《合肥一中2014—2015年段一高二物理试卷解析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《合肥一中2014—2015年段一高二物理试卷解析.doc（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流合肥一中20142015年段一高二物理试卷解析【精品文档】第 12 页合肥一中2014-2015学年第一学期高二年级阶段一考试1、两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力变为（）A0BF C3F D4F【考点】接触起电；库仑定律【读题分析】球的半径远小于彼此之间的距离，可以看成点电荷，利用库伦定律表示出开始的库伦力；接触之后平分电荷量，再利用库仑定律表示出后来的库仑力【答案】D【解题过程】由库仑定律可得：所以有：而两球接触后再分开平分
2、总电量，故分开后两球的带电量为2q；则库仑力为：；故D正确。 【要点总结】相互接触的带电体平分电荷量2、（2012江苏）真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（）A3：1B1：3 C9：1D1：9【考点】点电荷场强公式【读题分析】求点电荷在空间中产生的场强，直接利用点电荷场强公式【答案】C【解题过程】点电荷产生的场强公式为：，所以A、B两点场强分别为：场强之比为9:1。【要点总结】真空中点电荷场强公式3、处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子，由静止释放后只受电场力作用，其加速度一定变大的是（）ABCD【考点】电场线的特点【读题分析】加速度变大实际是
3、电场力变大，所以场强是变大的，即电场线更加密集了【答案】D【解题过程】由图可知，电场线密的地方电场强度大，电场强度越来越大，因此该电荷所受电场力越来越大，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，所以根据电场线的疏密来确定加速度大小，因粒子从静止开始运动，所以只有在D选项中当粒子从静止不论向左还是向右，都会导致加速度增大，故D正确，ABC错误【要点总结】电场线越密集的地方电场强度越大，电场力越大，加速度越大。4、如图所示，a、b为一根方向竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在点a由静止释放，沿电场线向上运动，到点b速度恰好为零，下列说法不正确的是（）A 带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B
4、点a的电势比点b的电势高C 带电质点在点a的电势能比在点b的电势能小D 点a的电场强度比点b的电场强度大【考点】电场线；电势能【读题分析】在a点释放由静止向上运动，所以电场力与重力的合力方向向上，电场力大于重力；到b点时速度为0，所以此时的电场力小于重力。【答案】C【解题过程】A、 由题意可知，带点质点受两个力，重力和电场力开始由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上因为在一根电场线上，所以在两点的电场力方向都向上故A正确；B、沿电场线的方向电势逐渐降低，所以a的电势比点b的电势高，故B正确；C、电场力做正功，电势能降低，所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大故C错误；D、在a点，电场
5、力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力所以a点的电场强度比b点的电场强度大故D正确【要点总结】沿着电场线方向电势降低；电场力做正功，电势能减小5、一带电粒子仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其速度图像如图所示，则以下表述错误的是（）A A点的场强大于B点的场强B A点的电势一定比B点的电势高C 粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能D 电场力一定对粒子做正功【考点】v-t图；电势能；电势【读题分析】从A到B速度逐渐增大，说明电场力做正功，加速度逐渐减小，说明场强逐渐减小。【答案】B【解题过程】A、速度图象的斜率等于加速度，由图看出，带电粒子从A到B加
