四川省凉山州宁南中学2024-2025学年高二上学期物理期中考试模拟试题（一）

宁南中学2026届高二上期物理半期考试模拟试题（一） 时间：75分钟 满分：100分 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．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是(　　) A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路 C．在非纯电阻电路中，UI>I2R D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路 2.(2022·运城市高二期末)如图所示是三种元件的伏安特性曲线，下列说法正确的是(　　) A．1代表标准电阻，温度升高，电阻不变，其斜率等于电阻 B．三条线代表的元件都是线性元件 C．2代表某些半导体元件，随着电压、电流的升高，电阻减小 D．3代表小灯泡的伏安特性曲线，电阻率随温度的变化而保持不变 3.(2023·遂宁射洪中学高二月考)如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，内阻为5 Ω；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用接线柱1、2测电流，1、3测电压，则下列分析正确的是(　　) A．将接线柱1、2接入电路时，改装成的电流表的量程为2 A B．将接线柱1、2接入电路时，改装成的电流表的量程为1.2 A C．将接线柱1、3接入电路时，改装成的电压表的量程为9 V D．将接线柱1、3接入电路时，改装成的电压表的量程为21 V 4.(2022·宾县第二中学高二期末)如图所示，直线A为电源的U－I图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的U－I图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是(　　) A．R＝2 Ω B．E＝3 V，r＝0.5 Ω C．电源的输出功率为6 W D．含有灯泡的电路是非纯电阻电路 5.(2022·丘北县第一中学高二开学考试)如图所示的电路中，闭合开关后各元件处于正常工作状态，当某灯泡突然出现故障时，电流表读数变小，电压表读数变大，电表均为理想电表。下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是(　　) A．L1灯丝突然短路 B．L2灯丝突然烧断 C．电源的输出功率一定变小 D．电容器C上电荷量减少 6．(2023·长兴县教育研究中心高二期中)某城市新装了一批节能路灯(图甲)，该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)，电流表为理想电流表。当光照强度增加时，下列说法正确的是(　　) A．A灯亮度不变，B灯变暗 B．流经Rt的电流减小 C．电源的输出功率增大 D．流经Rt的电流变化量大于R0上的电流变化量 7．(2023·成都市高二期末)如图，空间中存在平行于三角形ABC所在平面的匀强电场。已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm。将一电荷量为q＝＋1×10－5 C的电荷从A点移到B点，电场力做功为0。从B点移到C点，电场力做功为－×10－3 J，则(　　) A．将该电荷从B点移到C点，其电势能减小 B．A点的电势高于B点的电势 C．该匀强电场的场强大小为1 000 V/m，方向垂直于AB斜向下 D．将该电荷从A点移到C点，电场力做功为×10－3 J 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.(2023·成都树德中学高二期中)如图所示，电阻R1＝2 Ω，小灯泡L上标有“3 V,1.5 W”字样，电源内阻r＝1 Ω，滑动变阻器的最大阻值为R0。当触头P滑动到最上端a时，电流表的读数为1 A，小灯泡L恰好正常发光，不考虑小灯泡电阻的变化，则下列说法正确的是(　　) A．滑动变阻器的最大阻值R0＝8 Ω B．电源电动势E＝6 V C．当触头P滑动到最下端b时，电源的输出功率P出＝8 W D．当触头P滑动到最下端b时，电源的总功率P总＝2.4 W 9．(2023·重庆市育才中学高二期中)如图甲所示，A、B两极板间加上如图乙所示的交变电压，A板的电势为0，一质量为m、电荷量大小为q的负电荷仅在静电力作用下，在t＝时刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板运动，恰好到达B板，则(　　) A．电荷在时到达B板 B．电荷在两板间的最大速度为 C．A、B两板间的距离为 D．若电荷在t＝时刻进入两极板，它将不能到达B板 10.(2022·阳安中学高二月考)如图所示，电源电动势E＝6 V，小灯泡L的规格为“3 V， 0.9 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0＝2 Ω。则(　　) A．电源内阻为2 Ω B．电动机正常工作的电压为3 V C．电动机输出的机械功率为0.54 W，其效率为75% D．