2011年高考物理真题分类汇编-电场(详解_精校)
2011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）电场1．（2011年高考·海南理综卷）关于静电场，下列说法正确的是（ ）A ．电势等于零的物体一定不带电B ．电场强度为零的点，电势一定为零C ．同一电场线上的各点，电势一定相等D ．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加1.D 解析：考察电场和电势概念及其电场力做功与电势能的关系，选D 。
2．（2011年高考·重庆理综卷）如图所示，电量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有A ．体中心、各面中心和各边中点B ．体中心和各边中点C ．各面中心和各边中点D ．体中心和各面中心2.D 解析：两个等量同种电荷在其连线的中点处的合场强为零。
两个等量同种正电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向远离正电荷的方向。
两个等量同种负电荷在其连线的中垂线上的合场强沿中垂线指向负电荷的方向。
在正方体的上面中心，上面的四个电荷分成两组产生的场强都是零，下面的四个电荷分成两组产生的场强等大反向，所以正方体的上面中心处的合场强为零，同理所有各面中心处的合场强都为零。
在体中心，可以将八个电荷分成四组，产生的合场强为零。
而在各边中心，场强无法抵消，合场强不为零。
正确答案是D 。
3．（2011年高考·山东理综卷）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a 与c 关于MN对称，b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上。
以下判断正确的是 [来源:]A ．b 点场强大于d 点场强 [来源:Z&xx&]B ．b 点场强小于d 点场强C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能3.BC 解析：根据等量同种电荷的电场线分布可知b 点场强小于d 点场强，B 正确，A 错误；由对称性可知a 、b 两点的电势差等于b 、c 两点间的电势差，C 正确；MN 左侧电势大于零，而右侧小于零所以试探电荷＋q 在a 点的电势能大于在c 点的电势能，D 错误。
4．（2011年高考·天津理综卷）板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1。
现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d /2，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是A ．U 2=U 1，E 2=E 1B ．U 2=2U 1，E 2=4E 1C ．U 2=U 1，E 2=2E 1D ．U 2=2U 1，E 2=2E 14.C 解析：144Q Q k d Q U S C S kdπεεπ===，114U kQ E d Sπε==，当电荷量变为2Q 时，212242Q Q kdQ U U S C S kdπεεπ===='，22182/2U kQ E E d Sπε===，C 选项正确。
5．（2011年高考·广东理综卷）图为静电除尘器除尘机理的示意图。
尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘的目的。
下列表述正确的是A ．到达集尘极的尘埃带正电荷B ．电场方向由集尘极指向放电极C ．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D ．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 5.BD 解析：由于集电极与电源正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，B 正确。
而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电荷，A 错误。
负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反。
C 错误，根据F=qE 可得，D 正确。
6．（2011年高考·江苏理综卷）一粒子从A 点射入电场，从B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。
下列说法正确的有A ．粒子带负电荷B ．粒子的加速度先不变，后变小C ．粒子的速度不断增大D ．粒子的电势能先减小，后增大6.AB 解析：由于电场线与等势面垂直（如图），电场线先向右后向上偏，而粒子却向下偏了，所以电场力与电场强度方向相反，所以粒子带负电，A 正确；又等势面先平行并且密集，后变稀疏，说明电场强度先不变，后变小，则粒子受电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，B 正确；电场力与初速度方向相反，所以速度先减小，C 错误；而电场力先做负功，所以电势能先增大，D 错误。
7．（2011年高考·安徽理综卷）如图(a )所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(b )所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处。
若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上。
则t 0可能属于的时间段是A ．004T t <<B ．0324T T t <<C ．034T t T <<D ．098T T t << [来源:学科网] 7.B 解析：若0＜t 0＜T 4，带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B 板上，所以A 错误。
若T 2＜t 0＜3T 4，带正电粒子先加速向A 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向图(a )U -U 0 E右运动的距离，最终打在A 板上，所以B 正确。
若3T 4＜t 0＜T ，带正电粒子先加速向A 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B 板上，所以C 错误。
若T ＜t 0＜9T 8，带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B 板上，所以D 错误。
8．（2011年高考·海南理综卷）三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F 。
现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变。
由此可知（ ）A ．n =3B ．n =4C ．n =5D ．n =68.D 解析：设1、2距离为R ，则：22nq F R=，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq ，再3与1接触后，它们带的电的电量均为(2)4n q +，最后22(2)8n n q F R +=有上两式得：n ＝6[来源:学科网]9．（2011年高考·全国卷新课标版）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递减的。
关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）A ．B ．C ．D ．9.D 解析：主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。
正确答案是D 。
10．（2011年高考·上海卷）电场线分布如图昕示，电场中a ，b 两点的电场强度大小分别为已知E a 和E b ，电势分别为фa 和фb ，则（ ）来源:学科网ZXXK]A ．E a >E b ，фa >фbB ．E a >E b，фa <фb C ．E a <E b ，фa >фb D ．E a <E b ，фa <фb10.C 解析：本题考查电场、电场线、电势，主要考查学生通过电场线判断电势高低及电场强度的大小。
从电场线的分布看，b 处比较密集，故E b ＞E a ，沿着电场线方向电势越来越低，故φa ＞φb ，C 选项正确。
11．（2011年高考·上海卷）两个等量异种点电荷位于x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势ф随位置x 变化规律的是图A ．B ．C ．D ．11.A 解析：本题考查等量异种点电荷的等势面分布。
根据静电场知识：电场线从正电荷出发终止于无穷远处，且沿着电场线方向电势越来越低，故越靠近正点电荷的位置电势越高，越靠近负电电荷的位置电势越低，电势是标量，正值一定大于负值，故若取两电荷连线的中垂面为零势能面，则靠近负电电荷的电势均为负值，靠近正电荷的电势均为正值，故A 正确。
