2004-2020北京高考物理试题分类汇编 静电场(原卷版)
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 静电场(解析版)
六、静电场考试要求及考题分布14. （2006年北京）使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）A B C D【答案】B【解析】当带电体靠近验电器的金属球时，金属球离带电体近一些，属于近端，故它会感应出异种电荷，而金属箔片属于远端，会感应出同种电荷，所以选项B正确。
15．（2014年北京）如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。
下列判断正确的是A．1、2两点的电场强度相等B．1、3两点的电场强度相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等【答案】D【解析】由于电场线的疏密程度表示场强的大小，而1点的周期电场线更密一些，故1点的电场强度大于2点，选项A错误；1点的电场强度也大于3点，故选项B也错误；因为沿着电场线的方向，电势是减小的，故1点的电势大于2点的电势，选项C错误；由于电场线与等势面垂直，故2和3点处在同一个等势面上，二者的电势相等，选项D正确。
16．（2009年北京）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为U P和U Q，则（）A．E P>E Q，U P>U Q B．E P>E Q，U P<U QC．E P<E Q，U P>U Q D．E P<E Q，U P<U Q【答案】A【解析】如图是电场线的示意图，由于电场线密的地方代表电场强，电场线稀疏的地方代表电场弱，通过观察P点的电场线比较密，故P点的电场比较强，即E P>E Q，选项CD错误；而电势的大小要看电场线的方向，因为沿着电场线电势是减小的，故由P到Q，电势在减少，即U P>U Q，选项A正确，B错误。
17．（2019年北京）如图所示，a、b两点位于以负点电荷–Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则+A ．a 点场强的大小比b 点大B ．b 点场强的大小比c 点小C ．a 点电势比b 点高D ．b 点电势比c 点低 【答案】D【解析】由于点电荷形成的电场强度的大小公式为E =2kQr，而a 、b 两点到负电荷的距离r 相等，故a 、b 两点的场强大小相等，但是方向不一样，故不能说它们的场强相同，但可以说大小相等，选项A 错误；由图看出，b 点距离点电荷比c 点小，故b 点场强比c 点大，选项B 错误；由于a 、b 两点距离点电荷一样远，所以a 、b 两点在同一个等势面上，二者电势相等，选项C 错误； 由于点电荷带负电，电场线的方向是指向负电荷的，而沿着电场线的方向，电势是降低的，故b 点电势比c 点低，选项D 正确。
2004年北京高考(整理好)
∞E 0 4E -3.4eV3E -6.0eV2E -13.6eV1E-54.4eV 2004年北京高考物理15．（2004北京）下列说法正确的是A ． 外界对气体做功，气体的内能一定增大B ． 气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C ． 气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D ． 气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大 16．（2004北京） 声波属于机械波．下列有关声波的描述中正确的是A ． 同一列声波在各种介质中的波长是相同的B ． 声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C ． 声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D ． 人能辨别不同乐器同时发生的声音，证明声波不会发生干涉 17．（2004北京） 氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为eVE 4.541-=，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的光子中，不能被基太氦离子吸收而发生跃迁的是 A ． 40．8eV B ． 43．2eVC ． 51．0eVD ． 54．4eV18．（2004北京） 已知一束可见光a 是由m 、n 、p 三种单色光组成的．检测发现三种单色光中，n 、p 两种色光的频率都大于m 色光；n 色光能使某金属发生光电效应，而p 色光不能使该金属发生光电效应．那么，光束a 通过三棱镜的情况是19．（2004北京） 如图所示，正方形区域abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个氢核从ad 边的中点m 沿着既垂直于ad 边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab 边中点n 射出磁场．沿将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是 A ． 在b 、n 之间某点 B ． 在n 、a 之间某点 C ． a 点D ． 在a 、m 之间某点20．（2004北京） 1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km ．若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同．已知地球半径R=6400kmkm ，地球表面重力加速度为g ．这个小行星表面的重力加速度为（ ） A ． 400g B ．g 4001 C ． 20g D ． g 201 21． 静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如下图所示．虚线表示这个静电场在xoy 平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox 轴、oy 轴对称．等势线的电势沿x 轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P 点（其横坐标为-x 0）时，速度与ox 轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox 轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y 方向的分速度v y 随位置坐标x 变化的示意图是22． 为了测定电流表A 1的内阻，采用如图1所示的电路．其中：A 1是待测电流表，量程为A μ300，内阻约为Ω100； A 2是标准电流表，量程是A μ200；R 1是电阻箱，阻值范围Ω9.999~0； R 2是滑动变阻器； R 3是保护电阻；E 是电池组，电动势为4V ，内阻不计；S 1是单刀单掷开关，S 2是单刀双掷开关．（1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路．（2）连接好电路，将开关S 2扳到接点a 处，接通开关S 1，调整滑动变阻器R 2使电流表A 2的读数是150A μ；然后将开关S 2扳到接点b 处，保持R 2不变，调节电阻箱R 1，使A 2的读数仍为150A μ．若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱R 1的阻值是_________Ω，则待测电流表A 1的内阻=g R __________Ω．图3（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：____________（填写阻值相应的字母）．A．200kΩB．20kΩC．15kΩD．20Ω（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用．既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器____________（填写阻值相应的字母）是最佳选择．A．1kΩB．5kΩC．10kΩD．25kΩ23．如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．24．