四川省眉山市东坡区两校2023-2024学年高二下学期6月期末联考物理试题（原卷版+解析版）

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（满分：100分，时间75分钟）
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分）
1. 如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量（可视为点电荷）；相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两球之间相互吸引，则带异种电荷，设A、B小球带电量分别为q、-q，距离为l，则有
让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，则A、B小球带电量变为、，则这时，A、B两球之间的相互作用力的大小为
故选A。
2. 一个负电荷从电场中的A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图像如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】v—t图像中，图像上某点切线斜率的绝对值表示加速度大小，根据v—t图像可知，电荷从A到B做加速度减小的加速运动，由于粒子做加速运动，则电荷受到的电场力方向和运动方向相同，即电场力方向由A到B，又由于粒子带负电，则电场方向由B到A，又由于加速度减小可知，电场力减小，则场强减小，即电场线变稀疏，即由A到B电场线变疏。
故选B。
3. 把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是（ ）
A. P甲=P乙B. P乙=3P甲C. P甲=3P乙D. P乙>3P甲
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】设灯泡正常发光时的电流为I，对于甲图，电路的总的电流为3I，此时甲的总功率的大小为
P甲＝U•3I
对于乙图，电流的总电流的大小就为I，此时乙的总功率的大小为
P乙＝U•I
所以
P甲＝3P乙
故选C。
4. 有一只电压表，它的内阻是，量程为，现要把它改装成量程为的电流表，电压表上应（ ）
A. 串联的电阻B. 并联的电阻
C. 串联的电阻D. 并联的电阻
【答案】B
【解析】
【详解】根据并联分流原理，改装电流表需要并联一个电阻，并联电阻值为
故选B。
5. 如图所示，通有恒定电流导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ。设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（ ）
A. ΔΦ1>ΔΦ2B. ΔΦ1=ΔΦ2
C. ΔΦ1＜ΔΦ2D. 不能判断
【答案】C
【解析】
【详解】设金属框在位置Ⅰ的磁通量大小为Φ1在位置Ⅱ的磁通量大小为Φ2。第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，磁通量变化量的大小为
第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ，磁通量变化量的大小为
则
ΔΦ1＜ΔΦ2
故选C。
6. 直角坐标系中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（ ）
A. ，沿y轴正向B. ，沿y轴负向
C. ，沿y轴正向D. ，沿y轴负向
【答案】B
【解析】
【详解】正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，则作为对称点的H点处的电场强度也为零，正点电荷在H点的场强大小
方向沿y轴正向。由于H点处的电场强度为零，则两个负点电荷在H点的合场强大小
方向沿y轴负向。当正点电荷移到G点后，正点电荷在H点的场强大小
方向沿y轴正向，两个负点电荷在H点的合场强大小为，方向沿y轴负向，因此H点处场强的大小为
方向沿y轴负向
故选B。
7. 额定电压均为110V，额定功率PA=100W，PB=40W的A、B两盏灯泡，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】判断灯泡能否正常发光，就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定电流，对灯泡有
可知RA对于A电路，由于RAUA，又
UB＋UA=220V
则UB>110V，B灯被烧毁，UA<110V，A灯不能正常发光；
对于B电路，由于RB>RA，A灯与滑动变阻器并联，并联电阻小于RB，所以UB>U并，则UB>110V，B灯被烧毁，A灯不能正常发光；
对于C电路，B灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于RA，所以可能
UA=UB=110V
两灯可以正常发光；
对于D电路，若滑动变阻器的有效电阻等于A灯、B灯的并联电阻，则
UA=UB=110V
两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路，当灯A、B均正常发光时，由于C电路中滑动变阻器功率为
PC=（IA-IB）×110V
而D电路中滑动变阻器功率为
PD=（IA＋IB）×110V
所以C电路消耗电功率最小。
故选C。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分）
8. 如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，电容器已带电，则下列判断正确的是（ ）
A. 增大两极板间的距离，指针张角变小
B. 将A板稍微上移，静电计指针张角变大
C. 若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D. 若减小两板间的距离，则静电计指针张角变小
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AD．增大两极板之间的距离，由电容的决定式
可知，电容减小，电容器的电量不变，由
分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大；同理，减小两板间的距离，则静电计指针张角变小；故A错误D正确；
B．将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式
可知，电容增小，电量不变，由
分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故B正确；
C．将玻璃板插入两板之间，介电常数增大，由电容的决定式
可知，电容增大，电量不变，由
分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小故C错误。
故选BD。
9. 如图所示，虚线为某电场中的三条等势线，其电势分别为，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，为轨迹与等势线的交点，带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带负电
B. 粒子在点的动能大于在点的动能
C. 粒子在点的电势能小于粒子在点的电势能
D. 粒子在点的加速度大于在点的加速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A．因电场线与等势面相互垂直，且由高电势指向低电势，故电场线如图所示
