泉州市两校2023-2024学年高二上学期12月联考
物理卷
（考试时间：90分钟 满分：100分）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求
1．下列关于电场线的说法，正确的是（ ）
A．电场线始于正电荷或无穷远，止于无穷远或负电荷
B．在没有电荷的地方，两条电场线可以相交
C．电场线是点电荷在电场中自由运动的轨迹
D．沿着电场线的方向电场强度越来越小
2．真空中有两个静止的点电荷甲和乙，它们各自所带电荷量均保持不变，二者之间的距离为，则下列关于它们之间的静电作用力的大小与距离关系的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示为某电场中的一条电场线，M、N是电场线上的两点。下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势一定比N点的电势低
B．M点的电场强度一定比N点的电场强度小
C．负电荷在M点的电势能一定比在N点的电势能小
D．将正电荷从M点移动到N点时电场力一定做负功
4.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．甲表是电流表，增大时量程增大
B．乙表是电压表，减小时量程增大
C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则
D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则
5．一款儿童电动汽车的部分参数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
适用年龄 6个月～3岁家长遥控 3～4岁可自驾 核定载重 25kg 电源规格 12V 4.5Ah 充 电 器 12V 1 000mA 电 机 RS390－12V 2A
A．电源规格中的4.5 Ah，Ah是能量的单位
B．电机的输出功率小于24W
C．电机线圈的电阻为6Ω
D．行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2A
6．一带负电的粒子仅在电场力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位移的变化图象如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A．电势能最低点所在处的电场力为零
B．从运动到的过程中，粒子所受的电场力逐渐增大
C．从运动到的过程中，粒子的动能逐渐减小
D．从运动到的过程中，粒子所受的电场力先做正功后做负功
二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
7．如图所示为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极和集尘极加上高压电场，使尘埃带上负电，尘埃只在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标出)．不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则（ ）
A．电场线方向由集尘极指向放电极
B．图中A点场强小于B点场强
C．沿水平方向进入的尘埃在迁移过程中可以做类平抛运动
D．尘埃在迁移过程中电势能减小
8．如图所示的电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的触头P向上移动的过程中（ ）
A.小灯泡变亮
B．电容器所带电荷量增大
C．电压表示数变小
D．电源的总功率变小
9．如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中滑动变阻器的最大功率
B．图乙中
C．滑动变阻器消耗的功率P最大时，定值电阻R也消粍功率最大
D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达
10．如图所示，一个带正电粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的质量为m，不计粒子的重力，则（ ）
A．粒子的电荷量
B．粒子动能增加量为
C．在粒子运动前一半时间和后一半时间的过程中，电场力做功之比为1：3
D．在粒子运动前一半时间和后一半时间的过程中，电场力做功之比为1：2
三、填空题：本题共2小题，每小题4分，共8分。
11．如图所示真空中、有q1、q2、q3三个点电荷，它们处在同一直线上，且都处于平衡状态，现已知q2为负电荷，则q3为 电荷，如果L2>L1，三个电荷所带的电荷量从大到小的排列顺序是 。
12．长为4R的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到稳定状态后，棒内各点的合场强均为零，棒上的电荷在棒内中点处产生的场强大小等于 ；将导体棒拿走，点电荷在R处产生的场强大小为 ．（静电力常数用k表示）
四、实验题：本题共2小题，每空格2分，共14分。
13．在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电路如图甲所示