对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动．当它们之间的距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零；当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力．设A物体质量kgm0.11=，开始时静止在直线上某点；B物体质量kgm0.32=，以速度v从远处沿该直线向A运动，如图所示．若md10.0=，NF60.0=，smv/20.0=，求：（1）相互作用过程中A、B加速度的大小；（2）从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统（物体组）动能的减少量；（3）A、B间的最小距离．25．下图是某种静电分选器的原理示意图．两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场．分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等．混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电．经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上．已知两板间距md1.0=，板的长度ml5.0=，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为kgC/1015-⨯．设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计．要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量．重力加速度g取2/10sm．（1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？（2）若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度mH3.0=，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半．写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式．并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0．01m．【参考答案】I卷包括21小题，每题6分，共126分．1．D 2．B 3．C 4．D 5．B 6．B7．B 8．A9．D 10．A 11．C 12．C 13．D 14．C15．D 16．C17．B 18．A 19．C 20．B 21．DII卷包括10小题，共174分．22．（18分）（1）如下图（2）86．3 86．3 （3）B （4）C23． （18分） （1）重力mg ，竖直向下支撑力N ，垂直斜面向上 安培力F ，沿斜面向上（2）当ab 杆速度为v 时，感应电动势Blv E =，此时电路中电流 RB l v R E I ==ab 杆受到安培力RvL B BIL F 22==根据牛顿运动定律，有mRvL B g a RvL B mg F mg ma 2222sin sin sin -=-=-=θθθ （3）当θsin 22mg RvL B =时，ab 杆达到最大速度m v 22s i n L B m g R v m θ=24． （20分） （1）211/60.0s m m Fa ==222/20.0s m m Fa ==v 0m 2 m 1dO（2）两者速度相同时，距离最近，由动量守恒Jv m m v m E sm m m v m v vm m v m k 015.0)(2121/15.0)()(22120221022102=+-=∆=+=+=（3）根据匀变速直线运动规律ta v v t a v 20211-==当21v v =时解得A 、B 两者距离最近时所用时间s t 25.0=2122022112121s d s s t a t v s t a s -+=∆-==将s t 25.0=代入，解得A 、B 间的最小距离 m s 075.0min =∆25． （22分）（1）左板带负电荷，右板带正电荷．依题意，颗粒在平行板间的竖直方向上满足 221gt l =<1> 在水平方向上满足 2212t dmUq d s ==<2> <1><2>两式联立得V lqgmd U 421012⨯==（2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足sm H l g mUq v mv H l mg Uq /4)(221)(212≈++==++（3）在竖直方向颗粒作自由落体运动，它第一次落到水平传送带上沿竖直方向的速度s m H l g v y /4)(2=+=．反弹高度m gv h n y 8.0)41(2)5.0(21⨯==根据题设条件，颗粒第n 次反弹后上升的高度)2)(41()2()41(22gv g v h yy n n ==当4=n 时，m h n 01.0<。
【精品】2020届高考精选试题物理静电场(全套答案及解析)高中物理
【精品】2020届高考精选试题物理静电场（全套答案及解析）高中物理第Ⅰ课时 库仑定律·电场强度1．下述讲法正确的选项是〔 〕A ．依照E = F/q ，可知电场中某点的场强与电场力成正比．B ．依照E = KQ/r 2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q 成正比．C ．依照场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强．D ．电场线确实是点电荷在电场中的运动轨迹【答案】B2.如图9－1－6所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带电量的大小比b 的小．c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是〔 〕 A F 1 B F 2 C F 3 D F 4【解析】依照库仑定律以及同种电荷相斥，异种电 荷相吸，结合平行四边形定那么可得B 对 【答案】B3．电场强度E 的定义式为q F E = ，依照此式，以下讲法中正确的选项是〔 〕 ①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q 是放入电场中的点电荷的电荷量，F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电荷量，F 是放在电场中的点电荷受到的电场力，E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式221r q kq F =中，能够把22r kq 看作是点电荷2q 产生的电场在点电荷1q 处的场强大小，也能够把21r kq 看作是点电荷1q 产生的电场在点电荷2q 处的场强大小A ．只有①②B ．只有①③C ．只有②④D ．只有③④【答案】C4．用绝缘细线将一个质量为m 、带电量为q 的小球悬挂在天花板下面，设空间中存在着沿水平方向的匀强电场．当小球静止时把细线烧断〔空气阻力不计〕．小球将做〔 〕图9－1－6A ．自由落体运动B ．曲线运动C ．沿悬线的延长线做匀加速直线运动D ．变加速直线运动 【解析】小球在重力和电场力的合力作用下，从静止开始沿悬线的延长线做匀加速直线运动．【答案】C5．如图9－1－7所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，电子重不计，那么电子所受另一个力的大小和方向变化情形是〔 〕A ．先变大后变小，方向水平向左B ．先变大后变小，方向水平向右C ．先变小后变大，方向水平向左D ．先变小后变大，方向水平向右【解析】 依照电场线分布和平稳条件判定． 【答案】B6．在图9－1－8所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点O 做圆周运动，以下讲法正确的选项是〔 〕①带电小球有可能做匀速率圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小 ④带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小A ．②B ．①②C ．①②③D ．