1、一、单项选择题（每小题只有一个正确选项，本题共 8 小题，每小题 4 分，共计 32 分） 1.下列各叙述中，正确的是（ ）A、用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法B、库伦提出了用电场线描述电场的方法C、伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证D、用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度 FEq，电容QU，加速度 Fam都是采用了比值法定义的【答案】A考点：物理学史及物理问题的研究方法【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）
2、A电场强度为零的地方，电势也为零 B电场强度的方向与等电势面处处垂直C随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向【答案】B【解析】试题分析： 电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故 A 错误；电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，所以电场强度的方向与等势面垂直，故 B 正确；根据沿着电场线方向，电势降低，而电场强度大小减小，不一定沿着电场线方向，故 C 错误；顺着电场线方向电势降低，由匀强电场U=Ed 可知，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故 D 错误故选 B.考点：电场强度与电
3、势【名师点睛】明确电场强度与电势无直接关系，知道电场强度的方向是电势降低最快的方向，同时理解沿着等势面移动电荷，电场力不做功.3. 将自由落体运动分成时间相等的 4 段，物体通过最后 1 段时间下落的高度为 56 m，那么物体下落的第 1 段时间所下落的高度为( )A3.5 m B7 m C8 m D16 m【答案】C【解析】试题分析：因为自由落体是初速度为零的匀加速直线运动，所以满足等时间间隔内的位移比比例式 S1：S 2：S 3：S 4=1：3：5：7；则：S 1：S 4=1:7， 当 s4=56m 时，s 1=8m故选 C.考点：自由落体运动的规律【名师点睛】本题主要考查了自由落体运动基
4、本公式的直接应用，关键掌握初速度为 0 的匀变速直线运动的特殊推论，初速度为 0 的匀加速直线运动连续相等时间内的位移之比为：1：3：5：7：4. 如图所示，斜面顶端固定有半径为 R 的轻滑轮，用不可伸长的轻绳将半径为 r 的小球沿斜面缓慢拉升，不计一切摩擦，且 Rr。设绳子的拉力为 F，斜面对小球的支持力为 N。则关于 F 和 N 的变化情况，下列说法正确的是（ ） AF 一直增大， N 一直减小； BF 一直增大，N 先减小后增大；CF 一直减小，N 保持不变； DF 一直减小，N 一直增大；【答案】A【解析】试题分析：对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示；由于细线与斜面的夹角不断
5、增加，故 F 一直增大，N 一直减小；故选 A。考点：物体的平衡【名师点睛】本题是三力平衡中的动态分析问题，关键是通过作图法并根据平衡条件分析，基础题目。5. 某卫星在半径为 r 的轨道 1 上做圆周运动，动能为 Ek，变轨到轨道 2 上后，动能比在轨道v11 上减小了 E，在轨道 2 上也做圆周运动，则轨道 2 的半径为（ ）A. kr B. kr C. kEr D. kEr【答案】A考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题的关键要结合动能的表达式，由万有引力提供圆周运动向心力分析求解线速度与半径的关系，由动能关系得出半径与动能的关系。6. 某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子由 M
6、点沿图中虚线所示的途径运动通过N 点。则下列判断正确的是（ ）A粒子带负电 B电场力对粒子做负功C粒子在 N 点的加速度大 D粒子在 N 点的电势高【答案】C【解析】试题分析：电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子的受到的电场力的方向也向上，所以电荷为正电荷，故 A 正确；从 M 点到 N 点，静电力方向先与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，电势降低，故 BD 错误；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，所以粒子在 N 点的受力大，加速度大，故 C 正确；故选 C.考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲
7、方向判断粒子受力方向，其次根据电场线的疏密可以判断电场强度的强弱，进而判断电场力的大小，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。7. 如图所示，滑块以速率 v1 沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为 v2，且 v2 v 1，则下列说法中 错误的是（ ）A全过程中重力做功为零 B在上滑和下滑两过程中，机械能均减少C在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功相等D在上滑和下滑两过程中，摩擦力的平均功率相等【答案】D考点：功能关系；牛顿定律【名师点睛】本题考查对功和能关系的理解重力做功与初末位置有关，摩擦力做功与路程有关机械能的变化与除重力、弹力以外的力做功有关。8.
