高考物理双基突破附解析Word文件下载.docx

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ABCD面带正电，EFGH面带负电。

从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点。

则下列说法正确的是

A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动

B．三个液滴的运动时间不一定相同

C．三个液滴落到底板时的速率相同 

D．液滴C所带电荷量最多

【答案】D

8．（多选）如图的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑。

如果只逐渐增大M1M2之间的电势差，则

A．在荧屏上的亮斑向上移动

B．在荧屏上的亮斑向下移动

C．偏转电场对电子做的功增大

D．偏转电场的电场强度减小

【解析】电子束在偏转电场中做类平抛运动，沿垂直电场方向做匀速运动，故在电场中运动时间不变。

电子在偏转电场中受向上的电场力，故向上偏转，A项正确，B项错误；

沿电场方向上，电子束做匀变速直线运动，两板间电压增大，偏转电场的场强增大，D项错误；

电子所受电场力增大，因此加速度增大，由位移规律可知，电子在电场中侧移量增大，由功的定义式可知，电场力做功增大，C项正确。

9．（多选）如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点。

一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。

下列说法正确的是

A．粒子的运动轨迹一定经过P点

B．粒子的运动轨迹一定经过PE之间某点

C．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由E、D之间某点（不含E、D）射出正方形ABCD区域

D．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域

【答案】BD

10．（多选）如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出。

若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球

A．将打在下板中央 

B．仍沿原轨迹运动由下板边缘飞出

C．不发生偏转，沿直线运动

D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央

【解析】由题意可知电容器所带电荷量不变，因E＝Ud＝QCd＝4πkQεrS，所以上板上移一小段距离，电容器产生的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动由下板边缘飞出，选项B正确，A、C错误；

若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央，选项D正确。

11．如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。

不计空气阻力，则下列说法正确的是

A．小球带负电 

B．电场力跟重力平衡

C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减少 

D．小球在运动过程中机械能守恒

【答案】B

12．（多选）美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量。

如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。

现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则

A．油滴带电荷量为mgdU 

B．电容器的电容为kmgdU2

C．将极板M向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动

D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动

【答案】ABC

【解析】由题意知油滴受到的电场力方向竖直向上，又因上极板带正电，故油滴带负电荷，设油滴带电荷量为q，则极板带电荷量为Q＝kq，由qE＝mg、U＝Ed、Q＝CU，联立解得q＝mgdU，C＝kmgdU2，选项A、B正确；

当两极板间距离d减小时，板间场强E＝Ud增大，电场力大于重力，油滴将向上运动，选项C正确；

当两极板间距离d增大时，板间场强E＝Ud减小，重力大于电场力，油滴将向下运动，选项D错误。

13．（多选）有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从左上同一点以相同的水平速度先后射入匀强电场中，A、B、C三个小球的运动轨迹如图所示，A、B小球运动轨迹的末端处于同一竖直线上，则如图运动轨迹对应的过程

A．小球A带负电，B不带电，C带正电

B．三小球运动的时间tA＝tB＜tC

C．小球B和小球C的末动能可能相等

D．小球A和小球C的电势能变化绝对值可能相等

【答案】AD

14．（多选）如图所示，一个电荷量为－Q（Q＞0）的点电荷甲，固定在粗糙绝缘水平面上的O点，另一个电荷量为＋q（q＞0）、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点时速度减小到最小值v。

已知点电荷乙与水平面间的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中正确的是

A．O、B间的距离为kQqμmg 

B．在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为μmgq

C．点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能

D．在点电荷甲产生的电场中，A、B间的电势差UAB＝mv2－mv202q

【答案】AB

【解析】因点电荷乙到B点时速度减小到最小值v，说明加速度为零，有kQqr2＝μmg，解得r＝kQqμmg，A对；

联立点电荷场强公式得E＝kQr2＝μmgq，B对；

点电荷乙由A点向B点运动过程中，电场力对点电荷乙做正功，点电荷乙的电势能必减少，C错；

点电荷乙从A点到B点过程中，由动能定理可知W－μmgL0＝12mv2－12mv20，此过程中电场力对点电荷乙做功为W＝qUAB，联立可得UAB＝2μmgL0＋mv2－mv202q，D错。