①②④【解析】利用等效场〔复合场〕处理． 【答案】D7、在光滑的水平面上有两个电量分不为Q 1、 Q 2的带异种电荷的小球，Q 1＝4Q 2，m 2＝4m 1咨询要保持两小球距离不变，能够使小球做 运动；两小球的速度大小之比为 ．(只受库仑力作用)【解析】如图甲所示，两小球可绕它们连线上共同的圆心O 作匀速圆周运动． 对m 1有： 121221r m L Q KQ ω= 对m 2有： 222221r m LQ KQ ω= 两球角速度ω相等，L 为两球距离可得：2211r m r m =因此214r r =图9－1－7图9－1－8 图甲由r v ω= 可得1421=v v 【答案】作匀速圆周运动；4／18．在场强为E ，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m 的带电小球，电荷量分不为+2q 和-q ，两小球用长为L 的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 点处于平稳状态，如下图，重力加速度为g ，那么细绳对悬点O 的作用力大小为_______．【解析】先以两球整体作为研究对象，依照平稳条件求出 悬线O 对整体的拉力，再由牛顿第三定律即可求出细线对 O 点的拉力大小． 【答案】2mg+Eq9、如图9－1－10所示，真空中一质量为m ，带电量为－q 的液滴以初速度为v 0，仰角α射入匀强电场中以后，做直线运动，求： 〔1〕所需电场的最小场强的大小，方向． 〔2〕假设要使液滴的加速度最小，求所加的电场场强大小和方向． 【解析】〔1〕依照矢量合成定那么，当电场力与速度0v 垂直指向左上方时，电场力最小，现在液滴作匀减速直线运动，有：αcos 1mg qE = 得 q mg E αcos 1=，方向与v 0垂直指向右下方〔2〕当带电粒子作匀速直线运动时，加速度最小有：mg qE =2，得q mg E =2，方向竖直向下．【答案】〔1〕q mg E αcos 1=，方向与v 0垂直指向右下方 〔2〕q mg E =2，方向竖直向下10．在一高为h 的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+q 、质量为m 的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s ，突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E ，且qE = 2 mg ，如图9－1－11所示，求：〔1〕小球经多长时刻落地？ 〔2〕小球落地时的速度．图9－1－9图9－1－10 图9－1－11【解析】〔1〕小球在桌面上做匀加速运动，t 1=gsqE smd s ==22,小球在竖直方向做自由落体运动，t 2=gh 2,小球从静止动身到落地所通过的时刻：t =t 1+t 2=g hg s 2+(2)小球落地时gh gt v y 22==,gh gs gt t mqEat v x 2222+====． 落地速度sh g gs gh v v v y x 2841022++=+=．【答案】〔1〕ghg s 2+〔2〕sh 2g 8gs 4gh 10++11、长木板AB 放在水平面上如下图9-1-12，它的下表面光滑而上表面粗糙，一个质量为m 、电量为q 的小物块C 从A 端以某一初速起动向右滑行，当存在向下的匀强电场时，C 恰能滑到B 端，当此电场改为向上时，C 只能滑到AB 的中点，求此电场的场强.【解析】当电场方向向上时，物块C 只能滑到AB 中点，讲明现在电场力方向向下，可知物块C 带负电.电场方向向下时有： 220)(2121)(V m M mv L qE mg +-=-μ V M m mv )(0+=电场方向向上时，有： 220)(21212)(V m M mv L qE mg +-=+μ V M m mv )(0+=2)()(LqE mg L qE mg +=-μμq mgE 3=【答案】qmgE 3=第Ⅱ课时 电势能·电势差·电势1、关于电势和电势能以下讲法中正确的选项是( )A. 在电场中，电势高的地点，电荷在该点具有的电势能就大；图9－1－12B. 在电场中，电势高的地点，放在该点的电荷的电量越大，它所具有的电势能也越大；C. 在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；D. 在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能. 【解析】由qAA εϕ=可知，A A q ϕε=可得结果【答案】D2、如图9－2－9所示，M 、N 两点分不放置两个等量种异电荷，A 为它们连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点，C 为连线中垂线上处于A 点上方的一点，在A 、B 、C 三点中〔 〕 A ．场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点 B ．场强最小的点是A 点，电势最高的点是C 点 C ．场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点 D ．场强最小的点是C 点，电势最高的点是A 点【解析】依照等量异种点电荷的电场线和等势面分布以及电场的迭加运算可知 【答案】C3．某电场中等势面分布如下图，图9－2－10中虚线表示等势面，:过a 、c 两点的等势面电势分不为40 V 和10 V ，那么a 、c 连线的中点b 处的电势应〔 〕 A.确信等于25 V B.大于25 V C.小于25 V D.可能等于25 V【解析】由电势的a 高b 低可知，电场线从a 等势面指向b 等势面；而且由等势面的形状可知〔等势面一定跟电场线垂直〕电场强度左边强，右边弱．因此bc ab U U > 【答案】C4．AB 连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A 点处自由开释，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B 点运动过程中的速度图象如图9－2－11所示，比较A 、B 两点电势φ的高低和场强E 的大小，以下讲法中正确的选项是〔 〕A.φA ＞φB ，E A ＞E B图9－2－9图9－2－10图9－2－11B.φA ＞φB ，E A ＜E BC.φA ＜φB ，E A ＞E BD.φA ＜φB ，E A ＜E B【解析】由速度越来越大可知，动能增大，电势能减小，且由图中速度变化律可知，加速度越来越小，即电场力越来越小． 【答案】A5．如图9－2－12所示，长为L ，倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为 +q ，质量为m 的小球，以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v 0，那么〔 〕 A ．A 、B 两点的电势差一定为mgL sin θ/q B ．小球在B 点的电势能一定大于小球在A 点的电势能 C ．假设电场是匀强电场，那么该电场的场强的最大值一定是mg /q D ．假设该电场是斜面中点正上方某点的点电荷Q 产生的，那么Q一定是正电荷【解析】由动能定理可知：0=-mgh qU AB ，qmgL U AB ϑsin =．A 对电场力做正功，电势能减少，B 错； 假设对匀强电场，因为dU E AB=而d 不确定，因此C 错 【答案】A6、 在水深超过200m 的深海，光线极少，能见度极小．有一种电鳗具有专门的适应性，能通过自身发出生物电，猎取食物，威逼敌害，爱护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N/C 时可击昏敌害．身长50cm 的电鳗，在放电时产生的瞬时电压可达 V ． 【解析】V m C N Ed U 50005.0/104=⨯== 【答案】5000V7、.质量为m 、电荷量为q 的质点，在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点，其速度方向改变的角度为θ〔rad 〕，AB 弧长为s ，那么A 、B 两点间的电势差AB U =_______，AB 弧中点的场强大小E =_______.【解析】如图甲所示，带电体匀速圆周运动，一定在点电荷 的电场中运动，设点电荷为Q ，可知弧AB 为一等图9－2－12O BAr 图甲θ势面，因此0=AB U ．