6、速度减小，由分析得知，A点的场强大于B点的场强故A正确B、C带电粒子的速度增大，动能增大，由能量守恒定律得知，电势能减小，由于带电粒子的电性未知，不能判断A与B两点电势关系故B错误，C正确D、动能增加，由动能定理得知，电场力做正功故D正确【要点总结】电场力做正功，电势能减小；电场线越密集，电场强度越大，加速度越大6、如下图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为+q和-q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向右的匀强电场，则当两小球均处于平衡时的可能位置是下图中的（）【考点】匀强电场，整体法。【读题分析】若绳与天花板的连接处称为O点，乙球处称
7、为A点，甲球处称为B点。运用整体法研究OA绳与竖直方向的夹角，再隔离B研究，分析上下两绳与竖直方向的夹角，得到两夹角的关系，判断系统平衡状态【答案】A.【解题过程】首先取整体为研究对象，整体受到重力、电场力和上面绳子的拉力，由于两个电场力的矢量和为：，所以上边的绳子对小球的拉力与总重力平衡，位于竖直方向，所以上边的绳子应保持在绳子竖直位置再对负电荷研究可知，负电荷受到的电场力水平向右，所以下面的绳子向右偏转，故A图正确，BCD图都错误【要点总结】本题采用整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力7、如图所示，a、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面
8、间的电势差相等，一个带正电的粒子在A点时的动能为10J，在力作用下从A运动到B速度为零，当这个粒子动能为7.5J时，其电势能为（ ）A、12.5J B、2.5J C、0 D、-2.5J【考点】等势面，功能关系。【读题分析】相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以Wab=Wbc，从而可以求出粒子在B点的动能，即粒子在电场中的总能量【答案】D.【解题过程】相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以qUab=qUbc，即：WabWbc而：所以，粒子在等势面b上时的动能：所以：从而可以知道粒子在电场中的总能量值为当这个粒子的动能为时，。【要点总结】该题中利用相邻两个等势面间的电势差相等U
9、ab=Ubc，所以Wab=Wbc，从而可以求出粒子在B点的动能，即粒子在电场中的总能量是解题的关键8、图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点则该粒子（）A带负电B在c点受力最大C在b点的电势能小于在c点的电势能D由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化【考点】等势面，电势能，功能关系。【读题分析】电场线与等势面垂直电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加【答案】D【解题过程】
10、A：根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在abc的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，故粒子带正电荷，故A错误；B：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，粒子在C点受到的电场力最小，故B错误；C：根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C错误；D：a点到b点和b点到c点相比，由于点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，故a到b电场力做功为多，动能变化也大，故D正确故选D【要点总结】本题中，点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题9、如图所示，平
11、行板电容器与电源相连，下极板接地一带电油滴位于两极板的中心P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器两极板在纸面内绕O、O迅速顺时针转过45，则（）AP点处的电势升高B带电汕滴仍将保持静止状态C带电油滴将水平向右做匀加速直线运动D带电油滴到达极板前具有的电势能不断增加9、【考点】电势，功能关系，电容器。【读题分析】解决本题的关键是根据图找出旋转前与旋转后两板间距离的关系，然后利用，来讨论。【答案】C.【解题过程】A：因电容器与电源始终相接，故电压不变，由知，电容器极板旋转后，所以场强变为，又因电容器下极板接地且油滴在中间，故电势，故电势不变，A错误。B、因极板旋转前油滴静止，应有，电场力方向向上