15．如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。

现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，重力不计，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O。

试求：

（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间；

（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向夹角的正切值tanα；

（3）粒子打在屏上的点P到O点的距离x。

【答案】

（1）2Lv0

（2）qELmv20（3）3qEL22mv20

（2）设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：

a＝Eqm

所以vy＝aLv0＝qELmv0

所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向夹角的正切值为tanα＝vyv0＝qELmv20。

（3）解法一设粒子在电场中的偏转距离为y，则y＝12a（Lv0）2＝12•qEL2mv20又x＝y＋Ltanα，

解得：

x＝3qEL22mv20

解法二x＝y＋vyLv0＝3qEL22mv20

解法三由y＝12a（Lv0）2＝12qEL2mv20，xy＝L＋L2L2

得：

x＝3y＝3qEL22mv20。

15．如图，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中。

一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E<

mgq，g为重力加速度。

（1）试分析说明物块在AB段做什么性质的运动；

（2）试计算物块在AC段运动过程中克服摩擦力做的功；

（3）证明物块从离开轨道到落回水平面的水平距离与场强E大小无关，且为一常量。

（1）匀速直线运动

（2）12mv02＋52（Eq－mg）R（3）见解析

（3）物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，水平方向有x＝vCt 

④

竖直方向有2R＝12（g－qEm）•t2⑤

由①④⑤式联立解得x＝2R⑥

因此，物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，大小为2R。

16．质谱仪可对离子进行分析。

如图，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。

已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L，a、b间的电压为U1，M、N间的电压为U2。

不计离子重力及进入a板时的初速度。

求：

（1）离子从b板小孔射出时的速度大小；

（2）离子自a板小孔进入加速电场至离子到达探测器的全部飞行时间；

（3）为保证离子不打在极板上，U2与U1应满足的关系。

（1）2qU1m

（2）（2d＋L）m2qU1（3）U2＜2U1

在如图所示的电路中，电源的内阻为r，现闭合开关S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是

A．灯泡L变亮 

B．电压表读数变小

C．电流表读数变小

D．电容器C上的电荷量增大

【答案】CD

2．在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则正确的是

A．电压表和电流表示数都增大

B．灯L2变暗，电流表示数减小

C．灯L1变亮，电压表的示数减小 

D．灯L2变亮，电容器的带电荷量增大

【解析】由题图可知，电压表与滑动变阻器并联，电流表与滑动变阻器串联，灯泡L1与滑动变阻器串联，灯泡L2与滑动变阻器并联，电容器C与滑动变阻器并联，当滑片向下移动时，滑动变阻器的阻值减小，据结论“串反并同”可得：

电流表示数增大而电压表示数减小，灯泡L2上的电流减小，变暗，灯泡L1上的电流增大，变亮，故C选项正确，A、B选项错误，电容器两端的电压减小，据Q＝CU，则带电荷量减小，故D选项错误。