弧AB 上个点场强相等，有：2rkQE = 而对圆周运动：r mv r kQq 22=，因此qr mv r kQ 22= 又因为θsr =得qsmv E 2θ=【答案】0=AB U ，qsmv E 2θ=8、在匀强电场中建立一直角坐标系，如图9－2－13所示从坐标系原点沿y +轴前进0.346 m 到A 点，电势降低34.6V ；从坐标原点沿x -前进0.2m 到B 点，电势升高34.6V ，求匀强电场的大小和方向．【解析】找出A 点关于x 轴的对称点A ′,由题意可知A ′和B 电势相等,连接这两点是一等势线,作A ′B 连线的垂线，便是电场线，由题意可知电场的方向斜向上如图甲，有：31346.02.0'0tan ===A OB θ， 030=θ 030sin AO E U U AO BO •== m V AO U E AO /20030sin 0==方向如图斜向上9、倾角为30°的直角三角形底边长为2L ，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现图9－2－13在底边中点O 处固定一正电荷Q ，让一个质量为m 的带正电质点q 从斜面顶端A 沿斜边滑下〔不脱离斜面〕，如图9－2－14所示，已测得它滑到B 在斜面上的垂足D 处时速度为v ，加速度为a ，方向沿斜面向下，咨询该质点滑到斜边底端C 点时的速度和加速度各为多大?【解析】在D 点：ma F mg D =-0030cos 30sin在C 点：c D ma F mg =+0030cos '30sinD 和C 在同一等势面上，F D =F D ′可得a g a c -=又因为D 和C 在同一等势面上，质点从D 到C 的过程中电场力不作功，运用动能定理可得：220212160sin mv mv mgL C -=v C =gL v 32+ 【答案】v C =gL v 32+，a g a c -=10．如下图有三根长度皆为l ＝1.00 m 的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的 O 点，另一端分不挂有质量皆为m ＝1.00×210-kg 的带电小球A 和B ，它们的电量分不为一q 和＋q ，q ＝1.00×710-C ．A 、B 之间用第三根线连接起来．空间中存在大小为E ＝1.00×106N/C 的匀强电场，场强方向沿水平向右，平稳时 A 、B 球的位置如图9－2－15所示．现将O 、B 之间的线烧断，由于有空气阻力，A 、B 球最后会达到新的平稳位置．求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少．〔不计两带电小球间相互作用的静电力〕【解析】图〔甲〕中虚线表示A 、B 球原先的平稳位置，实线表示烧断后重新达到平稳的位置，其中α、β分不表示OA 、AB 与竖直方向的夹角．A 球受力如图〔乙〕所示：重力mg ，竖直向下；电场力qE ，水平向左；细线OA 对A 的拉力T 1，方向如图；细线AB 对A 的拉力T 2，方向如图．由平稳条件得-q q O A BE图9－2－15 图9－2－14qE T T =+βαsin sin 21① βαcos cos 21T mg T +=②B 球受力如图〔丙〕所示：重力mg ，竖直向下；电场力qE ，水平向右；细线AB 对B 的拉力T 2，方向如图．由平稳条件得qE T =βsin 2③ mg a T =cos 2④联立以上各式并代入数据，得0=α⑤ 45=β⑥由此可知，A 、B 球重新达到平稳的位置如图〔丁〕所示．与原先位置相比，A 球的重力势能减少了 )60sin 1(-=mgl E A ⑦ B 球的重力势能减少了 )45cos 60sin 1(+-=mgl E B ⑧ A 球的电势能增加了 W A =qElcos 60°⑨B 球的电势能减少了 )30sin 45(sin-=qEl W B ⑩ 两种势能总和减少了 B A A B E E W W W ++-= 代入数据解得 J W 2108.6-⨯=第Ⅲ课时 电场力做功与电势能变化1、如图9－3－9，O 是一固定的点电荷，另一点电荷P 从专门远处以初速度0v 射入点电荷O 的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN ．a 、b 、c 是以O 为中心，c b a R R R 、、为-qqO A B E 图〔4〕图 4图甲图乙图丙图丁半径画出的三个圆，a b b c R R R R -=-．1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点．以12W 表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做的功的大小，34W 表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，那么〔 〕 〔2004年春季高考理综〕A ．34122W W =B ．34122W W >C ．P 、O 两电荷可能同号，也可能异号D ．P 的初速度方向的延长线与O 之间的 距离可能为零【解析】由图中轨迹可可判定两电荷一定是异种电荷，且一定不对心，故C 、D 错；尽管a b b c R R R R -=-，但越靠近固定电荷电场力越大，因此3412F F >可得34122W W >，故B 正确 【答案】B2、如图9－3－10所示，光滑绝缘的水平面上M 、N 两点各放一电荷量分不为+q 和+2q ，完全相同的金属球A 和B ，给A 和B 以大小相等的初动能E 0〔现在动量大小均为p 0〕使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M 、N 两点时的动能分不为E 1和E 2，动量大小分不为p 1和p 2，那么〔 〕A.E 1=E 2=E 0 p 1=p 2=p 0B.E 1=E 2＞E 0 p 1=p 2＞p 0C.碰撞发生在M 、N 中点的左侧D.两球不同时返回M 、N 两点【解析】完全相同的两金属球初动能、动量大小相同，那么初速度大小相同，于M 、N 中点相碰时速度均减为零，之后由于库仑斥力变大，同时返回M 、N 两点时速度大小同时变大但彼此相等，方向相反. 【答案】B3、一个带正电的质点，电量q =2.0×10-9库，在静电场中由a 点移到b 点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10-5焦，质点的动能增加了8.0×10-5焦，那么a 、b 两点间的电势差ab U 为〔 〕．A. 3×104伏；B. 1×104伏；图9－3－9图9－3－10C. 4×104伏；D. 7×104伏． 【解析】 由动能定理 K ab E W qU ∆=+【答案】B 4、如下图9-3-11四个图中，坐标原点O 都表示同一半径为R 的带正电的实心金属球的球心O 的位置，横坐标表示离球心的距离，纵坐标表示带正电金属球产生的电场电势和场强大小．坐标平面上的线段及曲线表示场强大小或电势随距离r 的变化关系，选无限远处的电势为零，那么关于纵坐标的讲法，正确的选项是 〔 〕A ．图①表示场强，图②表示电势B ．图②表示场强，图③表示电势C ．图③表示场强，图④表示电势D ．图④表示场强，图①表示电势【解析】处于静电平稳状态的导体是一个等势体，内部场强处处为零 【答案】B5、如图9－3－12所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab =U bc ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知〔 〕 A ．三个等势面中，a 的电势最高 B ．带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大 C ．带电质点通过P 点时的动能较Q 点大 D ．带电质点通过P 点时的加速度较Q 点大【解析】先画出电场线，再依照速度、电场力和轨迹的关系，能够判定：质点在各点受的电场力方向是斜向下方．由因此正电荷，因此电场线方向也沿电场线向下方，相邻等差等势面中，等势面越密处，场强与大．【答案】BD6、如图9－3－13，在匀强电场中，a 、b 两点连线与电场线成60o 角．将正电荷由a 点移到O R ①r O R ② O ④ O r R ③ 图9－3－11图9－3－12b 点，电场力做正功，能够判定电场线的方向是由_______指向_______的．假如ab 相距0.20m,场强为2×103N/C,正电荷的电量为4×10-4C,那么电荷的电势能变化了_______焦耳. 