当然也可以将等势面与地理的“等高线”进行类比，正点电荷处于正立的山口处，负电荷处于倒立的山口处，显然A 正确。
12．（2011年高考·四川理综卷）质量为m 的带正电小球由空中A 点无初速度自由下落，在t 秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t 秒小球又回到A 点，不计空气阻力且小球从末落地。
则A ．整个过程中小球电势能变化了2232t mg B ．整个过程中小球动量增量的大小为2mgtC ．从加电场开始到小球运动到最低点时小球冬耕变化了mg 2t 2D ．从A 点到最低点小球重力势能变化了2232t mg 12.BD 解析：整个过程中小球的位移为0，2211022gt gt t at +⨯-=得a ＝3g ，根据牛顿第二定律电场力是重力的4倍为4mg ，根据动量定理△P ＝mgt －3mgt ＝－2mgt ，B 正确；电势能变化量为4mg ×12gt 2＝2mg 2t 2,A 错误；小球减速到最低点和最初加速时的动能变化量大小相等为2221t mg ，C 错误；从A 点到最低点重力势能变化了222232)213121(t mg gt gt mg =+⨯，D 正确。
答案为B D 。
13．（2011年高考·上海卷）如图，在竖直向下，场强为E 的匀强电场中，长为l 的绝缘轻杆可绕固定轴O 在竖直面内无摩擦转动，两个小球A 、B 固定于杆的两端，A 、B 的质量分别为m 1和m 2 (m 1<m 2)，A 带负电，电量为q 1，B 带正电，电量为q 2。
杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为__________，在竖直位置处两球的总动能为__________。
13.(q 1＋q 2)El /2，[(q 1＋q 2)E ＋(m 2－m 1)g ]l /2。
解析：本题考查动能定理。
电场力对A 做正功W EA ＝q 1E l /2，电场力对B 做正功W EB ＝q 2E l /2，故电场力做的总功为W E ＝W EA ＋W EB ＝(q 1＋q 2)El /2。
两球的速率时刻相同，由系统动能定理：－m 1gl /2＋m 2gl /2＋W E ＝E k 总 ，解得在竖直位置出两球的总动能为E k 总＝[(q 1＋q 2)E ＋(m 2－m 1)g ]l /2。
高考物理-历年高考真题分类汇编2011I单元-电场
I单元电场I1电场的力的性质20．I1[2011·课标全国卷] 一带负电荷的质点在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，如图1－5所示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()图1－5【解析】D负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反，且电荷受力方向指向运动轨迹的凹侧，A、C错误；B选项中负电荷所受电场力具有沿速度方向的分力，质点的速率是递增的，B错误；D选项中质点所受电场力具有沿速度反方向的分力，质点的速率是递减的，D正确．1．I1、I2[2011·海南物理卷] 关于静电场，下列说法正确的是()A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加【解析】D负电荷受电场力方向与电场方向相反，当负电荷沿电场线方向移动时，电场力对电荷做负功，电势能一定增加，故D选项正确；电场中某点电势是否为零与电场强度的大小及物体是否带电无关，与选取的零电势点有关，故AB选项错误；沿电场线的方向电势降低，所以同一电场线上的各点，电势不会相等，选项C错误．3．I1[2011·海南物理卷] 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知() A．n＝3B．n＝4C．n＝5 D．n＝6【解析】D设1、2两球间距离为r，由库仑定律可得，接触前1、2两球间的作用力为F＝kq·nqr2.由于小球完全相同，当小球互相接触时会平分电荷，即当小球3与小球2接触后各带电荷nq2，当小球3再与小球1接触时会再次平分所带电荷，最后小球1带电荷n＋24q，移走小球3后，1、2两球间的作用力为F′＝knq2·（n＋2）q4r2，因F′＝F，可解得n＝6，选项D正确．21．I1[2011·广东物理卷] 图8为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是()图8A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大21．I1[2011·广东物理卷] BD【解析】集尘极接直流高压电源正极，带正电荷，放电极接电源负极，带负电荷，故电场方向由集尘极指向放电极，B选项正确；尘埃在电场力作用下向集尘极运动，受力方向与电场方向相反，故尘埃带负电荷，A、C选项错误；由F＝qE 可知，当电场强度E不变时，F与q成正比，故D选项正确．图1－419. I1[2011·重庆卷]如图1－4所示，电量为＋q和－q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()A. 体中心、各面中心和各边中点B．体中心和各边中点C．各面中心和各边中点D．体中心和各面中心19. I1[2011·重庆卷]D【解析】电场强度是矢量，点电荷的在距离为r处产生的电场强度大小为E＝k qr2，方向为正电荷在该点受力的方向，电场场强的合成符合平行四边形定则．图1－5(1)在体中心处，如图甲所示，a、f处点电荷在体中心产生的场强沿f、a连线向上，d、h处点电荷在体中心产生的场强沿h、d连线向上，a、f、d、h处电荷在体中心共同产生的场强竖直向上，同理，c、e、b、g处电荷在体中心共同产生的场强竖直向下，由于体中心距各点电荷距离相同，故该处合场强为零．(2)在上表面abcd中心处，如图乙所示，b、c处电荷为等量的正电荷，它们在该处产生的合场强为零，同理，a、d处电荷在该处产生的合场强为零，g、e处电荷在该处产生的合场强竖直向下，h、f处电荷在该处产生的合场强竖直向上，该处到g、e、h、f处距离相等，故此处合场强为零，同理，其他各面中心处合场强也为零．(3)在ab边中点处，分别画出a、b、c、d处电荷在该处产生的场强的方向，并利用平行四边形定则合成，如图丙所示，知a、b、c、d处电荷在此处合场强不为零，同理e、f、g、h 处电荷在该处产生的合场强也不为零，又由于a、b、c、d处电荷与e、f、g、h处电荷距该中心距离又不全相同，故该处合场强不为零．综上所述，选项D正确．图78．I1、I2[2011·江苏物理卷] 一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有()A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大8．I1、I2[2011·江苏物理卷] AB【解析】根据电场线与等势面垂直并指向电势低的等势面，可大致画出电场线的形状，在电场力的作用下粒子轨迹向下弯曲，根据曲线运动的特点，可以说明电场力指向轨迹内侧，与场强方向相反，所以粒子带负电，A正确；等势面先是平行等距，后变得稀疏，则电场强度先是不变，后变小，即电场力(加速度)先不变，后变小，B正确；根据电场力做功W＝qU，电场力做负功，所以粒子速度不断减小，C错误；电场力始终做负功，由功能关系可知，粒子电势能始终增加，所以D错误．I2电场的能的性质图1－621．I2[2011·山东卷] 如图1－6所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是()A．b点场强大于d点场强B．b点场强小于d点场强C．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能【解析】BC两等量异种电荷产生的电场如图所示，由图可知，d点的电场线比b点的电场线密集，所以d点的场强大于b点的场强，A项错误，B项正确．a、c两点关于MN 对称，b点在MN上，同一点电荷从a到b和从b到c电场力做的功相同，由W＝qU可知U ab＝U bc，C项正确．a点电势高于c点电势，同一正电荷在a点的电势能大于在c点的电势能，D项错误．1．I1、I2[2011·海南物理卷] 关于静电场，下列说法正确的是()A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加【解析】D负电荷受电场力方向与电场方向相反，当负电荷沿电场线方向移动时，电场力对电荷做负功，电势能一定增加，故D选项正确；电场中某点电势是否为零与电场强度的大小及物体是否带电无关，与选取的零电势点有关，故AB选项错误；沿电场线的方向电势降低，所以同一电场线上的各点，电势不会相等，选项C错误．图78．I1、I2[2011·江苏物理卷] 一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有()A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大8．