8、两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷放在 x 轴上的 O、 M 两点，两电荷连线上各点电势 随x 变化的关系如图所示，其中 A、 N 两点的电势均为零，ND 段中的 C 点电势最高，则（ ） AN 点的电场强度大小为零 Bq 1 q 2CNC 间场强方向向 x 轴正方向 D将一负点电荷从 N 点移到 D 点，电势能先做减少后做增加【答案】D【解析】试题分析：-x 图线的斜率等于电场强度，故可知 N 点的电场强度大小不为零，选项 A 错误；C 点电势的拐点，若正点电荷从 D 到 N 点，电势能先增大后减小则 C 点电场强度为零，故可知 q1 q2， 故 B 错误；由图可知： OM 间电场强度
9、方向沿 x 轴正方向，MC 间电场强度方向沿 x 轴负方向，NC 间场强方向向 x 轴负方向故 C 错误；因为 MC 间电场强度方向沿 x轴负方向，CD 间电场强度方向沿 x 轴正方向，则将一负点电荷从 N 点移到 D 点，电场力先做正功后负功，电势能先做减少后做增加，故 D 正确；故选 D.BAF考点：电场强度；电势【名师点睛】电势为零处，电场强度不一定为零电荷在电场中与电势的乘积为电势能电场力做功的正负决定电势能的增加与否。二、多项选择题（每小题至少有两个正确选项，本题共 6 小题，每小题 4 分，选对但不全得2 分，选错 0 分,共计 24 分）9. 如图所示，小球用细绳悬挂于点，在点正
10、下方有一固定的钉子，把小球拉到水平位置后无初速释放，当细线转到竖直位置与钉子 C 相碰的前后瞬间，下列说法正确的为（ ）A小球的线速度变大 B小球的向心加速度不变C小球的向心加速度突然变大 D绳中张力突然变大【答案】CD考点：牛顿第二定律；线速度及角速度【名师点睛】本题关键是确定线速度大小不变，当力与速度垂直时不做功，不改变速度的大小对于角速度、向心加速度、拉力与线速度的关系要熟悉，是圆周运动中常用的知识。10. 如图所示，纸面内有一匀强电场，带正电的小球（重力不计）在恒力 F 的作用下沿图中虚线由 A 匀速运动至 B，已知力 F 和 AB 间夹角为 ，AB 间距离为 d，小球带电量为 q，则
11、下列结论正确的是（ ）A电场强度的大小为 E=Fcos/q BAB 两点的电势差为 UAB=-Fdcos/qC带电小球由 A 运动至 B 过程中电势能增加了 FdcosD带电小球若由 B 匀速运动至 A，则恒力 F 必须反向【答案】BC【解析】试题分析：由题，小球的重力不计，只受到电场力与恒力 F 而做匀速直线运动，则有，qE=F，则得场强 FEq故 A 错误A、B 两点的电势差为 dcosUcs故 B 正确带电小球由 A 运动至 B 过程中恒力做功为W=Fdcos，根据功能关系可知，电势能增加了 Fdcos故 C 正确小球所受的电场力恒定不变，若带电小球由 B 向 A 做匀速直线运动时，F
12、大小、方向不变故 D 错误故选 BC。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题要根据小球的运动状态分析受力情况、确定外力做功、判断电势能变化，考查将力学知识运动到电场中的能力。11. 如图所示，电容器与电动势为 E 的直流电源( 内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的 P 点恰好处于静止状态现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离则（ ） A带电油滴的电势能将增大 BP 点的电势将降低,两极板间的电势差不变C平行板之间的电场强度增大，平行板所带电荷量也增大D电容器的电容增大,带电油滴将沿竖直方向向上运动 【答案】CD考点：电容器；电势及电势能；电场强度【名师点睛】本题是电
13、容器动态变化分析问题，抓住不变量：电容器与电源保持相连，电压不变，由 4SCkd， QU和 Ed 结合进行分析。12. 如图所示，一个电荷量为Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点。另一个电荷量为q、质量为 m 的点电荷乙，从 A 点以初速度 v0 沿它们的连线向甲运动，到 B 点时的速度减小到最小为 v；已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 ，A、B 间距离为 L 及静电力常量为 k，则下列说法正确的是（ ）A.点电荷甲在 B 点处的电场强度大小为 mg/q B. O、B 间的距离大于 kqQmg C.在点电荷甲形成的电场中，A、B 间电势差2201ABmvUqD.点电荷甲形成的电场中，