【解析】因为电场力做正功，能够判定电场线的方向是是从下方指向上方；J qES W ab ab 2010860cos -⨯==【答案】从下方指向上方； J 2108-⨯7、ΔABC 处于匀强电场中．将一个带电量C q 6102-⨯-=的点电荷从A 移到B 的过程中，电场力做功J W 51102.1-⨯-=；再将该点电荷从B 移到C ，电场力做功J W 62106-⨯=．A点的电势φA =5V ，那么B 、C 两点的电势分不为____V 和____V ．试在图9－3－14中画出通过A 点的电场线．【解析】先由W =qU 求出AB 、BC 间的电压分不为6V 和3V ，再依照负电荷A →B 电场力做负功，电势能增大，电势降低；B →C 电场力做正功，电势能减小，电势升高，知V B 1-=ϕ 、V C 2=ϕ沿匀强电场中任意一条直线电势差不多上平均变化的，因此AB 中点D 的电势与C 点电势相同，CD 为等势面，过A 做CD 的垂线必为电场线，方向从高电势指向低电势，因此斜向左下方如图甲．【答案】V B 1-=ϕ V C 2=ϕ8、在电场中一条电场线上有A 、B 两点，如下图9-3-15.假设将一负电荷C q 7100.2-⨯=，从A 点移至B 点，电荷克服电场力做功J 4100.4-⨯.试求： (1)电场方向；(2)A 、B 两点的电势差，哪一点电势高?(3)在这一过程中，电荷的电势能如何样变化?(4)如在这一电场中有另一点C ，V U AC 500=，假设把这一负荷从B 移至C 电场力做多少功?是正功依旧负功?图9－3－13ABC图9－3－14ABC DE甲图9-3-15【解析】(1)依照题意负电荷从A 点移至B 点电场力电场力做负功,可知电场方向A 指向B (2) 电场方向A 指向B,因此A 点电势高 V CJ q W U AB AB374102102104⨯=⨯-⨯-==-- (3) 在这一过程中，电荷的电势能增加J 4100.4-⨯(4)因为V U AC 500=而V U AB 3102⨯=因此V U BC 1500-=J V C qU W BC BC 47103)1500()102(--⨯=-⨯⨯-==电场力做正功9、如图9－3－16所示，一条长为L 的细线，上端固定，下端拴一质量为m 的带电小球．将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E ，方向是水平的，当细线离开竖直的位置偏角为α时，小球处于平稳，咨询：〔1〕小球带何种电荷？求小球所带电量．〔2〕假如细线的偏角由α增大到 ϕ,然后将小球由静止开始开释, 那么ϕ应多大,才能使在细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零. 【解析】〔1〕由受力平稳可得：αtan mg qE =Emg q αtan = 正电荷〔2〕解法〔一〕由动能定理可知：00sin )cos 1(-=--ϕϕqEl mglϕϕsin cos 1-=mg qE 又因为 αtan =mgqE2tan2cos2sin22sin 2sin cos 1tan 2ϕϕϕϕϕϕα==-=因此2ϕα=得：ϕϕ2=解法〔二〕利用等效场〔重力和电场力所构成的复合场〕当细线离开竖直的位置偏角为α时，小球处于平稳的位置为复合场的平稳位置，即〝最低〞位置，小球的振动关于该平稳位置对称，可知ϕϕ2=【答案】①正电荷,q=mgtga/E ②ϕ=2a图9－3－1610、静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．飞行器的质量为M ，发射的是2价氧离子，发射功率为P ，加速电压为U ，每个氧离子的质量为m ，单位电荷的电量为e ，不计发射氧离子后飞行器质量的变化．求： 〔1〕射出的氧离子速度； 〔2〕每秒钟射出的氧离子数；〔3〕射出离子后飞行器开始运动的加速度． 【解析】〔1〕据动能定理知：2212mv eU =m eU v 2= 〔2〕由NeU P 2=，得eUPN 2=〔3〕以氧离子和飞行器为系统，设飞行器的反冲速度为V ，依照动量守恒定律：0=-∆MV tmv N MV tmv N =∆因此飞行器的加速度eUmM P M Nmv t V a ==∆=第Ⅳ课时 电容·带电粒子在电场中的直线运动1、如下图9-4-11,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,假设不改变A 、B 两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度 ( )A 、一定减小B 、一定增大C 、一定不变D 、可能不变 【解析】由kd s C πε4=和CQU =，电量不变，可知A 对 【答案】A2、如图9－4－12所示，平行板电容器经开关S 与电池连接，a 处有一电荷量专门小的点电荷，S 是闭合的，φa 表示a 点的电势，F 表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B 板向下略微移动，使两板间的距离增大，那么A.φa 变大，F 变大B.φa 变大，F 变小C.φa 不变，F 不变D.φa 不变，F 变小【解析】极板间电压U 不变，两极板距离d 增大,因此场强E减小故F 变小．a 到B 板距离变大那么a 到B 板的电势差增大，图9－4－11图9－4－12而B 板接地，因此φa 变大，故B 对． 【答案】B3、.离子发动机飞船，其原理是用电压U 加速一价惰性气体离子，将它高速喷出后，飞船得到加速，在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙，理由是用同样电压加速，它喷出时〔 〕A.速度大B.动量大C.动能大D.质量大【解析】由动能定理： 221mv qU =得到动能均相同 但 动量K mE P 2=，质量越大，动量越大，反冲也大．应选B【答案】B4、如图9－4－13所示，水平放置的平行金属板a 、b 分不与电源的两极相连，带电液滴P 在金属板a 、b 间保持静止，现设法使P 固定，再使两金属板a 、b 分不绕中心点O 、O /垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α，然后开释P ，那么P 在电场内将做〔 〕 A ．匀速直线运动 B ．水平向右的匀加速直线运动 C ．斜向右下方的匀加速直线运动 D ．曲线运动 【解析】原先有：mg qE = 即mg dUq= 设转过α角时〔如图甲〕，那么两极板距离为变αcos 'd d = U 保持不变，在竖直方向有：mg dUq d U qqE ===αααcos cos cos '因此竖直方向合外力为零水平方向受到恒定的外力αsin 'qE因此带电液滴P 将水平向右的匀加速直线运动，B【答案】B5、如图9－4－14所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时刻变化的规律如下图．电子原先静止在左极板小孔处．〔不计重力作用〕以下讲法中正确的选项是〔 〕A.从t=0时刻开释电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B.从t=0时刻开释电子，电子可能在两板间振动图9－4－13qE ′ mg P甲C.从t=T /4时刻开释电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D.从t=3T /8时刻开释电子，电子必将打到左极板上【解析】从t=0时刻开释电子，假如两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T /2，接着匀减速T /2，速度减小到零后，又开始向右匀加速T /2，接着匀减速T /2……直到打在右极板上．电子不可能向左运动；假如两板间距离不够大，电子也始终向右运动，直到打到右极板上．从t=T /4时刻开释电子，假如两板间距离足够大，电子将向右先匀加速T /4，接着匀减速T /4，速度减小到零后，改为向左先匀加速T /4，接着匀减速T /4．即在两板间振动；假如两板间距离不够大，那么电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上．从t=3T /8时刻开释电子，假如两板间距离不够大，电子将在第一次向右运动过程中就打在右极板上；假如第一次向右运动没有打在右极板上，那就一定会在第一次向左运动过程中打在左极板上．选AC 【答案】AC6、如图9－4－15所示,水平放置的两平行金属板相距为d,充电后其间形成匀强电场.