I1、I2[2011·江苏物理卷] AB【解析】根据电场线与等势面垂直并指向电势低的等势面，可大致画出电场线的形状，在电场力的作用下粒子轨迹向下弯曲，根据曲线运动的特点，可以说明电场力指向轨迹内侧，与场强方向相反，所以粒子带负电，A正确；等势面先是平行等距，后变得稀疏，则电场强度先是不变，后变小，即电场力(加速度)先不变，后变小，B正确；根据电场力做功W＝qU，电场力做负功，所以粒子速度不断减小，C错误；电场力始终做负功，由功能关系可知，粒子电势能始终增加，所以D错误．I3 电容器 带电粒子在电场中的匀变速运动17．I3[2011·全国卷] 通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J【解析】 AC 在 60 μs 的短暂时间内的平均电流就可以当作瞬时电流，即I －＝qt＝660×10－6A ＝1×105A ，所以A 正确；整个闪电过程中的平均功率若这样计算就错了：P －＝W t ＝qU t ＝6×1×10960×10－6W ＝1×1014W ，因为题中整个闪电过程的时间是0.2～0.3 s 而不是60 μs ，所以B 错误；闪电前电场强度E ＝U d ＝1×1091×103 V/m ＝1×106 V/m ，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量大约是W ＝qU ＝6×109 J ，所以D 错误．20．I3[2011·安徽卷] 如图1－12甲所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图1－12乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处．若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上．则t 0可能属于的时间段是( )图1－12A ．0<t 0<T4B.T 2<t 0<3T 4C.3T4<t 0<T D ．T <t 0<9T8【解析】 B 由U －t 图象可以作出几个典型时刻开始运动对应的v －t 图象，取向A 板运动方向为正方向，如图所示：分别考虑在一个周期内带电粒子的运动情况．当t 0＝0，粒子一直往B 板运动．当t 0＝T 8，粒子先往B 板运动，到7T8时往A 板运动，在一个周期内总位移还是向B 板．当t 0＝T 4，粒子先往B 板运动，到3T4时往A 板运动，在一个周期内总位移为零；同理也可以分析出其余几个典型时刻的运动情况．然后对运动情况总结如下：若0<t 0< T4，则粒子先往B 板运动，后往A 板运动，最终打到B 板，故选项A 、D 错误；若T 4<t 0<T2，则粒子先往B 板运动，后往A 板运动，最终打到A 板． 若T 2<t 0<3T4，则粒子先往A 板运动，后往B 板运动，最终打到A 板，故选项B 正确； 若3T4<t 0<T ，则粒子先往A 板运动，后往B 板运动，最终打到B 板，故选项C 错误．5．I3[2011·天津卷] 板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 15．[2011·天津卷] C 【解析】 由公式C ＝εS4k πd 、C ＝Q U 和E ＝Ud 得U ＝4k πdQ εS ，E ＝4k πQ εS ，当Q 变为2Q 、d 变为d2时，电压U 不变，电场强度E 变为原来的2倍．C 正确．15．I3、K4[2011·江苏物理卷] 某种加速器的理想模型如图所示：两块相距很近的平行小极板中间各开一个有一小孔a 、b ，两极板间电压u ab 的变化图象如图所示，电压的最大值为U 0、周期为T 0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场．若将一质量为m 0、电荷量为q 的带正电的粒子从板内a 孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运行时间T 0后恰能再次从a 孔进入电场加速．现该粒子的质量增加了1100m 0.(粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力)(1)若在t ＝0时将该粒子从板内a 孔处静止释放，求其第二次加速后从b 孔射出时的动能； (2)现要利用一根长为L 的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响)，使图中实线轨迹(圆心为O )上运动的粒子从a 孔正下方相距L 处的c 孔水平射出，请在图上的相应位置处画出磁屏蔽管；(3)若将电压u ab 的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a 孔处静止开始加速，才能经多次加速后获得最大动能？最大动能是多少？图1415．I3、K4[2011·江苏物理卷] 【解析】 (1)质量为m 0的粒子在磁场中做匀速圆周运动， q v B ＝m 0v 2r ，T 0＝2πr v 则T 0＝2πm 0qB当粒子的质量增加了1100m 0，其周期增加ΔT ＝1100T 0. 则根据图可知，粒子第一次的加速电压u 1＝U 0粒子回到电场中用时⎝⎛⎭⎫1＋1100T 0，由图可读出粒子第二次的加速电压u 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1－T 0100T 04U 0＝2425U 0 射出时的动能E k2＝qu 1＋qu 2； 解得E k2＝4925qU 0.图15(2)磁屏蔽管的位置如图所示．(3)在u ab >0时，粒子被加速，则最多连续被加速的次数 N ＝T 0/4ΔT，得N ＝25分析可得，粒子在连续被加速的次数最多且u ＝U 0时也被加速的情况下，最终获得的动能最大．粒子由静止开始加速的时刻t ＝⎝⎛⎭⎫12n ＋12－1100×12T 0＝⎝⎛⎭⎫12n ＋1950T 0 (n ＝0，1，2，…) 最大动能E km ＝2×⎝⎛⎭⎫125＋325＋…＋2325qU 0＋qU 0 解得E km ＝31325qU 0.20．I3[2011·福建卷] 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图1－9所示，在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A 、B 两点间图1－9往返运动．已知电场强度的大小分别是E 1＝2.0×103 N/C 和E 2＝4.0×103 N/C ，方向如图1－9所示，带电微粒质量m ＝1.0×10－20 kg ，带电量q ＝－1.0×10－9 C ，A 点距虚线MN 的距离d 1＝1.0 cm.不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：(1) B 点到虚线MN 的距离d 2；(2) 带电微粒从A 点运动到B 点所经历的时间t . 20．I3[2011·福建卷] 【答案】 (1)带电微粒由A 运动到B 的过程中，由动能定理有 |q |E 1d 1－|q |E 2d 2＝0①由①式解得d 2＝E 1E 2d 1＝0.50 cm ②(2)设微粒在虚线MN 两侧的加速度大小分别为a 1、a 2，由牛顿第二定律有 |q |E 1＝ma 1③ |q |E 2＝ma 2④设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为t 1、t 2，由运动学公式有 d 1＝12a 1t 21⑤d 2＝12a 2t 22⑥又t ＝t 1＋t 2⑦由②③④⑤⑥⑦式解得t ＝1.5×10－8 s I 4 带电粒子在电场中的非匀变速运动I 5 实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线I 6 实验：练习使用示波器I 7 电场综合18．I7[2011·安徽卷] 图1－9甲为示波管的原理图．如果在电极YY ′之间所加的电压按图1－9乙所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图1－9丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )图1－9图1－10【解析】 B 由图可知，电极XX ′之间加扫描电压，电极YY ′之间加正弦式交变电压，并且有相同的周期，在0时刻，U Y ＝0，电子在YY ′之间没有偏转，U X 为负向最大电压，电子只在XX ′之间偏转，并且向左有最大偏转，故选项A 、C 错误；在0～t 1之间，U Y >0，U X <0，电子在XX ′之间由左向右水平移动，同时在YY ′之间由正中间先向上运动，再向下运动，在荧光屏看到的图形是选项B ，故选项D 错误，选项B 正确．25．I7[2011·浙江卷] 如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连．质量为m 、电荷量为－q 、分布均匀的尘埃以水平速度v 0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．通过调整两板间距d 可以改变收集效率η.当d ＝d 0时，η为81%(即离下板0.81d 0范围内的尘埃能够被收集)．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．