合肥一中2014—2015年段一高二物理試卷解析

1、合肥一中2014-2015學(xué)年第一學(xué)期高二年級階段一考試1、兩個放在絕緣架上的相同的金屬球，相距為d，球的半徑比d小得多，分別帶有q和3q的電荷，相互斥力為3F，現(xiàn)將這兩個金屬球接觸，然后分開，仍放回原處，則它們的相互斥力變?yōu)椋ǎ〢0BF C3F D4F【考點】接觸起電；庫侖定律【讀題分析】球的半徑遠(yuǎn)小于彼此之間的距離，可以看成點電荷，利用庫倫定律表示出開始的庫倫力；接觸之后平分電荷量，再利用庫侖定律表示出后來的庫侖力【答案】D【解題過程】由庫侖定律可得：所以有：而兩球接觸后再分開平分總電量，故分開后兩球的帶電量為2q；則庫侖力為：；故D正確。 【要點總結(jié)】相互接觸的帶電體平分電荷量2、（20

2、12江蘇）真空中，A、B兩點與點電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點的電場強度大小之比為（）A3：1B1：3 C9：1D1：9【考點】點電荷場強公式【讀題分析】求點電荷在空間中產(chǎn)生的場強，直接利用點電荷場強公式【答案】C【解題過程】點電荷產(chǎn)生的場強公式為：，所以A、B兩點場強分別為：場強之比為9:1。【要點總結(jié)】真空中點電荷場強公式3、處在如圖所示的四種電場中P點的帶電粒子，由靜止釋放后只受電場力作用，其加速度一定變大的是（）ABCD【考點】電場線的特點【讀題分析】加速度變大實際是電場力變大，所以場強是變大的，即電場線更加密集了【答案】D【解題過程】由圖可知，電場線密的地方電場強度大，電場

3、強度越來越大，因此該電荷所受電場力越來越大，粒子做加速度逐漸增大的加速運動，所以根據(jù)電場線的疏密來確定加速度大小，因粒子從靜止開始運動，所以只有在D選項中當(dāng)粒子從靜止不論向左還是向右，都會導(dǎo)致加速度增大，故D正確，ABC錯誤【要點總結(jié)】電場線越密集的地方電場強度越大，電場力越大，加速度越大。4、如圖所示，a、b為一根方向豎直向上的電場線上的兩點，一帶電質(zhì)點在點a由靜止釋放，沿電場線向上運動，到點b速度恰好為零，下列說法不正確的是（）A 帶電質(zhì)點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的B 點a的電勢比點b的電勢高C 帶電質(zhì)點在點a的電勢能比在點b的電勢能小D 點a的電場強度比點b的電場強度大【考點

4、】電場線；電勢能【讀題分析】在a點釋放由靜止向上運動，所以電場力與重力的合力方向向上，電場力大于重力；到b點時速度為0，所以此時的電場力小于重力?！敬鸢浮緾【解題過程】A、 由題意可知，帶點質(zhì)點受兩個力，重力和電場力開始由靜止向上運動，電場力大于重力，且方向向上因為在一根電場線上，所以在兩點的電場力方向都向上故A正確；B、沿電場線的方向電勢逐漸降低，所以a的電勢比點b的電勢高，故B正確；C、電場力做正功，電勢能降低，所以帶電質(zhì)點在a點的電勢能比在b點的電勢能大故C錯誤；D、在a點，電場力大于重力，到b點恰好速度為零，可知先加速后減速，所以b點所受的電場力小于重力所以a點的電場強度比b點的電場強

5、度大故D正確【要點總結(jié)】沿著電場線方向電勢降低；電場力做正功，電勢能減小5、一帶電粒子僅在電場力的作用下從A點運動到B點，其速度圖像如圖所示，則以下表述錯誤的是（）A A點的場強大于B點的場強B A點的電勢一定比B點的電勢高C 粒子在A點的電勢能一定大于在B點的電勢能D 電場力一定對粒子做正功【考點】v-t圖；電勢能；電勢【讀題分析】從A到B速度逐漸增大，說明電場力做正功，加速度逐漸減小，說明場強逐漸減小?！敬鸢浮緽【解題過程】A、速度圖象的斜率等于加速度，由圖看出，帶電粒子從A到B加速度減小，由分析得知，A點的場強大于B點的場強故A正確B、C帶電粒子的速度增大，動能增大，由能量守恒定律得知，