电源的效率约为75% 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．(10分)(2023·江门培英高级中学高二期中)电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为________ mm；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为________ cm；用多用电表“×10 Ω”挡粗测其电阻，发现指针偏转太大，换挡后，进行电阻调零，如图丙所示，重新测量其电阻为________ Ω。 (2)为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体Rx外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________。(均填器材前的字母代号) A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ) C．电流表A1(量程0.6 A，内阻约为1 Ω) D．电流表A2(量程3 A，内阻约为0.2 Ω) E．滑动变阻器R1(阻值范围0～5 Ω，1.0 A) F．滑动变阻器R2(阻值范围0～2 000 Ω，0.1 A) G．直流电源U(电压为3 V) H．开关S，导线若干 (3)请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中，并在图中完成实物连接图。 (4)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U0，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U0表示该圆柱体电阻率的关系式为ρ＝________。 12．(9分)(2022·湖北高二期中)某新能源汽车电池铭牌如图甲所示。已知该车内的整块电池是由15块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池由8块电芯串联而成。现将一块刀片电池拆解出来，测量其中一块电芯的电动势E和内阻r，现有如下器材：一个电阻箱、一个电压表、开关和若干导线、一块电芯、坐标纸和刻度尺，电路图如图乙所示。 (1)根据汽车电池铭牌，一块电芯所带电荷量为________ C； (2)为了更加精确地测量，图乙中电压表量程应该选________(选填“5”或“15”) V； (3)某物理实验小组按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U，利用测量数据，作 － 图线如图丙所示，图线的纵轴截距为a，斜率为k，则一块电芯的电动势E＝________，r＝________； (4)利用图乙所示电路测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，E测________E真，r测________r真。(均选填“大于”“等于”或“小于”) 13．(10分)(2023·成都市高二期末)如图为一小型起重机的电路示意图，电源的电动势为E＝25 V，照明灯的规格为“22 V,44 W”，电动机的内阻为R＝0.5 Ω。装置工作时，照明灯正常工作，理想电流表的示数为6 A，不考虑照明灯灯丝电阻随温度的变化。求： (1)电源的内阻r； (2)电动机的输出功率P出。 14．(12分)如图所示，甲图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 (1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？ (2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？ (3)求出电源的电动势和内阻。 (4)滑动变阻器的最大功率是多少？ 15．(14分)在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图所示。质量为m，电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角θ＝60°。运动中粒子仅受电场力作用。 (1)求电场强度的大小； (2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？ (3)为使粒子穿过电场前后速度变化量的大小为v0，该粒子进入电场时的速度应为多大？ 宁南中学2026届高二上期物理半期考试模拟试题（一） 参考答案 1.答案　A 解析　电功率公式P＝，表示电功率越大，电流做功越快，对于一段电路，有P＝IU，则焦耳热Q＝()2Rt，可见Q与P、U、t、R都有关，所以P越大，Q不一定越大，A错误；W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝、W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻电路，B正确；在非纯电阻电路中，W＝Q＋W其他，所以W>Q，故UI>I2R，C正确；Q＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路，D正确。 