(1) 求收集效率为100%时，两板间距的最大值d m ；(2)求收集效率η与两板间距d 的函数关系；(3)若单位体积内的尘埃数为n ，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM Δt与两板间距d 的函数关系，并绘出图线．【答案】 (1)收集效率η为81%，即离下板0.81d 0的尘埃恰好到达下板的右端边缘，设高压电源的电压为U ，则在水平方向有L ＝v 0t ①在竖直方向有0．81d 0＝12at 2② 其中a ＝F m ＝qE m ＝qU md 0③ 当减小两板间距时，能够增大电场强度，提高装置对尘埃的收集效率．收集效率恰好为100%时，两板间距即为d m .如果进一步减小d ，收集效率仍为100%.因此，在水平方向有L ＝v 0t ④在竖直方向有d m ＝12a ′t 2⑤ 其中a ′＝F ′m ＝qE ′m ＝qU md m⑥ 联立①～⑥各式可得d m ＝0.9d 0⑦(2)通过前面的求解可知，当d ≤0.9d 0时，收集效率η均为100%.⑧当d ＞0.9d 0时，设距下板x 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘，此时有x ＝12qU md ⎝⎛⎭⎫L v 02⑨ 根据题意，收集效率为η＝x d⑩ 联立①②③⑨⑩式解得η＝0.81⎝⎛⎭⎫d 0d 2(3)稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量为ΔM Δt＝η×nmbd v 0 当d ≤0.9d 0时，η＝1，因此ΔM Δt＝nmbd v 0 当d >0.9d 0时，η＝0.81⎝⎛⎭⎫d 0d 2，因此ΔM Δt ＝0.81nmb v 0d 20d 绘出的图线如下24．I7[2011·北京卷] 静电场方向平行于x 轴，其电势φ随x 的分布可简化为如图所示的折线，图中φ0和d 为已知量．一个带负电的粒子在电场中以x ＝0为中心、沿x 轴方向做周期性运动．已知该粒子质量为m 、电量为－q ，其动能与电势能之和为－A (0<A <qφ0)，忽略重力．求：(1)粒子所受电场力的大小；(2)粒子的运动区间；(3)粒子的运动周期．24．I7[2011·北京卷] 【答案】 (1)由图可知，O 与d (或－d )两点间的电势差为φ0.电场强度的大小E ＝φ0d电场力的大小F ＝qE ＝q φ0d(2)设粒子在[－x ，x 0]区间内运动，速率为v ，由题意得12m v 2－qφ＝－A ① 由图可知φ＝φ0⎝⎛⎭⎫1－|x |d ② 由①②得12m v 2＝qφ0⎝⎛⎭⎫1－|x |d －A ③ 因动能非负，有qφ0⎝⎛⎭⎫1－|x |d －A ≥0 得|x |≤d ⎝⎛⎭⎫1－A qφ0即x 0＝d ⎝⎛⎭⎫1－A qφ0④ 粒子的运动区间－d ⎝⎛⎭⎫1－A qφ0≤x ≤d ⎝⎛⎭⎫1－A qφ0(3)考虑粒子从－x 0处开始运动的四分之一周期根据牛顿第二定律，粒子的加速度a ＝F m ＝qE m ＝q φ0md⑤ 由匀加速直线运动t ＝2x 0a 将④⑤代入，得t ＝2md 2q φ0⎝⎛⎭⎫1－A qφ0 粒子的运动周期T ＝4t ＝4d q φ0 2m （qφ0－A ）⑥。
2011年高考理综物理——海南卷(纯word重排版、带详解)完全免费!
2011年高考理综物理（海南卷）第Ⅰ卷一、单项选择题：本大题共6小题，每小题3分，共18分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．关于静电场，下列说法正确的是（ ） A ．电势等于零的物体一定不带电 B ．电场强度为零的点，电势一定为零 C ．同一电场线上的各点，电势一定相等D ．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加1、D 【解析】考察电场和电势概念及其电场力做功与电势能的关系，选D 2．如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，○V 与○A 分别为电压表与电流表。
初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则（ ） A ．○V 的读数变大，○A 的读数变小 B ．○V 的读数变大，○A 的读数变大 C ．○V 的读数变小，○A 的读数变小 D ．○V 的读数变小，○A 的读数变大2、B 【解析】S 断开，相当于外电阻变大，总电流减小，故路端电压U ＝E －Ir 增大，电压表的读数变大。
S 断开，使原来R 2与R 3并联的电阻变为R 3的电阻，电阻变大了，R 3两端的电压增大，电流增大，电流表的读数变大。
3．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F 。
现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变。
由此可知（ ） A ．n =3B ．n =4C ．n =5D ．n =63、D 【解析】设1、2距离为R ，则：22nq F R=，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq ，再3与1接触后，它们带的电的电量均为(2)4n q+，最后22(2)8n n q F R+=有上两式得：n ＝64．如图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。
2011上海市高考物理试卷答案与解析
2011年上海市高考物理试卷参考答案与试题解析一．单项选择题（共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项．答案涂写在答题卡上．）1．（2分）（2011•上海）电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知E a和E b，电势分别为φa和φb，则（）A．E a＞E b，φa＞φb B．E a＞E b，φa＜φb C．E a＜E b，φa＞φb D．E a＜E b，φa＜φb 【考点】电势；电场强度；电场线．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低，据此可正确解答本题．【解答】解：根据电场线疏密表示电场强度大小，E a＜E b；根据沿电场线电势降低，φa＞φb，故ABD错误，C正确．故选C．【点评】本题考查用电场线如何表示的电场强度大小及电势高低．2．（2分）（2011•上海）卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（）A．B．C．D．【考点】粒子散射实验．【专题】原子的核式结构及其组成．【分析】本题比较简单，正确理解α粒子散射实验的结果即可解答．【解答】解：实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被返回，故ABC错误，D正确．故选D．【点评】本题考查α粒子散射实验的结果，对于类似基础知识要熟练掌握．3．（2分）（2011•上海）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（）A．改用频率更小的紫外线照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间【考点】光电效应．【分析】要产生光电效应，根据光电效应的条件必须用能量更大，即频率更高的粒子．【解答】解：根据光电效应的条件γ＞γ0，要产生光电效应，必须用能量更大，即频率更高的粒子．能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关．X射线的频率大于紫外线的频率．故A、C、D错误，B正确．故选B．【点评】解决本题的关键掌握光电效应的条件及各种电磁波的频率大小关系．4．（2分）（2011•上海）如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先增大后减小【考点】理想气体的状态方程．【分析】由图象知气体的体积减小、温度升高，由理想气体状态方程问题立解．【解答】解：根据气体状态方程，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所以P逐渐变大．【点评】本题考查理想气体状态变化规律及图象，难度：容易．5．（2分）（2011•上海）两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2（v1＞v2）在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1，f2和A1，A2，则（）A．f1＞f2，A1=A2B．f1＜f2，A1=A2C．f1=f2，A1＞A2D．f1=f2，A1＜A2【考点】简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】改变摆球的初速度，根据机械能守恒，会改变单摆的摆角，从而改变振幅，但不会改变单摆的周期．【解答】解：根据单摆周期公式，相同的单摆，周期相同，频率，所以频率相同．根据机械能守恒得，速度大者摆角大，则振幅也大，所以A1＞A2．故A、B、D错误，C正确．故选C．【点评】解决本题的关键掌握单摆的周期跟什么因素有关，改变单摆的速度只会改变摆角，不会改变周期．