6、電勢能減小，由于帶電粒子的電性未知，不能判斷A與B兩點電勢關(guān)系故B錯誤，C正確D、動能增加，由動能定理得知，電場力做正功故D正確【要點總結(jié)】電場力做正功，電勢能減??；電場線越密集，電場強度越大，加速度越大6、如下圖所示，甲、乙兩帶電小球的質(zhì)量均為m，所帶電荷量分別為+q和-q，兩球間用絕緣細(xì)線連接，甲球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，在兩球所在空間有方向向右的勻強電場，則當(dāng)兩小球均處于平衡時的可能位置是下圖中的（）【考點】勻強電場，整體法?！咀x題分析】若繩與天花板的連接處稱為O點，乙球處稱為A點，甲球處稱為B點。運用整體法研究OA繩與豎直方向的夾角，再隔離B研究，分析上下兩繩與豎直方向的夾角，得到

7、兩夾角的關(guān)系，判斷系統(tǒng)平衡狀態(tài)【答案】A.【解題過程】首先取整體為研究對象，整體受到重力、電場力和上面繩子的拉力，由于兩個電場力的矢量和為：，所以上邊的繩子對小球的拉力與總重力平衡，位于豎直方向，所以上邊的繩子應(yīng)保持在繩子豎直位置再對負(fù)電荷研究可知，負(fù)電荷受到的電場力水平向右，所以下面的繩子向右偏轉(zhuǎn)，故A圖正確，BCD圖都錯誤【要點總結(jié)】本題采用整體法，由平衡條件分析物體的狀態(tài)，考查靈活選擇研究對象的能力7、如圖所示，a、c三條虛線為電場中的等勢面，等勢面b的電勢為零，且相鄰兩個等勢面間的電勢差相等，一個帶正電的粒子在A點時的動能為10J，在力作用下從A運動到B速度為零，當(dāng)這個粒子動能為7.5

8、J時，其電勢能為（ ）A、12.5J B、2.5J C、0 D、-2.5J【考點】等勢面，功能關(guān)系?！咀x題分析】相鄰兩個等勢面間的電勢差相等Uab=Ubc，所以Wab=Wbc，從而可以求出粒子在B點的動能，即粒子在電場中的總能量【答案】D.【解題過程】相鄰兩個等勢面間的電勢差相等Uab=Ubc，所以qUab=qUbc，即：WabWbc而：所以，粒子在等勢面b上時的動能：所以：從而可以知道粒子在電場中的總能量值為當(dāng)這個粒子的動能為時，。【要點總結(jié)】該題中利用相鄰兩個等勢面間的電勢差相等Uab=Ubc，所以Wab=Wbc，從而可以求出粒子在B點的動能，即粒子在電場中的總能量是解題的關(guān)鍵8、圖中虛線

9、為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點電荷一帶電粒子以一定初速度射入電場，實線為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c三點是實線與虛線的交點則該粒子（）A帶負(fù)電B在c點受力最大C在b點的電勢能小于在c點的電勢能D由a點到b點的動能變化大于有b點到c點的動能變化【考點】等勢面，電勢能，功能關(guān)系?！咀x題分析】電場線與等勢面垂直電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，沿電場線的方向，電勢降低，電場力做正功，電勢能減小，電場力做負(fù)功，電勢能增加【答案】D【解題過程】A：根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出，粒子在abc的過程中，一直受靜電斥力作用，根據(jù)同性電荷相互排斥，故粒子帶正電荷，故

10、A錯誤；B：點電荷的電場強度的特點是離開場源電荷距離越大，場強越小，粒子在C點受到的電場力最小，故B錯誤；C：根據(jù)動能定理，粒子由b到c，電場力做正功，動能增加，故粒子在b點電勢能一定大于在c點的電勢能，故C錯誤；D：a點到b點和b點到c點相比，由于點電荷的電場強度的特點是離開場源電荷距離越大，場強越小，故a到b電場力做功為多，動能變化也大，故D正確故選D【要點總結(jié)】本題中，點電荷的電場強度的特點是離開場源電荷距離越大，場強越小，掌握住電場線和等勢面的特點，即可解決本題9、如圖所示，平行板電容器與電源相連，下極板接地一帶電油滴位于兩極板的中心P點且恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將平行板電容器兩極板在紙面

11、內(nèi)繞O、O迅速順時針轉(zhuǎn)過45，則（）AP點處的電勢升高B帶電汕滴仍將保持靜止?fàn)顟B(tài)C帶電油滴將水平向右做勻加速直線運動D帶電油滴到達(dá)極板前具有的電勢能不斷增加9、【考點】電勢，功能關(guān)系，電容器?！咀x題分析】解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)圖找出旋轉(zhuǎn)前與旋轉(zhuǎn)后兩板間距離的關(guān)系，然后利用，來討論。【答案】C.【解題過程】A：因電容器與電源始終相接，故電壓不變，由知，電容器極板旋轉(zhuǎn)后，所以場強變?yōu)?，又因電容器下極板接地且油滴在中間，故電勢，故電勢不變，A錯誤。B、因極板旋轉(zhuǎn)前油滴靜止，應(yīng)有，電場力方向向上，極板旋轉(zhuǎn)后，電場力方向不再向下而是斜向右上方與豎直方向成45角，油滴不能再保持靜止，故B錯誤； C、旋轉(zhuǎn)前，

