2023-2024学年福建省福州三中高二（上）期中物理试卷

一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出得四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

• 1．对下列概念、公式的理解，正确的是（　　）

  A．根据E= F q 可知，电场中某点的电场强度和检验电荷的电荷量q成反比

  B．根据U=Ed可知，匀强电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积

  C．根据W=Uq可知，一个电子在电势差为1 V的两点间被电场加速，电场力做功为1 eV

  D．根据U= W q 可知，电场中两点间的电势差U与电场力做功W成正比，与电量q成反比
  组卷：45引用：2难度：0.9

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• 2．关于电源和电动势，下列说法不正确的是（　　）

  A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的

  B．电源的电动势高，表明该电源把其他能转化为电能的本领强，反之表明该电源把其他能转化为电能的本领弱

  C．电源电动势，是由电源本身的性质决定的，与电源是否接入电路，与电路的工作状态无关

  D．电源的电动势和一段电路两端电压可以有相同的大小和单位，两者的物理含义完全相同
  组卷：659引用：4难度：0.9

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• 3．对于静电场及其应用，下列说法正确的是（　　）

  A．图1为静电喷涂机原理图，由图可判断微粒带正电荷

  B．图2为金属球放入匀强电场后电场线分布图，A点电场强度大于B点

  C．图3为模拟避留针作用的实验装置，A、B金属柱等高，随电压升高，A先产生放电现象

  D．图4为研究平行板电容器电容实验装置图；当A板迅速向左移动一些时，会看到静电计指针张角突然减小一些
  组卷：16引用：1难度：0.8

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• 4．如图所示，在平面直角坐标系xOy中存在一匀强电场，a、b两点分别在两个坐标轴上，它们到坐标原点O的距离均为10cm,将一带电荷量q=0.2C的正点电荷从原点O分别移动到a、b两点，电场力做功均为1J则该匀强电场的电场强度大小为（　　）

  A． 50 2 N / C

  B．50N/C

  C． 10 3 N / C

  D．10N/C
  组卷：22引用：2难度：0.7

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二、双项选择题：本大题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

• 5．如图所示，虚线表示两个固定的等量异种点电荷形成的电场中的等势线。一带电粒子以某一速度从图中a点沿实线abcde运动。若粒子只受静电力作用，则下列判断正确的是（　　）

  A．粒子带负电

  B．速度先减小后增大

  C．电势能先减小后增大

  D．经过b点和d点时的速度大小和方向均相同
  组卷：30引用：2难度：0.8

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五、计算题（本大题共3小题，共39分）

• 15．为研究一均匀带正电球体A周围静电场的性质，小明同学在干燥的环境中先将A放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上（如图甲所示），此时电子秤的示数为N₁；再将另一小球B用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于A球的正上方P点，电子秤稳定时的示数减小为N₂．已知小球B所带电荷量为-q,且q远小于球A所带的电荷量，球A与球B之间的距离远大于两球的半径．
  （1）根据上述信息，求：
  ①球B对球A的电场力大小和方向；
  ②球A在P点处激发的电场的场强大小E₀．
  （2）现缓慢拉动绝缘细线，使小球B从P点沿竖直方向逐步上升到Q点，用刻度尺测出P点正上方不同位置到P点的距离x,并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E，然后作出E-x图象，如图乙所示，其中M点为P、Q连线的中点，x轴上每小格代表的距离均为x₀，且为已知量．
  ①根据图象估算P、M两点间电势差U_PM的大小；
  ②若M、Q两点的电势差为U_MQ，比较U_PM和U_MQ的大小，并由此定性说明球A正上方单位长度的电势差随x的变化关系．
  组卷：244引用：4难度：0.1

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• 16．研究原子核的结构时，需要用能量很高的粒子轰击原子核。为了使带电粒子获得很高的能量，科学家发明了各种粒子加速器。图1为某加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图2所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）的中央有一电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子在圆筒之间的间隙都能被加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。
  
  若电子的质量为m,电荷量为-e,交变电源的电压为U，周期为T，两圆筒间隙的电场可视为匀强电场，圆筒内场强均为0。不计电子的重力和相对论效应。
  （1）求电子进入圆筒1时的速度v₁，并分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动；
  （2）若忽略电子通过圆筒间隙的时间，则第n个金属圆筒的长度L_n应该为多少？
  （3）若电子通过圆筒间隙的时间不可忽略，且圆筒间隙的距离均为d,在保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同的情况下，该装置能够让电子获得的最大速度是多少？
  组卷：558引用：8难度：0.3

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