将开关S接通1，电容器的 （填“上”或“下”）极板带正电，再将S接通2，通过电流表的电流方向向 （填“左”或“右”）；
14．（1）在“长度的测量及测量工具的选用”实验中，游标卡尺和螺旋测微器如图所示，则游标卡尺读数 mm，螺旋测微器读数 mm；
（2）用电流表和电压表测定电阻约为6Ω的均匀电阻丝的电阻率实验，电源是两节干电池。如图甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱a、b上，c是一个可沿电阻丝滑动的金属触头c，电压表连接在a、c之间，a、c之间的长度L可从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图乙所示，电表均为理想表。
①本实验电流表的量程选 （填“0~0.6A”或“0~3A”）；
②连接线路，闭合开关后，触头c调至一合适位置后不动，滑动变阻器触头自左向右移动的过程中，电压表读数 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
③滑动变阻器触头调至合适位置后不动，改变触头c位置，得到几组U、I、L数据，用计算出相应电阻值后，作出R-L图线如图丙所示，取图线上两点间数据之差△L和△R，若电阻丝直径为d，则电阻丝的电阻率= （用△L、△R、d表示）。
计算题：本题4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位，或按题目要求作答。
15．（8分）如图所示，把质量为的带负电小球用绝缘细绳悬挂，若将带电量为的带电小球靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，则绳与竖直方向成角，取，试问：
（）、间的库仑力多大？
（）球带电量是多少？
16．（8分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移动到b，电场力做功为W1=1.2×10-7J，求：
（1）若规定a点电势为零，求该电荷在b点的电势能；
（2）匀强电场的场强E；
（3）b、c两点间的电势差。
17．（10分）如图所示的电路中，两平行金属板AB水平放置，两板间的距离．电源电动势，内电阻，电阻．将滑动变阻器的滑片放置在某一位置，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的微粒从B板小孔以初速度竖直向上射入板间，微粒恰能到达A板，若微粒带电荷量为，质量为，不考虑空气阻力（取），则此时：
（1）金属板AB之间的电压是多少？
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
（3）电源的输出功率是多大？
18．（12分）如图所示为一粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。粒子发射源S可产生初速度为零，质量为m，电量为的带电粒子，粒子自A板小孔进入加速电场加速后，从B板小孔沿圆弧轨迹CD通过电场方向指向圆心的静电分析器，出静电分析器后沿M板左端上边缘进入偏转电场区，而后从偏转电场中线右端G点水平飞出，且此时偏转电场方向刚好发生变化。其中，加速电场的电压为，AB板间距为，静电分析器中轨迹圆心角为，轨迹CD处的电场强度为，偏转电场MN两端所加电压如乙图所示（以带电粒子进入偏转电场开始计时），带电粒子重力不计。求：
（1）带电粒子到达B板的速度的大小；
（2）带电粒子在静电分析器中运动的时间t；
（3）偏转电场MN板长L与间距d满足的关系式。泉州市两校2023-2024学年高二上学期12月联考
物理参考答案
单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A D C D B B
多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。
题号 7 8 9 10
答案 AD BD AB AC
三、填空题：本题共2小题，每小题4分，共8分。
11． 正
12．
四、实验题：本题共2小题，每空格2分，共14分。
13． 上 左
14． 102.30 4.948~4.952 0~0.6A 增大
五、计算题：本题4小题，共38分。
15．（8分）
解：（）对小球受力分析可得：
．
（）设小球带电量为，由静电力公式可得：
．
（8分）
解：(1)电场力做功与电势能的关系为W1=Epa-Epb
规定a点电势为零，即Epa=0
电荷在b点的电势能为Epb=-W1=-1.2×10-7J
(2)正电荷从a移动到b，电场力做功可表示为W1=解得
(3)b、c两点间的电势差为解得
（10分）
解：（1）对小球从B到A，有；则由动能定理可得
得
（2）由闭合电路欧姆定律可得 解得则有
（3）电源的输出功率等于外电路上消耗的功率，故电源的输出功率
（12分）
解：（1）带电粒子在加速电场中，由动能定理可知解得
（2）带电粒子在静电分析器中做匀速圆周运动可知解得
运动时间为
（3）带电粒子进入偏转电场将做类斜抛运动，利用运动的合成与分解可知，粒子在竖直方向上最终速度为零，由偏转电场两端的变化电压可知，粒子在竖直方向上的运动可以是就一个匀减速也可以是先匀减再匀加再匀减，以此类推，故粒子在竖直方向上有
其中，（取自然数）粒子在水平方向有
又因为以上五式联立可解得