2.答案　C 解析　元件1的伏安特性曲线是直线，说明其电阻不随电压、电流、温度的变化而变化，是标准电阻，在I－U图像中，图线上的点与坐标原点连线的斜率的倒数等于电阻，故A错误；三条线中的2、3是曲线，说明其代表的元件不是线性元件，故B错误；曲线2中反映的特性是，随着电压、电流的增大，电阻逐渐减小，说明该元件是半导体元件，故C正确；曲线3中反映的特征是，随着电压、电流的增大，电阻逐渐增大，这符合小灯泡的伏安特性曲线，其电阻率随温度的升高而增大，故D错误。 3答案　D 解析　将接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据并联反比分流规律可知R1最大分流为1.2 A，故改装成的电流表的量程为I＝0.6 A＋1.2 A＝1.8 A，A、B错误；将接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程为0.6 A，改装后的电流表量程为1.8 A，此时改装成的电压表的量程为U＝IARA＋IR2＝0.6×5 V＋1.8×10 V＝21 V，C错误，D正确。 4.答案　B 解析　由题图根据欧姆定律得灯泡电阻R＝＝1 Ω，故A错误；由题图可得，电源电动势为E＝3 V，内阻r＝ Ω＝0.5 Ω，故B正确；此时电源的输出功率P＝UI＝2×2 W＝4 W，故C错误；灯泡将所消耗的电能全部转化为焦耳热，含有灯泡的电路是纯电阻电路，故D错误。 5.答案　B 解析　电流表在干路上，读数变小，说明总电阻变大。L1灯丝突然短路，总电阻减小，电流表读数变大，A错误；L2灯丝突然烧断，总电阻增大，电流表读数变小，电压表读数变大，B正确；电源的输出功率P＝UI，电压增大而电流减小，输出功率不一定变小，C错误；电流表读数变小，L1的分压减小，并联支路的电压增大，电容器两端的电压增大，根据Q＝CU知电容器的带电荷量增大，D错误。 6.答案　D 解析　光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，故电路总电流I增大，加在内阻上的电压增大，路端电压U＝E－Ir减小，即A灯两端电压减小，通过A灯的电流IA减小，所以A灯变暗；通过定值电阻R0的电流I0＝I－IA增大，所以R0两端的电压增大，B灯两端的电压UB＝U－I0R0减小，B灯变暗，故A错误；由前面的分析可知B灯变暗，流过B灯的电流减小，则流经Rt的电流It＝I0－IB增大，故B错误；电源电动势不变，电路总电流I增大，但路端电压U减小，因为不知道电源内电阻与外电阻之间的具体关系，所以电源的输出功率无法确定，故C错误；通过R0的电流等于通过光敏电阻Rt的电流与通过B灯的电流之和，即I0＝It＋IB，根据前面的分析，通过B灯的电流IB减小，通过定值电阻R0的电流I0增大，故Rt上的电流变化量大于R0上电流变化量，故D正确。 7.答案　C 解析　将该电荷从B点移到C点，电场力做负功，其电势能增大，故A错误；匀强电场中，将一电荷从A点移到B点，电场力做功为0，AB的连线是一条等势线，A点的电势等于B点的电势，故B错误；将一正电荷从B点移到C点，其电势能增大，即φC>φB，且AB的连线是一条等势线，故匀强电场的方向垂直于AB斜向下，根据题意UBC＝＝－100 V，匀强电场中E＝＝1 000 V/m，故C正确；A点和B点的电势相等，故将该电荷从A点移到C点，电场力做功也为－×10－3 J，故D错误。 8.答案　BC 解析　当触头P滑到a端时，流过小灯泡的电流为IL＝＝ A＝0.5 A，流过滑动变阻器的电流为I0＝IA－IL＝1 A－0.5 A＝0.5 A，滑动变阻器的最大阻值为R0＝＝ Ω＝6 Ω，故A错误；电源电动势为E＝UL＋IA(R1＋r)＝3 V＋1×(2＋1) V＝6 V，故B正确；当P滑到b端时，滑动变阻器和小灯泡均被短路，电流总电流为I＝＝ A＝ 2 A，电源总功率为P总＝EI＝6×2 W＝12 W，内阻消耗的功率为P＝I2r＝4 W，则输出功率为P出＝12 W－4 W＝8 W，故C正确，D错误。 9.答案　BD 解析　电荷恰好能到达B板，意味着电荷达到B板的速度为零，根据题意，电荷先向右加速T 后向右减速T，电荷应该在T时到达B板，故A错误。根据A的分析，电荷在T时达到最大速度，此时电荷刚好运动到两极板的中间，根据电势差与电场强度的关系，初始位置到极板中间的电势差为U0，有U0q＝mv2，解得v＝，故B正确；电荷进入极板先做匀加速运动，后做匀减速运动，T时电荷的运动位移为两极板的间距，d＝a()2×2，a＝＝，解得d＝，故C错误；若电荷在t＝T时刻进入两极板，电荷先加速T，然后减速T，减速到零，根据上面的分析，电荷此时未到达B板，接下来，电荷向A板加速T后从小孔射出，故电荷到达不了B板，故D正确。 10.答案　AC 解析　小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10 Ω，流过小灯泡的电流I＝＝0.3 A，当开关S接1时R总＝＝20 Ω，电源内阻r＝R总－RL－R＝2 Ω，故A正确； 当开关S接2时，灯泡正常发光，电路中的电流与开关S接1时的电流相同，所以电动机的正常工作电压U机＝E－I(RL＋r)＝2.4 V，故B错误； 电动机的输入功率P入＝U机I＝0.72 W，而它的热功率P热＝I2R0＝0.18 W，则它输出的机械功率P机出＝P入－P热＝0.54 W，电动机的效率η机＝×100%＝75%，故C正确；电源的效率η＝×100%＝×100%＝90%，故D错误。 