6．（2分）（2011•上海）输入输出0 0 10 1 11 0 11 1 0表中是某逻辑电路的真值表，该电路是（）A．B．C．D．【考点】简单的逻辑电路．【分析】将真值表中的数据代入各个门电路，看输出端是否正确．【解答】解：A、将第一组真值表表中数据代入“或”门，输出端应为0．故A错误．B、将第一组真值表表中数据代入“与”门，输出端应为0．故B错误．C、将第二组真值表表中数据代入“或非”门，输出端应为0．故C错误．D、将各组真值表中的数据代入“与非”门，输出端都正确．故D正确．故选D．【点评】解决本题的关键掌握各种门电路的特点以及会用真值表分析．7．（2分）（2011•上海）在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则（）A．措施①可减缓放射性元素衰变B．措施②可减缓放射性元素衰变C．措施③可减缓放射性元素衰变D．上述措施均无法减缓放射性元素衰变【考点】天然放射现象．【专题】压轴题．【分析】本题考查内容：半衰期的决定因素，即由原子核本身决定的，不随外界条件改变的改变而改变．故这三种措施都不能增大半衰期．【解答】解：放射性元素的半衰期是由原子核本身决定的，不随外界条件改变的改变而改变，即与放射性元素所处的环境、位置、温度，状态、是单质还是化合物等无关，故将放射性物质存放在水中并不能增大它的半衰期．故只有D正确．故选D．【点评】记住了半衰期的定义和半衰期的决定因素，本题就能顺利解决．故要加强基本知识的积累．8．（2分）（2011•上海）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T I，T II，T III，则（）A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ=TⅡ=TⅢ【考点】分子运动速率的统计分布规律．【专题】压轴题．【分析】本题关键在于理解：温度高与低反映的是分子平均运动快慢程度【解答】解：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图Ⅲ腰最粗，速率大的分子比例最大，温度最高；图Ⅰ虽有更大速率分子，但所占比例最小，温度最低，故B正确．正确答案 B【点评】本题考查气体分子速率分布曲线与温度的关系，温度高不是所有分子的速率都大．二．单项选择题（共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．答案涂写在答题卡上．）9．（3分）（2011•上海）天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（）A．②来自于原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子【考点】天然放射现象．【分析】本题考查天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力比较：α射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，α射线是高速氦核流；β射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出β射线；γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来的．【解答】解：A、天然放射性元素放出的三种射线都是原子核发生衰变造成的，β射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，故②是β射线．是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，该电子即β射线，故β射线来自原子核，故A错误．B、α射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，故①是α射线．α射线是高速氦核流，是实物粒子，不是电磁波．故B错误．C、γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但几乎没有电离本领．故③是γ射线，是一种光子，是一种电磁波．故C错误．D、③是γ射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来．所以D正确．故选D．【点评】熟悉课本基本知识就能顺利解决此类问题，故要加强基础知识的积累．多记．10．（3分）（2011•上海）两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A．在两波相遇的区域中会产生干涉B．在两波相遇的区域中不会产生干涉C．a点的振动始终加强D．a点的振动始终减弱【考点】波的干涉和衍射现象．【专题】光的干涉专题．【分析】要判断能否发生稳定的干涉图样，主要是判定两列波的频率是否相同，根据在同一介质中不同的机械波的波速相等，而从图中看出，两列波的波长不同，从而判定频率不同故不能发生稳定的干涉图样．【解答】解：从图中看出，两列波的波长不同，而在同一介质中不同的机械波的波速相等，根据v=λf，所以两列水波的频率不同，而只有两列波的频率相同时才能发生干涉现象，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉，故A错误B正确；因为不能发生稳定的干涉现象，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱．所以CD错误．故选B．【点评】掌握干涉现象的特点和产生条件是解决此类题目的关键．11．（3分）（2011•上海）如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为α，船的速率为（）A．vsinαB．C．vcosαD．【考点】运动的合成和分解．【分析】人在行走的过程中，小船前进的同时逐渐靠岸，将人的运动沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解，由于绳子始终处于绷紧状态，故小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度，根据平行四边形定则，将人的速度v分解后，可得结论．【解答】解：将人的运动速度v沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解，如图，由于绳子始终处于绷紧状态，因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度根据此图得v船=vcosα故选C．【点评】本题关键找到人的合运动和分运动，然后根据正交分解法将人的速度分解即可；本题容易把v船分解而错选D，要分清楚谁是合速度，谁是分速度．12．（3分）（2011•上海）如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小【考点】闭合电路的欧姆定律；串联电路和并联电路．【分析】由电路图可知，本题为滑动变阻器的两部分并联，并联后，再与R串联；由几何知识可知滑片移动时总电阻的变化；则由闭合电路欧姆定律可求得电路中电流的变化及路端电压的变化．【解答】解：设滑动变阻器触点以上的电阻为R上，触点以下的电阻为R下．因为滑动变阻器的有效电阻R并除最初和最终为零外，是R上和R下并联的结果，﹣﹣﹣﹣①二者之和一定，二者相等时积最大，所以当触点在中间时电阻最大，根据全电路欧姆定律，I总=﹣﹣﹣﹣﹣②，所以当触点在中间时电流最小，电压表V读数为电源的路端电压，U=E﹣Ir，当触点在中间时路端电压最大，电压表V读数先变大后变小，所以本题选A或C．再算电流表A读数即R下的电流I，根据电阻并联分流公式，﹣﹣﹣﹣﹣③，联立以上3式，解得=，变化为，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，R上一直变大而R下一直变小，从上式可以看出，电流表A读数I一直变大，所以本题选A．故选A【点评】本题考查全电路欧姆定律，滑动变阻器，电路分析，并联分流等，难度：较难．电路分析和电压表电流表读数随滑动变阻器触点移动而变化的题目是传统题目，但此题推陈出新，有新意，用新方法，一是应用数学知识：二者和不变，相等时积最大，二是应用数学方法，把最后的I式子变化为最后一式，目的是减少变化量．13．（3分）（2011•上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（）A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转【考点】楞次定律；安培定则；磁通量．【分析】本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中的感应电流的变化可以在b 中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流；因此本题应采用逆向思维法分析判断．