一带电量为+q,质量为m 的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线运动恰好从上板边缘射出.可知,该液滴在电场中做_______运动,电场强度为_______,电场力做功大小为_______ 【解析】由题意可知，带电粒子只能作匀速直线运动，所受 重力和电场力的合外力为零．有：mg qE =qmgE =，依照动能定理：0=-mgd qU mgd qU =【答案】作匀速直线运动，qmgE =，mgd W = 7、密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性.如下图是密立根实验的原理示意图9－4－16，设小油滴质量为m ，调剂两板间电势差为U ，当小油滴悬浮不动时，测出两板间距离为d .可求出小油滴的电荷量q =_______. 【解析】受力平稳可得：mg qE =mg dUq= tuU 0 -U 0o 2T T图9－4－14图9－4－15图9－4－16U S接地－+L图9－4－19Umgdq = 【答案】Umgd8、如图9－4－17所示，在倾角37°的斜面两端，垂直于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2米，质量10克，带电量1×10-7库仑的物体与斜面的摩擦系数为0.2，物体在斜面中点时速度大小为10米/秒，物体在运动中与弹性板碰撞中机械能不缺失，物体在运动中电量不变，假设匀强电场场强E=2×106牛/库，求物体在斜面上通过的路程？〔g=10米/秒2〕【解析】N mg F f N 016.037cos ===μμmg sin370=0.06N Eq =0.2N f + mg sin37°<Eq故最后应停在紧靠上边弹性板处，由动能定理得：2210sin 22mv fS L mg L Eq-=--θ解得：S =40m 【答案】S =40m9、如图9－4－18所示，空间相距为d 的平行金属板加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，其变化如图，当t=0时，A 板电势比B 板电势高，这时在靠近B 板处有一初速度为零的电子〔质量为m ，电量为q 〕在电场力作用下开始运动，假设要使这电子到达A 板时具有最大的动能，那么所加交变电压的频率最大不能超过多少？ 【解析】依照题意当电子从t=0时开始运动， 运动时刻t ∆≤2T时，电子到达A 板时具有最 大的动能． 临界条件：202)2(2121T md qU at d ==28qU md T =因此 208md qU f =【答案】不能超过28md qU10、〔2003年上海高考〕为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透亮有机玻璃，它的上下底面是面积204.0m A =的金属板，间距m L 05.0=，当连接到V U 2500=的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图9－4－19所示．现把一定量平均分布的烟尘颗粒密闭在容图9－4－17图9－4－18器内，每立方米有烟尘颗粒1310个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为C q 17100.1-⨯+=，质量为kg m 15100.2-⨯=，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．求合上电键后： ⑴通过多长时刻烟尘颗粒能够被全部吸附？ ⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？⑶通过多长时刻容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？ 【解析】⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部 吸附．烟尘颗粒受到的电场力：L qU F =而222121t mLqU at L ==可得s t 02.0= ⑵由于板间烟尘颗粒平均分布，能够认为烟尘的质心位置位于板的中心位置 ，因此除尘过程中电场力对烟尘做的总功为：J NALqU W 4105.221-⨯==⑶设烟尘颗粒下落距离为x ，那么当时所有烟尘颗粒的总动能：)()(212x L NA x LqU x L NA mv E K -•=-•=当L x 21=时，K E 最大，又依照2121at x =得s L qUma xt 014.021===第Ⅴ课时 带电粒子在电场中的曲线运动1、假如不计重力的电子，只受电场力作用，那么，电子在电场中可能做 〔 〕 A ．匀速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．匀变速曲线运动 D ．匀速圆周运动 【解析】电子绕核运动便可看成匀速圆周运动 【答案】B C D2、一束由不同种正离子组成的粒子流以相同的速度，从同一位置沿垂直于电场方向射入匀强电场中，所有离子的轨迹差不多上一样的，这讲明所有粒子〔 〕 A.都具有相同的比荷 B.都具有相同的质量C.都具有相同的电量D.都属于同一元素的同位素 【解析】当粒子从偏转电场中飞出时的侧移y ，速度的偏角θ相同时，那么粒子的轨迹相同.由222121⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛==vL dm Uq at y 及2000tan dmv UqL v at v v y ===θ知：当粒子的比荷mq 相同时，侧移y 、偏角θ相同.。
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 光的折射、光的波粒二象性(原卷版)
十一、光的折射、光的波粒二象性考试要求及考题分布13. （2007年北京）光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。
以下关于光导纤维的说法正确的是（）A ．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B ．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C ．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D ．内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用14．（2012年北京）一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的 A ．速度变慢，波长变短 B ．速度不变，波长变短 C ．频率增高，波长变长 D ．频率不变，波长变长16. （2006年北京）水的折射率为n ，距水面深h 处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（ ）A ．2 h tan (ar c si nn 1) B ．2 h tan (ar c si n n ) C ．2 h tan (ar c cos n1) D ．2 h co t (ar c cos n )1.（2020年北京）以下现象不属于干涉的是（ ）A. 白光经过杨氏双缝得到彩色图样B. 白光照射肥皂膜呈现彩色图样C. 白光经过三棱镜得到彩色图样D. 白光照射水面油膜呈现彩色图样13．（2008年北京）下列说法正确的是（ ） A ．用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象 B ．用X 光机透视人体是利用光电效应 C ．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 D ．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象3. （2020年北京）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。
第5代移动通信技术(简称5G )意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G 改变生活，5G 改变社会”。