14、A 点的电势大于 B 点的电势【答案】AD考点：动能定理；电场强度及电势【名师点睛】本题在借助库仑力的基础知识，考查了力与运动、牛顿第二定律、动能定理等基础知识的综合应用，是考查学生综合能力的好题。13 如图所示，水平面内有 A、B、C 、D、E、F 六个点，它们均匀分布在半径为 R=2cm 的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知 A、C、E 三点的电势分别为V)32(A、 2、 V)3(E，下列判断正确的是（ ）A电场强度的方向由 A 指向 D B电场强度的大小为 100V/mC该圆周上的点电势最高为 4V D将电子沿圆弧从 D 点移到 F 点，静电力始终做负功【答案】BC考
15、点：电场强度；等势面；电势能【名师点睛】此题考查电势差与电场强度的关系，在匀强电场中平行线段两端的电势差之比等于距离之比，可以求得其他点的电势并且电场线与等势线垂直，可以确定电场强度的方向。14. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为 m、电荷量 为+q 的小球，系在一根长为 L 的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕 O 点做圆周运动。AB 为圆周的水平直径，CD 为竖直直径。已知重力加速度为 g，电场强度 E=mg/q ，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A若小球在竖直平面内绕 O 点做完整圆周运动，则它运动过程中的最小速度min2vgLB若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，
16、则小球运动到 B 点时的机械能最大C若将小球在 A 点由静止开始释放，它将在 ACBD 圆弧上往复运动D若将小球在 A 点以大小为 gL的速度竖直向上抛出，它将能够到达 B 点【答案】ABD【解析】试题分析：由于电场强度 mgEq ，故 mg=Eq，物体的加速度大小为 2ag，故若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则它运动的最小速度为 v，则有： mvL ，解得，2vgL，故 A 正确；除重力和弹力外其它力做功等于机械能的增加值，若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则小球运动到 B 点时，电场力做功最多，故到 B 点时的机械能最大，故 B 正确；小球受合力方向与电场方向夹角 45斜向下
17、，故若将小球在 A 点由静止开始释放，它将沿合力方向做匀加速直线运动，故 C 错误；小球运动的最小速度为2vgL，若将小球在 A 点以大小为 gL的速度竖直向上抛出，小球将不会沿圆周运动，因此小球在竖直方向做竖直上拋，水平方向做加速度为 g 的匀加速运动，当回到与抛出点同一高度的位置时，运动的时间 2t，水平位移 21xtL，即小球刚好运动到 B点，故 D 正确故选 ABD.考点：圆周运动的规律；运动的合成；牛顿第二定律【名师点睛】掌握合外力做功与动能的关系、注意类比法的应用，小球能够完成圆周运动的条件是丝线的拉力大于或等于零，在最高点的速度最小恰好满足重力与电场力的提供向心力，此最高点在 A
18、D 弧线的中点。三、填空题（每空 2 分，共计 10 分）15. 如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律已准备的器材有打点计时器（带导线） 、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需的器材是 A直流电源、天平及砝码 B直流电源、刻度尺 C交流电源、天平及砝码 D交流电源、刻度尺安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示图中 O 点为打点起始点，且速度为零选取纸带上打出的连续点 A、B 、C、作为计数点，测出其中 E、F、G 点距起始点 O 的距离分别为 h1、h 2、h 3已知重锤质量
19、为 m，当地重力加速度为 g，计时器打点周期为 T为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从 O 点到 F 点的过程中，重锤重力势能的减少量 PE ，动能的增加量 kE （用题中所给字母表示） 实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是 A该误差属于偶然误差B该误差属于系统误差C可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力 f 对本实验的影响他测出各计数点到起始点的距离 h，并计算出各计数点的速度 v，用实验测得的数据绘制出 v2-