【解答】解：分析A选项，当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有收缩趋势，所以A错误；同样的方法可判断B选项正确，而C选项，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；而D选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以C、D都不正确．所以本题选B．故选B．【点评】本题综合考查电流的磁场（安培定则），磁通量，电磁感应，楞次定律，磁场对电流的作用力，左手定则等．本题的每一选项都有两个判断，有的同学习惯用否定之否定法，如A错误，就理所当然的认为B和C都正确，因为二者相反：顺时针减速旋转和逆时针加速旋转，但本题是单选题，甚至陷入矛盾．他们忽略了本题有两个判断，一个是电流方向，另一个是收缩趋势还是扩张趋势．如果只有一个判断，如b中产生的感应电流的方向，可用此法．所以解题经验不能做定律或定理用．14．（3分）（2011•上海）两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图（）A．B．C．D．【考点】电势差与电场强度的关系；电场的叠加；电势．【分析】本题根据电场线的性质，沿电场线的方向电势降低进行判断即可．【解答】解：两个等量异号电荷的电场线如下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故B、C、D是错误的；A正确．故选A．【点评】本题中应明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等．15．（3分）（2011•上海）如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为（）A．mgLωB．mgLωC．mgLωD．mgLω【考点】力矩的平衡条件；线速度、角速度和周期、转速；功率、平均功率和瞬时功率．【专题】压轴题．【分析】先根据力矩平衡条件求出拉力F的大小，再根据瞬时功率表达式求拉力的功率．【解答】解：先求拉力F的大小．根据力矩平衡，，得；再求速度；再求力与速度的夹角θ=30°，所以功率P=Fvcosθ=．故选：C．【点评】本题考查力矩平衡，线速度与角速度关系，瞬时功率公式等．关于力矩平衡的知识点．16．（3分）（2011•上海）如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F．剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力（）A．小于N B．等于N C．等于N+F D．大于N+F【考点】牛顿第二定律；库仑定律．【专题】压轴题．【分析】先对箱子和a整体受力分析，受重力，向下的静电力，线对整体向上的拉力，地面对整体的支持力，可以根据共点力平衡条件列式；剪短细线后，b加速上升，再次对木箱和a整体受力分析，受重力，向下的静电力，地面对整体的支持力，根据共点力平衡条件再次列式，两次比较，就可以得出结论．【解答】解：以箱子和a合在一起为研究对象，设其质量为M，剪断连接球b的细线前，则N=Mg﹣F+F e，其中F e表示b对a的库仑力，也即为b对a和箱子整体的库仑力；剪断连接球b的细线后，则N′=Mg+F e′，又由于在球b上升过程中库仑力变大（距离变近），所以N′＞N+F，所以D正确；故选：D．【点评】本题也可以根据超重和失重的知识求解，开始对木箱和a受力分析，支持力和总重力平衡，剪短细线后，b加速上升，整体处于超重状态，故支持力变大！三．多项选择题（共16分，每小题4分．每小题有二个或三个正确选项．全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分．答案涂写在答题卡上．）17．（4分）（2011•上海）用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图（a）、（b）、（c）所示的图象，则（）A．图象（a）表明光具有粒子性B．图象（c）表明光具有波动性C．用紫外光观察不到类似的图象D．实验表明光是一种概率波【考点】光的波粒二象性；概率波．【专题】光的波粒二象性和物质波专题．【分析】因为单个光子所能到达的位置不能确定，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，单个光子所到达哪个位置是个概率问题，大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波．【解答】解：A、图象（a）以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，故A正确．B、图象（c）有明显的明暗相间的干涉条纹，而干涉是波特有的性质，故表明光具有波动性，故B正确．C、因为紫外光是不可见光，所以直接用眼睛观察不到类似的图象，但是用感光胶片就能观察到类似现象，故C错误．D、因为单个光子所能到达的位置不能确定，但大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波．故D正确．故选ABD．【点评】只要多读课本，掌握了基础知识，就能顺利解决此类问题．18．（4分）（2011•上海）如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度方向和大小可能为（）A．z正向，B．y正向，C．z负向，D．沿悬线向上，【考点】左手定则；力矩的平衡条件．【分析】左手定则：左手平展，让磁感线穿过手心，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内．把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极，四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向．根据左手定则的内容，逐个分析判断即可的出结论．【解答】解：逆向解题法．A、磁感应强度方向为z正向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，直导线不能平衡，所以A错误；B、磁感应强度方向为y正向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z正方向，根据平衡条件，当BIL刚好等于mg时，绳的拉力为零，所以B=，所以B正确；C、磁感应强度方向为z负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，根据平衡条件BILcosθ=mgsinθ，所以B=，所以C正确；D、磁感应强度方向沿悬线向上，根据左手定则，直导线所受安培力方向如下图（侧视图），直导线不能平衡，所以D错误．故选：BC．【点评】左手定则和右手定则一定要区分开，如果是和力有关的则全依靠左手定则，即，关于力的用左手，其他的（一般用于判断感应电流方向）用右手定则．19．（4分）（2011•上海）受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v ﹣t图线如图所示，则（）A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大【考点】匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．【专题】压轴题．【分析】（1）v﹣t图象中，斜率表示加速度，从图象中可以看出0～t1秒内做加速度越来越小的加速运动，t1～t2秒内做加速度越来越大的减速运动，两段时间内加速度方向相反；（2）根据加速度的变化情况，分析受力情况．【解答】解：A．根据加速度可以用v﹣t图线的斜率表示，所以在0～t1秒内，加速度为正并不断减小，根据加速度，所以外力F大小不断减小，A错误；B．在t1时刻，加速度为零，所以外力F等于摩擦力，不为零，B错误；C．在t1～t2秒内，加速度为负并且不断变大，根据加速度的大小，外力F大小可能不断减小，C正确；D．如果在F先减小一段时间后的某个时刻，F的方向突然反向，根据加速度的大小，F后增大，因为v﹣t图线后一段的斜率比前一段大，所以外力F大小先减小后增大是可能的，故D正确．故选CD．【点评】本题考查v﹣t图线的相关知识点，涉及牛顿第二定律的应用及受力分析的能力，难度较大．20．（4分）（2011•上海）如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中（）A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向【考点】楞次定律；左手定则．【专题】压轴题；高考物理专题．【分析】本题由楞次定律可得出电流的方向，重点在于弄清何时产生电磁感应，以及磁通量是如何变化的；由左手定则判断安培力的方向．【解答】解：先看感应电流方向，铜制圆环内磁通量先向里并增大，铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针；铜制圆环越过最低点过程中，铜制圆环内磁通量向里的减小，向外的增大，所以铜制圆环感应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；越过最低点以后，铜制圆环内磁通量向外并减小，所以铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针，所以A、B二者选A．再看安培力方向，根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，故和速度方向会有一定夹角，所以，C、D二者选D．故选AD．【点评】本题考查法拉第电磁感应定律，安培力左手定则，力的合成等，难度较大．注意研究铜制圆环在越过最低点过程中这一环节，如果丢掉这一环节，A、B二者就会错选B．四．填空题（共20分，每小题4分．答案写在题中横线上的空白处或指定位置．）本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题．若两类试题均做，一律按A 类题计分．21．（4分）（2011•上海）如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑．这是光的衍射（填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的波动说（填“波动说“、“微粒说“或“光子说“）．【考点】光的衍射．【专题】光的衍射、偏振和电磁本性专题．【分析】本题的突破口是：当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，可见是光绕过障碍物传到了障碍物的后面，即光发生了衍射现象．。