12、qE=mg，旋轉(zhuǎn)后對油滴受力分析并沿水平與豎直方向分解知，在豎直方向上,，水平方向故油滴將向右做加速度為的勻加速直線運動，C正確；D：由圖可知油滴向右運動過程中，電場力做正功，油滴電勢能應(yīng)減小，D錯誤【要點總結(jié)】注意d的含義是兩點間等勢面間的距離，再就是正確進行受力分析10、有一靜電場，其電勢隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖所示若將一帶負(fù)電粒子（重力不計）從坐標(biāo)原點O由靜止釋放，電場中P、Q兩點的坐標(biāo)分別為1mm、4mm則下列說法正確的是（）A粒子將沿x軸正方向一直向前運動B粒子在P點與Q點加速度大小相等、方向相反C粒子經(jīng)過P點與Q點時，動能相等D粒子經(jīng)過P點與Q點時，電場力做功的功率相等

13、【考點】圖像，功能關(guān)系?！咀x題分析】根據(jù)順著電場線方向電勢降低可判斷出電場線的方向，確定出粒子所受的電場力方向，分析其運動情況-x圖象的斜率大小等于場強E加速度根據(jù)電勢關(guān)系，分析電勢能關(guān)系，由能量守恒定律判斷動能的關(guān)系功率P=Fv【答案】C.【解題過程】A、根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，0-2mm內(nèi)，電場線沿x軸負(fù)方向，粒子所受的電場力方向沿x軸正方向做加速運動；在2-6mm內(nèi)電場線沿x軸正方向，粒子所受的電場力方向沿x負(fù)方向做減速運動，6mm處粒子的速度為零；然后粒子向左先做加速運動后做減速運動即在0-6mm間做往復(fù)運動故A錯誤B、-x圖象的斜率大小等于場強E則知P點的場強大于Q點的場強，

14、則粒子在p點的加速度大于在Q點的加速度，加速度方向相反故B錯誤C、粒子經(jīng)過P點與Q點時，電勢相等，則其電勢能相等，由能量守恒知動能相等故C正確D、粒子經(jīng)過P點與Q點時，速率相等，但電場力不同，則電場力做功的功率不等故D錯誤【要點總結(jié)】本題關(guān)鍵是抓住-x圖象的斜率大小等于場強E，確定電場線方向，判斷粒子的運動情況二、填空題（11題4分，12,13題每空2分，共計12分）11.在研究平行板電容器電容的實驗中，電容器的A、B兩極板帶有等量異種電荷，A板與靜電計連接，如圖所示。實驗中可能觀察到的現(xiàn)象是（ ）（1）增大A、B板間的距離，靜電計指針張角變?。?）增大A、B板間的距離，靜電計指針張角變大（3

15、）在A、B板間放入厚玻璃板，靜電計指針張角變?。?）把B板向上平移，減小A、B板針對面積，靜電計指針張角變大【考點】電容器，靜電計，平行極板【讀題分析】平行板電容器恒定電量背景下的動態(tài)分析問題【答案】 （2）（3）（4）【解題過程】增大A、B板間距離，靜電計，d增大，C減小，根據(jù) 知兩板之間電勢差變大，所以靜電計張角 變大。故（2）正確 放入厚玻璃板介質(zhì)常數(shù)增加，根據(jù)知道C增大 根據(jù) 知兩板之間電勢差變小，所以靜電計張角 變小，故（3）正確B板上移，正對面積S減小，根據(jù)知道C變小 根據(jù) 知兩板之間電勢差變大，所以靜電計張角 變大，故（4）正確【要點總結(jié)】電容器帶電量Q恒定，這種情況下12.N（

16、N1）個電荷量均為q（q0）的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意如圖若移去位于圓周上P點的一個小球，則圓心O點處的電場強度大小為_，方向_（已知靜電力常量為k）【考點】場強疊加【讀題分析】電場強度疊加問題【答案】(2分)，沿OP指向P點【解題過程】由于對稱關(guān)系，N個小球在圓心O處產(chǎn)生的場強為0，若移去位于圓周上P點的一個小球，其它小球在O處產(chǎn)生的場強與P點小球(點電荷)在O點產(chǎn)生的場強等大反向，因此O點場強大小，方向沿OP指向P點【要點總結(jié)】對稱思想，利用等效法解題13.下面是永恒電流傳感器來研究平行板電容器放電過程，電源用直流8V，電容器可選幾十微法的電解電容器，先使開關(guān)S與1端相連，電