5．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。

开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；

闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。

Q1与Q2的比值为

A．25 

B．12 

C．35 

D．23

6．（多选）在如图所示电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。

当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是

A．滑动变阻器R的阻值变小 

B．灯光L变暗

C．电源消耗的功率增大 

D．电容器C的电荷量增大

【解析】滑动变阻器的滑片向右移动时，其电阻R增大，流过R的电流减小，灯泡L变暗，故A错误，B正确；

由P总＝EI知电源消耗的功率减小，C错误；

电容器C上电压为路端电压，由U路＝E－Ir知路端电压增大，即电容器C上的电荷量增大，D正确。

7．如图所示，R1＝R2＝R3＝R4＝R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态；

则开关S断开时，小球的运动情况为

A．不动 

B．向上运动 

C．向下运动 

D．不能确定

8．如图，电源A的电压为6V，电源B的电压为8V，电容器的电容为200pF，当开关S合向A，稳定后再合向B，再次达到稳定，则在这个过程中通过电流计的电荷量为

A．4×

10－9C 

B．1.2×

C．1.6×

D．2.8×

10－9C

【解析】开关S打在A时，电容器的电压为U1＝6V，电量为：

Q1＝CU1＝2×

10－10×

6C＝1.2×

10－9C。

开关S打在B时，稳定时，电容器的电压为U2＝8V，电量为：

Q2＝CU2＝2×

8C＝1.6×

故通过电流计的电荷量为：

Q＝Q1＋Q2＝2.8×

9．（多选）如图电路中，电阻R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶3∶4，C为电容器，A为电流表，当电路中某个电阻断路瞬间，发现有自上而下的电流通过电流表A，则断路的电阻可能是

A．R1 

B．R2 

C．R3 

D．R4

10．（多选）如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，二极管D为理想二极管，平行板电容器C的极板水平放置，闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两极板之间处于静止状态，下列操作中，油滴仍然能保持静止的有

A．只增大R1的阻值 

B．只增大R2的阻值

C．只增大两板间的距离 

D．只断开开关S

【答案】BCD

【解析】电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R1的电压，增大R1的阻值，路端电压增大，所以电容器两端的电压增大，故两极板间的电场强度增大，粒子向上运动，A错误；

只增大R2的阻值，而R2处于断路的支路中，对电路的电压、电流没有影响，所以油滴仍保持静止状态，B正确；

增大两板间的距离，根据公式C＝εS4πkd可知电容减小，电荷量要减小，但是由于二极管的存在，电容器不能放电，故电荷量仍保持不变，两极板间的电场强度不变，所以油滴仍能保持静止，C正确；

断开开关，电容充电完毕，又不能放电，所以电容两极板间的电压恒定不变，即电场强度不变，所以油滴仍保持静止，D正确。

11．（多选）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，在滑动变阻器触头向上移动的过程中

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．电源的总功率变大

12．如图所示，开关S闭合后，带电质点P在平行金属板中处于静止状态，则

A．质点P一定带正电 

B．滑片向a端移动时，两只电表的示数均增大

C．滑片向a端移动时，质点P将向上极板运动

D．若将开关S断开，质点P将向下极板运动

【解析】质点处于静止状态，则受到的电场力向上，故质点P带负电，A错误；

滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则总电阻增大，总电流减小，内电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大，电容器两端的电压增大，质点所受的电场力增大，则质点将向上极板移动．因并联部分电压增大，则R3中的电流增大，而干路电流减小，故电流表中的电流减小．并联部分电压增大，即R2与R4两端的总电压增大，而由于电流表示数减小，由欧姆定律可知R2两端的电压减小，故R4两端的电压增大，即电压表示数增大，故B错误，C正确；

开关S断开，电容器两端的电压等于电源的电动势，电容器两端电压增大，板间场强增大，质点受到的电场力变大，质点P将向上极板运动，故D错误。

13．（多选）如图，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则

A．电压表的示数增大 

B．小灯泡的功率减小

C．电容器上的电荷量增加 

D．两表示数变化量的比值|ΔUΔI|不变

14．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态（设电源电阻r不计，两端电压不变）。

现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则

A．电容器上的带电荷量将减少 

B．电容器中的电场强度将增大

C．电容器的电容将减小 

D．液滴将向上运动

【答案】A

15．（多选）如图，电源电动势E＝9V，内电阻r＝4.5Ω，变阻器R1的最大电阻Rm＝5.0Ω，R2＝1.5Ω，R3＝R4＝1000Ω，平行板电容器C的两金属板水平放置。

在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，在平行板电容器中间引入一带电微粒恰能静止。

那么

A．在题设条件下，R1接入电路的阻值应为3Ω，电源的输出功率应为4.5W

B．引入的微粒带负电，当开关接向b（未接触b）的过程中，微粒将向下运动

C．在题设条件下，当R1的阻值增大时，R2两端的电压增大

D．在题设条件下，当开关接向b后，流过R3的电流流向为d→c

【解析】选项A中在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，可知R1＋R2＝r，R2＝1.5Ω，则R1＝3Ω。