与4G 相比，5G 使用的电磁波（ ）A. 光子能量更大B. 衍射更明显C. 传播速度更大D. 波长更长14．（2016年北京）下列说法正确的是A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播14．（2010年北京）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是A．在相同介质中，绿光的折射率最大B．红光的频率最高C．在相同介质中，蓝光的波长最短D．黄光光子的能量最小14. （2011年北京）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 原子物理(解析版)
十二、原子物理考试要求及考题分布13. （2006年北京）目前核电站利用的核反应是（）A．裂变，核燃料为铀B．聚变，核燃烧为铀C．裂变，核燃烧为氘D．聚变，核燃料为氘【答案】A【解析】目前核电站利用的核反应是核裂变，而核裂变用的燃料是铀，故选项A正确。
而聚变反应的条件很严格，目前人类还没有掌握和平利用聚变释放的能量而做成的电站。
13．（2016年北京）处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有A．1种B．2种C．3种D．4种【答案】C【解析】因为是大量处于n=3能级的氢原子，所以根据可得辐射光的频率可能有3种，故C正确。
也可以用画图的方法解决，如图所示先是n=3向n=2跃迁，或者n=3向n=1跃迁，还有n=2向n=1跃迁等，共3种。
2Cn13．（2012年北京）一个氢原子从n =3能级跃迁到n =2能级，该氢原子 A ．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．吸收光子，能量增加 D ．吸收光子，能量减少 【答案】B【解析】一个氢原子从n =3能级跃迁到n =2能级，即从高能级向低能级跃迁，故需要放释放能量，放出光子，能量减少，选项B 正确。
2. （2020年北京）氢原子能级示意如图。
现有大量氢原子处于3n =能级上，下列说法正确的是（ ）A. 这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B. 从3n =能级跃迁到1n =能级比跃迁到2n =能级辐射的光子频率低C. 从3n =能级跃迁到4n =能级需吸收0.66eV 的能量D. 3n =能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量 【答案】C【解析】大量氢原子处于3n =能级跃迁到1n =最多可辐射出23C 3=种不同频率的光子，故A 错误；根据能级图可知从3n =能级跃迁到1n =能级辐射的光子能量为113.6eV 1.51eV h ν；从3n =能级跃迁到2n =能级辐射的光子能量为23.4eV 1.51eV h ν；比较可知从3n =能级跃迁到1n =能级比跃迁到2n =能级辐射的光子频率高，故B 错误；根据能级图可知从3n =能级跃迁到4n =能级，需要吸收的能量为 1.51eV 0.85eV=0.66eV E ，故C 正确；根据能级图可知氢原子处于3n =能级的能量为-1.51e V ，故要使其电离至少需要吸收1.51e V 的能量，故D 错误。
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 机械振动和机械波(原卷版)
五、机械振动和机械波考试要求及考题分布15．（2016年北京）如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。
以平衡位置O为原点，建立Ox 轴。
向右为x的轴的正方向。
若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为15．（2017年北京）某弹簧振子沿x轴的简谐振动图像如图所示，下列描述正确的是A．t =1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值17．（2012年北京）一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是17. （2006年北京）某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了6次，鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次；将50 g的砝码换成500 g砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近（）A．50 g B．200 g C．500 g D．550 g17．（2009年北京）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。
若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为（）A．B．C．D．16．（2011年北京）介质中有一简谐机械波传播，对于其中某个质点A．它的震动速度等于波得传播速度B．它的震动方向一定垂直于波的传播方向C．他在一个周期内走过的路程一定等于一个波长D．它的震动频率等于波源的传播频率16. （2004年北京）声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是（）A.同一列声波在各种介质中的波长是相同的B.声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C.声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D.人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声音不会发生干涉17. （2005年北京）一列简谐机械横波某时刻的波形如图所示，波源的平衡位置坐标为x＝0。
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 电路及其应用(原卷版)
七、电路及其应用考试要求及考题分布17．（2011年北京）如图所示电路，电源内阻不可以忽略。
开关S闭合后，在滑动变阻器的滑动端向下滑动的过程中，A．电压表与电流表都减小B．电压表与电流表都增大C．电压表示数增大，电流表示数减小D．电压表示数减小，电流表示数增大19．（2015年北京）如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的21；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。
若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A12. （2020年北京）图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。
把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。
下列说法正确的是（）A. t A应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B. t A应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C. t B应标在电流较大刻度上，且温度与电流是线性关系D. t B应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系19．（2016年北京）某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是AR1A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B．一个伏特表和多个定值电阻C．一个安培表和一个电阻箱D．两个安培表和一个滑动变阻器21．（2016年北京）（18分）（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t化的示意图。
由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力__________（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更__________（选填“敏感”或“不敏感”）。
专题07 静电场-北京市2020届高三上学期期末考试物理试题全解全析汇编(解析版)
