中的运动关键在于由几何关系找出圆心和半径，再由洛仑兹力充当向心力及圆的性质可得出几何关系及转动时间．
14、（1）16W ；（2）10J ；
【解题分析】
（1）S 闭合时，L 、M 并联，L 正常发光，L 两端电压：8V L U =
电流：
1.5A L L L
P I U == 总电流：
2A L E U I r
-== 电源的输出功率：
016W L P U I ==
（2）通过电动机的电流：
0.5A M L I I I =-=
则10s 内电动机产生的热量
0210J M Q I R t ==
考点：电动机电路．
15、（1）5kg ；（2）2.0×105Pa
【解题分析】
（1）初始状态，体积V 1=HS ，温度T 1=273+t 1=300K ，压强P 1=P 0； 小物块放在活塞上后，体积V 2=hS ，温度T 2=T 1；压强 P 2=P 0+mg S
， 根据玻意耳定律：
1122PV PV =
代入数据解得：
m =5kg
（2）假设活塞最终稳定时在挡板处，则V 3=V 1，T 3=273+t 2=600K ，根据查理定律： 113
P P T T = 代入数据解得：P =2.0×
105Pa P 2=P 0+mg S
=1.5×105Pa 则P >P 2，活塞最终稳定时在挡板处，P =2.0×
105Pa。