17、源向電容器充電，然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的It曲線如下，試回答以下幾個問題（1） 寫出It曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積物理意義：（2） 估算出平行板電容器的電容為 uF【考點】I-t圖像【讀題分析】 圖像面積代表電量，面積可以通過方格數(shù)求出【答案】（1）在0.1s內(nèi)電容器的放電量到都正確【解題過程】釋放的電荷量，通過表格可知為根據(jù)電容器的電容可知【要點總結(jié)】It圖像面積代表電量 14.質(zhì)量為m的帶電小球帶電量為+q，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向左的勻強電場中，平衡時絕緣細(xì)線與豎直方向成30角,重力加速度為g.(1) 求電場強度的大

18、小.(2) 如果保持小球靜止且絕緣細(xì)繩和豎直方向的夾角不變改變電場方向求電場的最小值【考點】勻強電場中電場力和電場強度的關(guān)系，三力平衡的分析【讀題分析】根據(jù)小球平衡求得電場力的大小，再根據(jù)電場力與電場強度的關(guān)系求得電場強度的大小，最小的電場力應(yīng)與拉力方向垂直【答案】(1)(2) 【解題過程】解析:(1)對小球，由平衡條件得水平方向： (4分)豎直方向： (4分)解得：(2) 改變勻強電場的方向并保持懸繩與豎直方向夾角不變，作出細(xì)線的拉力和電場力的合力如圖，由圖解法可知當(dāng)電場力的方向與細(xì)線垂直時，電場力最小，則電場強度最小則有則 【要點總結(jié)】根據(jù)平衡條件求小球的受電場力，能判斷出電場力最小應(yīng)與拉

19、力方向垂直。15如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點，固定一電荷量為+Q的點電荷一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊（可視為質(zhì)點），從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當(dāng)運動到P點正下方B點時速度為v已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為（取無窮遠(yuǎn)處電勢為零），PA連線與水平軌道的夾角為60，試求：（1）物塊在A點時受到軌道的支持力大??；（2）點電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢【考點】動能定理的應(yīng)用；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用【讀題分析】（1）物體在A點時，豎直方向上沒有運動，受力平衡，根據(jù)庫侖定律和豎直方向力平衡，求出物塊在A點時受到軌道的支持力大??；（2

20、）物塊從A到B過程，電場力做功為qUAB，根據(jù)動能定理求出電勢差UAB，再求解B點的電勢【答案】（1）（2）【解題過程】解：(1)物塊在A點受重力、電場力、支持力，分解電場力，由豎直方向受力平衡得.又因為，由以上兩式解得支持力為(2)從A運動到P點正下方B點的過程中，由動能定理得解得【要點總結(jié)】物體在某一方向做直線運動時，在其垂直方向上沒有位移，受力是平衡的求電勢，一般先求電勢差，再求電勢16長度L=1.0m的絕緣輕質(zhì)細(xì)繩，一端懸掛質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，另一端固定于O點，O點與水平地面的H=1.9m，空間存在方向沿豎直向下的勻強電場，電場強度大小E=mg/q不計空氣阻力。取重力加速度g

21、=10m/s2 （1） 要使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的的圓周運動，則小球在圓軌跡最低點A處的速度大小至少為多大？（2） 若小球經(jīng)過圓軌跡最低點的速度大小為12m/s時細(xì)繩突然斷裂，則小球落地點B與圓軌跡最低點之間的水平距離為多大？【考點】圓周運動最高點臨界速度，動能定理，類平拋運動?！咀x題分析】先求出最高點的臨界速度，再由動能定理求出最低點的速度，根據(jù)平拋運動規(guī)律求出水平距離?！敬鸢浮浚?）（2）【解題過程】解析：（1）設(shè)最低點的最小速度為，小球做完整的圓周運動在最高點的速度為。最高點受電場力和重力的共同作用，合力提供向心力： ；由動能定理：解得已知落地時間為；解得【要點總結(jié)】最高點時是由重力和電場力的合力提供向心力，由最高點到最低點時也是重力和電場力的合力做功。17、科學(xué)家一直都夢想能夠解決所有帶電體周圍的電場強度問題，可惜由于數(shù)學(xué)知識的限制，很多帶電體周圍的電場分布始終無法定量求解，不過對于一些具有一定對稱性的帶電體還是可以找到分布情況。（1） 如均勻帶電球殼在其內(nèi)部各點的場強為零。（2） 均勻帶電球體在其外部各點場強可以等效為一個放在球心出帶等