11.答案　(1)1.850(1分)　4.240(1分)　6(1分) (2)A(1分)　C(1分)　E(1分)　(3)见解析图(1分)　见解析图(1分)　(4)(2分) 解析　(1)由题图甲知，圆柱体的直径为D＝1.5 mm＋35.0×0.01 mm＝1.850 mm 由题图乙知，长度为L＝42 mm＋8×0.05 mm＝42.40 mm＝4.240 cm 由题图丙知，其电阻为6×1 Ω＝6 Ω (2)电源电压为3 V，所以电压表选3 V量程的。 电路中最大电流约为I＝＝0.5 A，所以电流表量程应该选0.6 A的。 待测电阻大约为6 Ω，若用滑动变阻器R2(阻值范围0～2 000 Ω，0.1 A)调节非常不方便，且额定电流太小，所以应选滑动变阻器R1(阻值范围0～5 Ω，1.0 A)。 (3)要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，滑动变阻器应用分压式接法，电压表内阻较大，而待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小，根据以上分析设计的电路图以及实物连接图如图所示 (4)由I＝，Rx＝ρ，S＝πD2，联立解得该圆柱体电阻率的关系式为ρ＝。 12.答案　(1)1 431(2分)　(2)5(1分)　(3)(2分)　(2分)　(4)小于(1分)　小于(1分) 解析　(1)一块电芯所带电荷量为 Q＝ C＝1 431 C； (2)一块电芯的额定电压约为E＝ V＝3.2 V，为了更加精确地测量，题图乙中电压表量程应该选5 V； (3)根据E＝r＋U得＝·＋，图线的纵轴截距a＝ 则E＝ 斜率为k＝ 所以r＝； (4)如果考虑电压表的内阻E＝(＋)r＋U，＝·＋(＋1)，此时图线纵轴截距表示(＋1)，所以E测小于E真，而斜率不变，因此r测小于r真。 13.答案　(1)0.5 Ω　(2)80 W 解析　(1)根据闭合电路欧姆定律，有E＝Ir＋U，(1分) 照明灯正常工作，代入数据解得r＝0.5 Ω(1分) (2)设流过照明灯的电流为I1，由P1＝UI1(1分) 解得I1＝2 A(1分) 设流过电动机的电流为I2，由I＝I1＋I2(1分) 解得I2＝4 A(1分) 电动机的输入功率P2＝UI2(1分) 解得P2＝88 W(1分) 电动机的输出功率P出＝P2－I22R(1分) 解得P出＝80 W。(1分) 14.答案　(1)V1对应AC　V2对应BC (2)3 Ω　12 Ω (3)8 V　1 Ω　(4)4 W 解析　(1)由题图分析可得V1测R0两端电压对应AC、V2测路端电压对应BC(2分) (2)由题意得R0＝＝ Ω＝3 Ω(1分) 当滑动变阻器取最大值时， 电流最小Imin＝0.5 A(1分) 而UR＝U2－U1＝7.5 V－1.5 V＝6 V(1分) 所以Rmax＝＝ Ω＝12 Ω(2分) (3)根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是U2＝E－Ir(1分) 所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻，即 r＝＝ Ω＝1 Ω(1分) 所以E＝U2＋Ir＝7.5 V＋0.5×1 V＝8 V(1分) (4)当R＝R0＋r＝4 Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率是Pm＝＝ W＝4 W。(2分) 15.答案　(1)　(2)　(3)0或 解析　(1)由题意知在A点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动，由于q>0，故电场线由A指向C，根据几何关系可知xAC＝R(1分) 根据动能定理有qExAC＝mv02－0(2分) 解得E＝(1分) (2)根据题意可知要使粒子动能增量最大，则沿电场线方向移动的距离最远。作与BC平行的直线与圆相切于D点，与AC的延长线交于P点，此时沿电场线方向移动的距离最远，如图所示。粒子在电场中做类平抛运动，根据几何关系有xDP＝Rsin 60°＝v1t(2分) xAP＝R＋Rcos 60°＝at2(1分) 由电场力提供加速度有qE＝ma(1分) 解得粒子进入电场时的速度v1＝(1分) (3)因为粒子在电场中做类平抛运动，粒子穿过电场前后速度变化量大小为v0，即在沿电场方向上速度变化为v0，连接BC，有AC⊥BC，则BC为该匀强电场中的一条等势线，有φB＝φC，则EpB＝EpC，由动能定理得ΔEkB＝ΔEkC，故由题意可知粒子会从C点或B点射出。 当从B点射出时，由几何关系有 xBC＝R＝v2t2(2分) xAC＝R＝at22(1分) 由电场力提供加速度有qE＝ma 解得v2＝(1分) 由(1)知当粒子从C点射出时进入电场的速度为0。(1分) 由于R2与R3并联，根据并联电路分流原理， 流过R3的电流I3＝I1≈0.67 A。(1分) 所以电流表的读数为Iab＝I3＋I4＝6.67 A。(1分) —　1　— 学科网（北京）股份有限公司 $$