电场2011-2016全国卷高考试题汇总
静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷1、自然界有且仅有两种电荷分别为相互作用规律为2、起电的几种方式：1）2）a 、同种电荷等分b 、异种电荷先中和再平分C 、完全相同金属球接触后带电规律3）3、导体的模型：4、静电感应：5、起电的本质：二、电荷守恒定律1）2）三、元电荷1、电荷量的定义：2、电荷量的单位：3、元电荷：4、比荷：1.2库伦定律一、库仑定律内容：（条件、大小、方向）二、电场力的独立性原理及叠加原理若空间中有三个点电荷1q 、2q 、3q 。
3q 受到1q 作用力的大小和方向不因2q 的存在而有所改变。
（独立性原理）3q 受到的作用力是1q 、2q 对3q 作用力的矢量和。
（叠加原理）三、三个自由电荷共线只考虑电场力且处于平衡状态的条件：（会推导）1.3电场强度一、电场1、电场是电荷周围存在的特殊物质。
2、电荷之间通过电场相互作用（物理图像）3、电场的基本性质是：二、电场强度1、试探电荷在电场中某位置的受力与电荷量成正比。
2、定义式：3、单位：4、物理意义：描述电场中不同位置电场的强弱5、标矢量：规定：三、点电荷的电场电场强度的叠加1、点电荷的电场强度（条件、推导）2、电场强度的独立性原理和叠加原理3、均匀带电球体、球壳外部场强公式四、电场线1、电场线是人们为了形象的描述电场而引入的假象的曲线2、电场线从正电荷或无穷远出发指3、曲线的4、同一幅图中5、电场线不相交。
6、点电荷电场线等量同种电荷电场线等量异种电荷电场线五、匀强电场1、定义：2、电场线：3、相距很近的平行板中间可看做匀强电场。
1.4电势能和电势一、电场力做功特点：（与类似）二、电势能：1、电势能的定义：2、静电力做功与电势能变化的关系1）2）3、某点电势能：三、电势1、物理意义：描述电场某点能量性质的物理量与试探电荷无关。
2、定义：3、定义式：4、单位：5、标矢量：重要推论：沿电场线方向正电荷在电势高的地方电势能大，四、等势面：1、电势相等的点构成的面叫做。
2011年高考物理试题分类汇编(全一本)-答案
目录2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案 (2)2011普通高校招生考试试题汇编-相互作用参考答案 (6)2011普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律参考答案 (7)2011普通高校招生考试试题汇编-曲线运动参考答案 (8)2011普通高校招生考试试题汇编-万有引力参考答案 (11)2011普通高校招生考试试题汇编-功和能的关系参考答案 (12)2011普通高校招生考试试题汇编-静电场 (20)2011普通高校招生考试试题汇编-恒定电流 (24)2011普通高校招生考试试题汇编-磁场参考答案 (27)2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应参考答案 (36)2011普通高校招生考试试题汇编-交变电流参考答案 (39)2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-4参考答案 (41)2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-5参考答案 (43)2011普通高校招生考试试题汇编-力学实验参考答案 (46)2011普通高校招生考试试题汇编-电学实验参考答案 (48)2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案1（2011安徽第16题）．答案：A解析：物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ，平均速度为11x v t ∆=，即为12t时刻的瞬时速度；物体在后一段x ∆所用的时间为2t ，平均速度为22x v t ∆=，即为22t 时刻的瞬时速度。
速度由1v 变化到2v 的时间为122t t t +∆=，所以加速度 211212122()()v v x t t a t t t t t -∆-==∆+，A 正确。
2(2011海南第8题）.BC 解析：A ，0—5s,物体向正向运动，5—6s 向负向运动， 故5s 末离出发点最远，A 错B 由面积法求出0—5s 的位移s 1=35m, 5—6s 的位移s 2=-5m,总路程为：40m,B对C 由面积法求出0—4s 的位移s=30m ，平度速度为：v=s/t=7.5m/s C 对D 由图像知5～6s 过程物体加速，合力和位移同向，合力做正功，D 错3（2011新课标理综第15题）.解析：主要考查力和运动关系。
2011-2018年高考物理试卷分类汇编(Word版,含答案)：36电场强度和电场力
L=2． 0m。若将电荷量均
y/ m C
（ 1）两点电荷间的库仑力大小； （ 2）C 点的电场强度的大小和方向。
解析：（ 1）根据库仑定律， A、B 两点间的库仑力大小为： F
q2 k L2
A
B
-1 O 1 x/m
代入数据得： F =9． 0×10-3N
（ 2）A、B 点电荷在 C 点产生的场强大小相等，均为：
到的电场力 F qE 逐渐减小，绳子与竖直线的夹角
逐渐减小，绳子的拉力大小 T mg逐渐减 cos
小，故选项 A 正确。
6. 2017 年北京卷 22．（ 16 分） 如图所示，长 l=1 m 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平
向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角
θ=37°。已知小球所带电荷量
2
答案： D
已知静电平衡时导体内部场强 z
q y
O x
解析：用位于导体平面下方 h 处的镜像电荷 -q 代替导体平面上的感应电荷，边界条件维持不变，即
xOy 平面为零势面。在
z 轴上 z
h
处， q 的场强大小为
2
E1
4kq h2 ， -q 的场强大小为
E2
两个场强方向相同，其合场强
40 q E= k 9h 2 ，故 D 对， A 、 B 、C 错。
P、 Q 连线上某点 R 处的电场强度为零，且 PR=2RQ。
则
q1
P
A ． q1=2 q2
B． q1=4q2
q2 RQ
C． q1=-2 q2
D ．q1=-4 q2
答案： B
解析：本题考查电场强度的叠加，由于 R 处的合场强为 0，故两点电荷的电性相同，结合点电荷的
《2011年高考全国卷理综物理试题及答案WORD解析版》
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分二、选择题：本大题共8小题。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合小题。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合 题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3 分，有选错的得分，有选错的得0分。
分。