由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的方向，故粒子带正电，故A错误；
B．若粒子从P到Q，则电场力做负功，粒子动能减小，故P点动能大于Q点动能；若粒子从Q到P，电场力做正功，动能增大，P点动能大于Q点动能，故粒子在P点动能一定大于Q点的动能，故B正确；
C．因P点电势小于Q点电势，粒子带正电，由可知P点的电势能小于Q点的电势能，故C正确；
D．等差等势线的疏密程度反映电场强弱，P点处的等势线稀疏，Q点处等势线密集，则粒子在P点加速度小于Q点的加速度，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示的电路，R1为定值电阻，R敏为热敏电阻（温度升高，电阻减小），电源的电动势为E，内阻为r。闭合开关，当环境温度升高时，下列说法正确的有（ ）
A. 电压表示数增大
B. 电流表示数减小
C 有电流向下流过A点
D. 电压表和电流表示数变化量之比保持不变
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．当环境温度升高时，则R2减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，内阻和R1两端电压变大，则R2电压减小，即电压表读数减小，选项AB错误；
C．由于电容器两端电压减小，可知电容器放电，则有电流向下流过A点，选项C正确；
D．由于U=E-I(R1+r)，则
即电压表和电流表示数变化量之比保持不变，选项D正确
故选CD。
三、非选择题（本题共5小题，共57分。其中第13-15小题解答时写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11. 用如图1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小，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
【答案】 ①. S ②. T ③. 0刻线 ④. ADC
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S．
(3)[2][3]接着是欧姆调零，将“十”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处．
(4)[4]当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明阻值大，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC
12. 为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：
①待测干电池E（电动势约1.5V，内阻约为1.0Ω）
②电流表G（满偏电流3.0mA，内阻0.10Ω）
③安培表A（量程0~0.60A，内阻0.10Ω）
④滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）
⑤滑动变阻器R2（0~1000Ω，1A）
⑥定值电阻R3=990Ω
⑦开关和导线若干。
（1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是___________（填仪器代号）；
（2）请用铅笔在图实甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号______；
（3）图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为安培表A的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω
【答案】 ①. ④或 ②. ③. 1.45±0.01 ④. 0.90±0.01
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] 电源电动势为1.5V较小，电源的内阻较小，为多次几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选R1，即选④。
(2)[2] 上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R3串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器R1串联接入电路，实验电路图如图所示。
(3)[3][4] 由闭合电路的欧姆定律知
因为I1远远小于I2，所以可以写成
即
结合图乙解得：
E≈1.44V，r≈0.90Ω
13. 如图所示的电路中，电源的电动势，内阻，电阻，，，；电容器的电容C=10μF，电容器原来不带电。求接通电键K并达到稳定的过程中流过的总电荷量。
【答案】
【解析】
【详解】根据电阻的串并联规律，闭合电路的总电阻为
由欧姆定律得通过电源的电流
则电源的路端电压
电阻两端的电压
通过的总电荷量就是电容器所带的电荷量
14. 如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：
（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？
（2）电动机的输入功率和输出功率各是多少？
（3）10 s内，可以把重物A匀速提升多高？
（4）这台电动机的机械效率是多少？
【答案】(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%
【解析】
【详解】电动机工作时，其电路为非纯电阻电路，它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率，另一部分转化为电动机的机械功率．
（1）电动机线圈上消耗的热功率为
P热＝I2r＝1 W
（2）电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率，即
P入＝UI＝5×1 W＝5 W
电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率，根据P入＝P出＋P热
得P出＝P入－P热＝5 W－1 W＝4 W
（3）设物体A的重力为G，t＝10s内物体上升的高度为h，根据能量守恒定律得P出t＝Gh
h＝＝m＝2 m
（4）这台电动机的机械效率为
η＝×100%＝×100%＝80%
15. 如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d．当两板间加电压U时，一个质量为m、电荷量为＋q的带电粒子，以水平速度v0从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L，不计重力影响．求：
(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间；
(2)带电粒子经过B点时速度的大小；
(3)A、B间的电势差．
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【详解】（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A点到B点经历时间
．
（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动，板间场强大小
，
加速度大小
经过B点时粒子沿竖直方向的速度大小
带电粒子在B点速度的大小
．
（3）粒子从A点运动到B点过程中，据动能定理得
A、B间的电势差
．