12、，极板旋转后，电场力方向不再向下而是斜向右上方与竖直方向成45角，油滴不能再保持静止，故B错误； C、旋转前，qE=mg，旋转后对油滴受力分析并沿水平与竖直方向分解知，在竖直方向上,，水平方向故油滴将向右做加速度为的匀加速直线运动，C正确；D：由图可知油滴向右运动过程中，电场力做正功，油滴电势能应减小，D错误【要点总结】注意d的含义是两点间等势面间的距离，再就是正确进行受力分析10、有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm则下列说法正确的是（）A粒子将沿x轴正方向一直向前运动B粒子在
13、P点与Q点加速度大小相等、方向相反C粒子经过P点与Q点时，动能相等D粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等【考点】图像，功能关系。【读题分析】根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线的方向，确定出粒子所受的电场力方向，分析其运动情况-x图象的斜率大小等于场强E加速度根据电势关系，分析电势能关系，由能量守恒定律判断动能的关系功率P=Fv【答案】C.【解题过程】A、根据顺着电场线方向电势降低可知，0-2mm内，电场线沿x轴负方向，粒子所受的电场力方向沿x轴正方向做加速运动；在2-6mm内电场线沿x轴正方向，粒子所受的电场力方向沿x负方向做减速运动，6mm处粒子的速度为零；然后粒子向左先做加速运
14、动后做减速运动即在0-6mm间做往复运动故A错误B、-x图象的斜率大小等于场强E则知P点的场强大于Q点的场强，则粒子在p点的加速度大于在Q点的加速度，加速度方向相反故B错误C、粒子经过P点与Q点时，电势相等，则其电势能相等，由能量守恒知动能相等故C正确D、粒子经过P点与Q点时，速率相等，但电场力不同，则电场力做功的功率不等故D错误【要点总结】本题关键是抓住-x图象的斜率大小等于场强E，确定电场线方向，判断粒子的运动情况二、填空题（11题4分，12,13题每空2分，共计12分）11.在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到
15、的现象是（ ）（1）增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小（2）增大A、B板间的距离，静电计指针张角变大（3）在A、B板间放入厚玻璃板，静电计指针张角变小（4）把B板向上平移，减小A、B板针对面积，静电计指针张角变大【考点】电容器，静电计，平行极板【读题分析】平行板电容器恒定电量背景下的动态分析问题【答案】 （2）（3）（4）【解题过程】增大A、B板间距离，静电计，d增大，C减小，根据 知两板之间电势差变大，所以静电计张角 变大。故（2）正确 放入厚玻璃板介质常数增加，根据知道C增大 根据 知两板之间电势差变小，所以静电计张角 变小，故（3）正确B板上移，正对面积S减小，根据知道C变小 根据
16、 知两板之间电势差变大，所以静电计张角 变大，故（4）正确【要点总结】电容器带电量Q恒定，这种情况下12.N（N1）个电荷量均为q（q0）的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为_，方向_（已知静电力常量为k）【考点】场强叠加【读题分析】电场强度叠加问题【答案】(2分)，沿OP指向P点【解题过程】由于对称关系，N个小球在圆心O处产生的场强为0，若移去位于圆周上P点的一个小球，其它小球在O处产生的场强与P点小球(点电荷)在O点产生的场强等大反向，因此O点场强大小，方向沿OP指向P点【要点总结】对称思想，利用等效法解题13.下面是永恒
17、电流传感器来研究平行板电容器放电过程，电源用直流8V，电容器可选几十微法的电解电容器，先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的It曲线如下，试回答以下几个问题（1） 写出It曲线与坐标轴所围成的面积物理意义：（2） 估算出平行板电容器的电容为 uF【考点】I-t图像【读题分析】 图像面积代表电量，面积可以通过方格数求出【答案】（1）在0.1s内电容器的放电量到都正确【解题过程】释放的电荷量，通过表格可知为根据电容器的电容可知【要点总结】It图像面积代表电量 14.质量为m的带电小球带电量为+q，
18、用绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中，平衡时绝缘细线与竖直方向成30角,重力加速度为g.(1) 求电场强度的大小.(2) 如果保持小球静止且绝缘细绳和竖直方向的夹角不变改变电场方向求电场的最小值【考点】，三力平衡的分析【读题分析】根据小球平衡求得电场力的大小，再根据电场力与电场强度的关系求得电场强度的大小，最小的电场力应与拉力方向垂直【答案】(1)(2) 【解题过程】解析:(1)对小球，由平衡条件得水平方向： (4分)竖直方向： (4分)解得：(2) 改变匀强电场的方向并保持悬绳与竖直方向夹角不变，作出细线的拉力和电场力的合力如图，由图解法可知当电场力的方向与细线垂直时，电场力最小，则电场强度