14.14.关于一定量的气体，下列叙述正确的是关于一定量的气体，下列叙述正确的是关于一定量的气体，下列叙述正确的是 A. A.气体吸收的热量可以完全转化为功气体吸收的热量可以完全转化为功气体吸收的热量可以完全转化为功B.B.气体体积增大时，其内能一定减少气体体积增大时，其内能一定减少气体体积增大时，其内能一定减少C C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加．气体从外界吸收热量，其内能一定增加．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．外界对气体做功，气体内能可能减少解析： A 违背热力学第二定律，BCD 考察热力学第一定律：Q w U +=D 做功和热传递都可以改变内能故选D15如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ，且12I I ；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且a 、b 、c 与两导线共面；与两导线共面；b b 点在两导线之间，点在两导线之间，b b 、d 的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是磁感应强度可能为零的点是A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点解析：要合磁感应强度为零，必有1I 和2I 形成两个场等大方向，只有C 点有可能，选C16雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。
设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，光线在过此截面的平面内，a a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A.A.紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光B.B.紫光、蓝光、黄光和红光C.C.红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光D. D. D.红光、黄光、蓝光和紫光红光、黄光、蓝光和紫光红光、黄光、蓝光和紫光解析：按照偏折程度从小到大的排序为d 、c 、b 、a 、故：折射率为:d c b a n n n n <<<频率为：d c b a f f f f <<<选B 1717．．通常一次闪电过程历时约0.20.2～～O.3s O.3s，，它由若干个相继发生的闪击构成。
2011年高考真题解析物理分项版9电场
1.（全国）通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s ，它由若干个相继发生的闪击构成。
每个闪击持续时间仅40~80μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。
在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为l km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60μs 。
假定闪电前云地间的电场是均匀的。
根据以上数据，下列判断正确的是A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J【答案】AC【解析】由题干知一次闪电由若干个相继发生的闪击构成，电荷转移主要发生在第一个闪电中，闪电过程向外释放的能量约为W=QU=6.0×910 J ，故D 项错误，一次闪电过程历时0.2～O.3s 整个闪电过程的平均功率P=2.0×1010W~3.0×1010 W 知B 项错误；依据 I=tq ，q=6 C ，t=60μs 知电流瞬时值可达1×510A ，A 项正确，由于闪电前云地间的电场可看做匀强电场，则根据E=U/d ，U=1.0×910v,d=1000m 可知C 项正确。
2.（广东）如图所示为静电除尘器除尘机理的示意图。
尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。
下列表述正确的是：A 、到达集尘极的尘埃带正电荷B 、电场方向由集尘板指向放电极C 、带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D 、同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大答案：BD 图8 直流高压电源解析：由于集电极与电源正极连接，电场方向由集尘板指向放电极，B 正确。
而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电荷，A 错误。
负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反。
10年高考(2011-2020年)全国II卷物理试题分项全解专题09 电场(解析版)
故选ABC。
2、（2019·全国 卷·T20）静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则
A. 运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小
B. 在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合
A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行
B.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为
C.若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为
D.若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差
【答案】BD
【解析】A、一电荷量为q（q＞0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1，但ab连线不一定沿着电场线，故A错误；
C. 粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D. 粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
【答案】AC
【解析】
A．若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷，则先加速后减速，故A正确；
B．若电场线为曲线，粒子轨迹不与电场线重合，故B错误．
C．由于N点速度大于等于零，故N点动能大于等于M点动能，由能量守恒可知，N点电势能小于等于M点电势能，故C正确
【答案】D
【解析】在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，微粒受重力和电场力平衡，故电场力大小F=mg，方向竖直向上；
将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，电场强度大小不变，方向逆时针旋转45°，故电场力逆时针旋转45°，大小仍然为mg；
故重力和电场力的大小均为mg，方向夹角为135°，故合力向左下方，微粒的加速度恒定，向左下方做匀加速运动；
2011年高考物理真题分类汇编-电、磁学实验(详解_精校)
甲2011年高考物理真题分类汇编电学实验4．（2011年高考·江苏理综卷）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
⑴将电阻箱接入a 、b 之间，闭合开关。
适当调节滑动变阻器R ′后保持其阻值不变。
改变电阻箱的阻值R ，得到一组电压表的示数U 与R 的数据如下表：请根据实验数据作出U-R 关系图象。
⑵用待测电阻R x 替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V 。
利用⑴中测绘的U-R 图象可得R x =_____Ω。
⑶使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。
若仍用本实验装置和⑴中测绘的U-R 图象测定某一电阻，则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a 、b 之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和⑴中测绘的U-R 图象实现对待测电阻的准确测定？5.（2011年高考·福建理综卷）某同学在探究规格为“6V ，3W ”的小电珠伏安特性曲线实验中：（1）在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至____档进行测量。
（填选项前的字母）A ．直流电压10VB ．直流电流5mAC ．欧姆× 100D ．欧姆× 1（2）该同学采用图甲所示的电路进行测量。
图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流1.0A ），L 为待测小电珠，○V 为电压表（量程6V ，内阻20k Ω），○A 为电流表（量程0.6A ，内阻1Ω），E 为电源（电动势8V ，内阻不计），S 为开关。
Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最____端；（填“左”或“右”）Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_____点至_____点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______。