福建省神州市连江县2024-2025学年高二上学期1月考试卷物理（含答案）

福建省神州市连江县2024-2025学年高二上学期1月考试卷物理
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。，为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A. 点的电势比点的电势高
B. 正电荷在点的电势能大于在点的电势能
C. 负电荷由点运动到点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在点受到的电场力小于在点受到的电场力
2.高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚间最大跨步距离为，电线触地点流入大地的电流为，大地的电阻率为间的距离为，电流在以点为圆心、半径为的半球面上均匀分布，其电流密度为，若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷放在真空中点处产生的电场强度，下列说法正确的是( )
A. 越靠近点，电势越低
B. 当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压不可能为零
C. 等效点电荷的电荷量为为静电力常量
D. 若三点在一条直线上，图中两脚间的跨步电压等于
3.如图电路是将滑动变阻器作分压器用的电路，、为分压器的输入端，，为分压器的输出端，把变阻器的滑动片放在变阻器正中间，下列判断中正确的是( )
A. 空载时输出电压为
B. 当接上负载时，输出电压为
C. 负载电阻的阻值越小，越接近
D. 滑动片向下滑动，可实现
4.如图所示，直线为电源的路端电压与电流的关系图像；直线为电源的路端电压与电流的关系图像，直线为定值电阻两端的电压与电流的关系图像。如果将这个电阻分别接到、两电源上，则( )
A. 接到电源上，电源的输出功率较小 B. 接到电源上，电源的输出功率较大
C. 接到电源上，电源的效率较高 D. 接到电源上，电源的效率较高
5.如图所示，直角三角形的，两点分别固定着两根垂直于纸面的长直导线，里面通有等大反向的恒定电流，其中点导线中的电流方向垂直纸面向里，已知，点是边的中点，此时点的磁感应强度大小为若保持其他条件不变，仅将处的导线平移至处，则点的磁感应强度( )
A. 大小为，方向垂直于向下 B. 大小为，方向水平向左
C. 大小为，方向垂直于向下 D. 大小为，方向水平向左
6.下列各图所描述的物理情境，有感应电流产生的是( )
A. 图甲中条形磁体附近的金属框从位置向位置运动，金属框中有感应电流
B. 图乙中矩形线圈绕与磁场平行的水平轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C. 图丙中开关闭合稳定后，线圈中有感应电流
D. 图丁中线圈垂直于磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流
7.如图所示的电路，、、是定值电阻，是滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变小 B. 电流从上往下通过
C. 电源的输出功率变小 D. 通过的电流变大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，平面内直线和垂直相交于点，、关于点对称，C、关于点对称，是的中点，是的中点，则下列说法正确的是( )
A. 若将电荷量为的点电荷放置在点，则C、、、四点的电场强度相同
B. 若将电荷量为和的点电荷分别放置在点和点，则、两点电场强度相同
C. 若在点和点分别放置等量同种点电荷，一电子从点沿直线运动到点的过程中所受静电力的大小是一直增大的
D. 若在点和点分别放置等量正点电荷，一电子从点由静止释放，电子将在、间做往返运动
9.四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，把它们按如图所示接入电路，则( )
A. 的读数比的读数小
B. 的读数比的读数大
C. 指针偏转角度与的一样大
D. 指针偏转角度比指针偏转角度小
10.图甲为板间距为，长度两水平金属板，在两板间加上周期为的交变电压，电压随时间变化的图线如图乙所示，质量为、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两板间，在时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为，刚好沿板右边缘射出电场．已知电场变化周期。下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A. 粒子的电荷量为
B. 若粒子在时刻以进入电场，则该粒子在时刻射出电场
C. 若该粒子在时刻以速度进入电场，从进入到射出电场，电场力对粒子不做功
D. 若该粒子在时刻以速度进入电场，粒子会水平射出电场
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学欲测量一阻值大约为，粗细均匀的金属线的电阻率．实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A.电源电动势为