19、最小则有则 【要点总结】根据平衡条件求小球的受电场力，能判断出电场力最小应与拉力方向垂直。15如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定一为+Q的点一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v已知点电荷产生的电场在A点的电势为（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60，试求：（1）物块在A点时受到轨道的支持力大小；（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势【考点】；【读题分析】（1）物体在A点时，竖直方向上没有运动，受力平衡，根据库仑定律和竖直方向力平衡，求出物块在A点时受到轨道的支持力大
20、小；（2）物块从A到B过程，电场力做功为qUAB，根据动能定理求出电势差UAB，再求解B点的电势【答案】（1）（2）【解题过程】解：(1)物块在A点受重力、电场力、支持力，分解电场力，由竖直方向受力平衡得.又因为，由以上两式解得支持力为(2)从A运动到P点正下方B点的过程中，由动能定理得解得【要点总结】物体在某一方向做直线运动时，在其垂直方向上没有位移，受力是平衡的求电势，一般先求电势差，再求电势16长度L=1.0m的绝缘轻质细绳，一端悬挂质量为m，带电量为+q的小球，另一端固定于O点，O点与水平地面的H=1.9m，空间存在方向沿竖直向下的匀强电场，电场强度大小E=mg/q不计空气阻力。取重力
21、加速度g=10m/s2 （1） 要使小球能在竖直平面内做完整的的圆周运动，则小球在圆轨迹最低点A处的速度大小至少为多大？（2） 若小球经过圆轨迹最低点的速度大小为12m/s时细绳突然断裂，则小球落地点B与圆轨迹最低点之间的水平距离为多大？【考点】圆周运动最高点临界速度，动能定理，类平抛运动。【读题分析】先求出最高点的临界速度，再由动能定理求出最低点的速度，根据平抛运动规律求出水平距离。【答案】（1）（2）【解题过程】解析：（1）设最低点的最小速度为，小球做完整的圆周运动在最高点的速度为。最高点受电场力和重力的共同作用，合力提供向心力：由动能定理：解得已知落地时间为解得【要点总结】最高点时是由重
22、力和电场力的合力提供向心力，由最高点到最低点时也是重力和电场力的合力做功。17、科学家一直都梦想能够解决所有带电体周围的电场强度问题，可惜由于数学知识的限制，很多带电体周围的电场分布始终无法定量求解，不过对于一些具有一定对称性的带电体还是可以找到分布情况。（1） 如均匀带电球壳在其内部各点的场强为零。（2） 均匀带电球体在其外部各点场强可以等效为一个放在球心出带等量电荷的点电荷在同一点形成的场强。现有一个带电量为+Q半径为R的均匀带点球体，试根据以上信息回答以下问题(1) 求距离球心r处场强大小(rR)(2) 定性画出E-r图像（即电场强度随半径r的变化关系图，去半径向外为正）(3) 求球心与
23、球表面的电势差(4) 假设从球心挖出一个水平细通道，把一个质量为m=0.2kg带电量为q=-1.010-6 的带负电小球（比通道略校，且不和大球进行电荷交换）放在大球表面通道入口处，并假设小球和大球之间动摩擦因素为=0.1.刚开始由于库仑力大于摩擦力，小球被吸入渠道内部。如右图，求小球的最大速度。（q和挖去通道不影响原场强分布，此小题Q= C,R=1m， g=10m/s2，k =9.0109Nm2/C2）【考点】场强公式的综合应用，E-R图像的理解及应用，动能定理的应用【读题分析】带电球体的场强分为内部和外部讨论，内部某点所处小球部分带电量为,，外部场强直接将球体看成在O点的点电荷。【答案】（1）（2）【解题过程】（1）外部场强将球体看成在O点的点电荷， 带电球体的场强分为内部和外部，内部某点所处小球部分带电量为,，所以当距离小于R时，场强与距离成正比，外部场强E与距离平方成反比，所以如图所示电势差为图像围成的面积到小球运动至与球心间距为r时，球体对小球的力的大小为而联立上述两式，可得，F与r的关系如图所示。当，即，即时，小球的速度最大。小球从1m到0.2m处过程中，电场力做的功是图中1m到0.2m中对应的图像的面积，即，所以对小球用动能定理列方程有，代入数据，解得【要点总结】带电球体的场强分为内部和外部，所以当距离小于R时，场强与距离成正比，外部场强E与距离平方成反比。