20、h 图线，如图所示图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是 （用数学表达式书写，可能用到的物理量 m、g、f）【答案】D 2PEmgh， 231()8kghT BD mfg考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题考查验证机械能守恒定律的实验，要明确各种实验仪器的使用方法和实验的实验原理是解决实验问题的关键，注意实验过程中尽量减小摩擦阻力的影响，同时掌握瞬时速度通过实验数据算出，而不是理论推算，下落高度是通过刻度尺来测量而得。四、计算题（共计 34 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）16. （8 分） 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为 E，在该匀强电
21、场中，用丝线悬挂质量为 m 的带电小球，丝线跟竖直方向成 角时小球恰好平衡，如图所示，请问：（1）小球的电性及所带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？【答案】 （1）正电； mgtanqE（2） bcotgPD CBAQO60（2）由第（1）问中的方程知 mgFcos，而剪断丝线后，小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于 mgcos小球的加速度Fa合，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属极上时，它经过的位移为 bsin，又由 s= 12at2， 22 sbcosbt ctaing 考
22、点：物体的平衡；牛顿第二定律的应用【名师点睛】解决本题的关键正确分析小球的受力情况和运动情况，知道正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同。17. （11 分） 如图，半径为 R 的光滑半圆形轨道 ABC 在竖直平面内，与水平轨道 CD 相切于 C 点，D 端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端 Q 到C 点的距离为 2R。质量为 m 的滑块(视为质点) 从轨道上的 P 点由静止滑下，刚好能运动到Q 点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点 A。已知POC=60 ，求：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点 C 时所受轨道支持力；（2）滑块与水
23、平轨道间的动摩擦因数 ；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。【答案】1）2mg （2）0.25（ 3）3mgRA 点： RvmgA2 QC过程： RmgEAP212解得：弹性势能 3 考点：动能定理；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题综合运用了动能定理和能量守恒定律，解决本题的关键灵活选取研究的过程，选用适当的规律进行求解。18. （ 15 分） 相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A 板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为 v0 ，质量为 m，电量为-e ，在 AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中 0 k 1， eU62；紧靠 B板的
24、偏转电场电压也等于 U0 ，板长为 L，两板间距为 d，距偏转极板右端 L/2 处垂直放置很大的荧光屏 PQ。不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计。（1）在 0T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离。 （结果用 L、d 表示）（2）撤去偏转电场及荧光屏，当 k 取恰当的数值，使在 0T 时间内通过电容器 B 板的所有电子,能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求 k 值。【答案】 （1）28LydA（2）0.59根据偏转电场中的推论“似是中点来”其打在荧光屏上的坐标214Lyd在 kT-T 时间内，穿出 B 板后速度变为 v2，同理可得， 0218 eUvvm，26yd228Lyd荧光屏上两个发光点之间的距离218LydA（2）要求在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，前后两段电子束的长度必须相等（且刚好重叠），第一束长度：l 1=v1kT；第二束长度：l 2=v2（T-kT）；当 l1= l2 时，即 v1kT= 2v1（1-k）T，解得 20.591k考点：带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】本题利用带电粒子在匀强电场中的类平抛运动及其相关知识列方程进行解答，关键要分析出临界条件和隐含的条件。