B.电压表量程，内阻约为
C.电流表量程，内阻约为
D.电流表量程，内阻约为；
E.滑动变阻器最大阻值，额定电流
用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数_______；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数_______；
测量金属线的电阻时，为了便于调节，测量的尽可能准确，实验中所用电流表应选用_______填所选仪器前的字母符号，选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上；
设测得金属线的电阻为，长度为，直径为，求得金属线的电阻率为_______用、、三个物理量表述．
12.图甲为小刚同学设计的测量电源电动势与内阻的实验电路图。
实验过程如下：
按图甲连接电路，其中保护电阻，调节电阻箱，记录多组和的数值，并且画出了图线，如图乙所示。由图线，计算得到电源的电动势__________，内阻__________。
用该电源、电阻箱和量程为内阻约为的毫安表改装成欧姆表，如图丙所示。正确使用该欧姆表测量某待测电阻，指针指在毫安表满偏量程的处，则被测电阻阻值为__________。
若考虑图甲中电压表内阻对测量数据的影响，则电阻测量值__________选填“大于”“等于”或“小于”真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，匀强电场中某平面内有一矩形区域，电荷量为的某带电粒子从点沿方向以的动能射入该区域，恰好从点射出该区域，已知匀强电场的方向平行于该平面，矩形区域的边长分别为、，、、三点的电势分别为、、，不计粒子重力，求：
粒子到达点时的动能
匀强电场的场强大小和方向。
14.环保、便捷是新能源电动汽车的特点，孝感市各大景区均已使用电动车游览观光。某探究小组将电动车的一个车灯卸下来，与滑动变阻器耐压值很大和电源内限不计串联如图，发现当滑动变阻器的阻值为时，车灯能够正常发光，已知车灯组中每个灯的两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线如图所示。某景区电动车电瓶的输出电压为，个并联的相同规格的车灯和电动机串联连接，车灯均正常发光如图。假设载满游客时的总质量为，在行驶过程中，车与地面之间的阻力等于正压力的倍，；若电动机内阻为，不计电动机内部摩擦，只考虑电动机的内阻发热损耗能量，重力加速度，求：
每个车灯在正常发光时的工作电压和工作电流计算和作图分析；
景区内电动车行驶时，电动机的输出功率；
电动车在水平地面上的最大速度。
15.如图所示，在以为圆心、为半径的圆形区域内有匀强电场，为圆的直径，一质量为、电荷量为的带电粒子在纸面内自点飘入可以认为速度为电场，从圆周上的点以速率穿出，运动过程中粒子仅受电场力作用，且与的夹角．
求电场强度的大小
若粒子从点以不同速度射入电场，为了使得粒子能够打到点，求入射粒子最小速度的大小和方向
若粒子从电场中的某一点以垂直电场方向的速度出发，最终能够从点穿出电场以为坐标原点，电场方向为轴，垂直电场方向为轴，求所有满足条件的点其纵坐标和横坐标之间的函数关系．
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11.【答案】；；
；；
。

12.【答案】；；；小于。
13.【答案】解：由动能定理可得：
，
，
代入数据得；
由匀强电场场强和电势差关系可得： ，
，
由几何关系可得，
代入数据得，
场强方向为垂直斜向左下方。
14.【答案】解：设行车灯的正常工作电压和工作电流为、，则由图可知，根据闭合电路欧姆定律，
可得，
解得，
在图上画出此表达式所对应的图像，得到如下图所示的直线。
由图可知直线和曲线的交点坐标为，
所以行车灯的正常工作电压和工作电流分为，；
每个行车灯均正常发光，则通过电动机的电流，
电动机的电压，
电动机的输入功率，
电动机内阻的发热功率，
电动机行驶时输出的机械功率；
在水平地面上行驶时，电动车行驶时所受阻力，
电动车以最大速度匀速行驶时动力，
，
解得：。
15.【答案】解：（1）OP=2Rcosθ=R，
从O到P，根据动能定理，EqR=，
解得E=，方向从O指向P.
（2）设小球入射速度与OC的夹角为α（方向在OC上方斜向右上），速度大小为v，
则沿OC方向的速度vcosα，垂直OC向上的速度为vsinα，
从O到C的时间为t，沿OC方向为匀速运动，则vcosα·t=OC=,
垂直OC方向的位移为0，做匀减速直线运动，则,
其中加速度a=，
联立解得，
当α=45°时，v最小，为vmin=，
方向与与OC的夹角为45°斜向右上。
（3）已知粒子的初速度为v==，
B点坐标为（，R），
设满足条件的点的坐标为（x，y），
则粒子从该点到B点，x方向位移为-x，y方向位移为R-y，
则x方向：-x=vt，
y方向：R-y=(其中a=)，解得y=R-
x∈(0~R)；或y∈(0~R)
联立解得y=，x∈(0~R)，函数图像是抛物线。
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