电源的输出功率Pm＝E24r＝4.5W，故A正确；

选项B中在开关S与a接触且当电路稳定时，在平行板电容器正中央引入一带电微粒，恰能静止，微粒受重力和电场力作用而处于平衡状态。

而上极板带正电，可知微粒带负电。

当开关接向b（未接触b）的过程中，电容器所带的电荷量未变，电场强度也不变，所以微粒不动，故B错误；

选项C中电容器所在的支路相当于断路，在题设条件下，R1和R2及电源构成串联电路，R1的阻值增大时，总电阻增大，总电流减小，R2两端的电压减小，故C错误；

选项D中在题设条件下，开关接a时，上极板带正电，当开关接向b后，下极板带正电，流过R3的电流流向为d→c，故D正确。

16．（多选）如图的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。

当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U。

以下说法正确的是

A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大

B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少

C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加

D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

17．如图所示电路，电源电动势为E＝3V，两个定值电阻阻值R1＝R2＝2Ω，电源内阻r＝1Ω，电容器的电容值是C＝20μF。

开关全部闭合时，一颗带电油滴恰能在极板间静止。

取重力加速度g＝10m/s2，求：

（1）极板的带电荷量大小；

（2）电源的效率；

（3）断开开关S2时（认为电容器充放电过程瞬间完成），液滴的加速度的大小和方向。

（1）4×

10－5C

（2）66.7%（3）5m/s2，方向竖直向上

【解析】

（1）回路电流I＝ER1＋r＝1A电容器两板间电压U＝IR1＝2V

电容器所带电荷量Q＝CU＝4×

10－5C

1．如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的

2．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示。

下列说法中正确的是

A．O点的电势最低

B．x2点的电势最高

C．x1和－x1两点的电势相等

D．x1和x3两点的电势相等

【解析】由题图知，O点两侧电场强度方向相反，因电场强度的方向沿x轴，故O点可能电势最低，也可能电势最高，A不正确；

x1、x2、x3三点在同一电场线上，由沿电场线方向电势逐渐降低可知，无论O点右侧电场强度沿x轴向右还是向左，x2点电势都不是最高，x1、x3两点的电势也不相等，故B、D不正确；

由题图知，电场强度在O点两侧对称，故x1、－x1两点电势相等，C正确。

4．某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。

取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计。

在O点到A点的运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上的电势φ随位移x的变化图线可能正确的是

5．如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A。

已知壳内的场强处处为零；

壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。

一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。

下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是

6．如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。

理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，则

A．x2处场强大小为kQx22

B．球内部电场为匀强电场

C．x1、x2两点处的电势相同

D．假设将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处和从R移到x1处电场力做功相同

【解析】引入带正电的试探电荷q，所受的库仑力F＝kQqr2，根据场强定义式E＝Fq，求得x2处的场强为E＝kQx22，选项A正确；

由图乙知球内部随着x的增加场强逐渐增大，选项B错误；

引入带正电的试探电荷q，由图乙知在x1处受到的电场力沿着x轴正方向，在向x2运动过程中，电场力做正功，电势能减小，电势减小，选项C错误；

将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处电场力做正功，而从R移到x1处电场力做负功，选项D错误。

7．（多选）一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v−t图像如图所示，则下列说法中正确的是

A．A点的电场强度一定大于B点的电场强度

B．粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能

C．C、D间各点电场强度和电势都为零

D．A、B两点间的电势差大于C、B两点间的电势差

【解析】由图线可看出，过A点的切线的斜率大于B点，即粒子在A点的加速度大于B点，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，选项A正确；

粒子在B点的速度大于A点，故从A点到B动能增加，电势能减小，即粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，选项B正确；

从C到D粒子做匀速运动，故C、D间各点电场强度为零，但是电势相等且不一定为零，选项C错误；

从A到B和从C到B粒子动能的变化量相同，故电场力做功相同，即A、B两点间的电势差等于C、B两点间的电势差，选项D错误。

8．某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图像如图所示。

x轴上A、O、B三点的电势值分别为φA、φO、φB