2020年北京市高三期末物理试题全解全析汇编静电场1、（2020·北京市海淀区区高三上学期期末）某静电场的电场线如图所示，一带正电的点电荷在电场中M 、N 两点所受电场力的大小分别为F M 和F N ，所具有的电势能分别为E pM 和E pN ，则下列说法中正确的是A.F M >F N ，E pM >E pNB.F M >F N ，E pM <E pNC.F M <F N ，E pM >E pND.F M <F N ，E pM <E pN【答案】C【解析】粒子在电场中运动仅受电场力：F qE=根据电场线的疏密程度可知电场强度的关系：M NE E <所以电场力的关系：M NF F <沿电场线方向电势降低：M Nϕϕ>根据电势能：p E q ϕ=点电荷带正电，所以：pM pNE E >故C 正确，ABD 错误。
故选C 。
2、（2020·北京市海淀区区高三上学期期末）..在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中，老师做了如图所示的实验。
O 是一个带正电的绝缘导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在P 1、P 2、P 3不同的位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球O 的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且θ1>θ2>θ3。
关于这个实验，下列说法中正确的是A.通过该实验的现象可知，小球带正电B.该实验可以研究电荷间相互作用力大小与它们之间距离是否有关C.该实验中细丝线与竖直方向的夹角越大，表示电荷之间的相互作用力越弱D.通过该实验现象可知，电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离的平方成反比【答案】AB【解析】A ．带电小球与导体球O 排斥，所以小球带正电，故A 正确；B ．同一带电小球电荷量一定，位置不同，与导体球的距离不同，偏离角度不同，它们之间的作用力不同，故B正确；C．根据图中实验现象可知，偏转角度越大说明它们之间的作用力越大，偏转角度越小说明它们之间的作用力越小，故C错误；D．实验中只能定性分析电荷之间的作用力与距离的关系，无法定量计算作用力与距离的关系，故D错误。
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 曲线运动与万有引力定律(原卷版)
三、曲线运动与万有引力定律考试要求及考题分布13．（2010年北京）属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，A．真空中光速不变B．时间间隔具有相对性C．物体的质量不变D．物体的能量与质量成正比15．（2011年北京）由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步卫星，这些卫星的A．质量可以不同B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同D．速率可以不同15. （2007年北京）不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”。
该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。
设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为E k 1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为E k 2，则k1k2E E 为（ ） A ．0.13 B ．0.3 C ．3.33 D ．7.516．（2010年北京）一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。
已知万有引力常量为G ，若由于天体自转使物体对天体表面压力怡好为零，则天体自转周期为（ ）A ．124π3G ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．1234πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．12πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．123πG ρ⎛⎫ ⎪⎝⎭16．（2015年北京）假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，己知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么A ．地球公转周期大于火星的公转周期B ．地球公转的线速度小于火星公转的线速度C ．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D ．地球公转的角速度大于火星公转的角速度17．（2008年北京）据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km ，运行周期127分钟。
若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是（ ）A ．月球表面的重力加速度B ．月球对卫星的吸引力C ．卫星绕月球运行的速度D ．卫星绕月运行的加速度17．（2017年北京）利用引力常量G 和下列某一组数据，不能．．计算出地球质量的是 A ．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转） B ．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离17．（2018年北京）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证A ．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/6018．（2012年北京）关于环绕地球卫星的运动，下列说法正确的是A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合18. （2006年北京）一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。
高中物理精品试题：静电场-历年高考汇编(
静电场-历年高考汇编（全国）【真题汇编】一、选择题汇编(2021·乙卷·T15）1．如图（a ），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。
由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b ）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。
若将一正试探电荷先后放于M 和N 处，该试探电荷受到的电场力大小分别为M F 和N F ，相应的电势能分别为p M E 和p N E ，则（ ）A ．,M N pM pN F F E E <>B ．,M N pM pN F F E E >>C ．,M N pM pN F F E E <<D ．,M N pM pN F FE E ><【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图中等势面的疏密程度可知M N E E <根据F qE =可知M N F F <由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M 点移到N 点，可知电场力做正功，电势能减小，即p p M N E E >故选A 。
(2021·甲卷·T19）2．某电场的等势面如图所示，图中a 、b 、c 、d 、e 为电场中的5个点，则（ ）A ．一正电荷从b 点运动到e 点，电场力做正功B ．一电子从a 点运动到d 点，电场力做功为4eVC ．b 点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右D ．a 、b 、c 、d 四个点中，b 点的电场强度大小最大 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．由图象可知φb = φe则正电荷从b 点运动到e 点，电场力不做功，A 错误； B ．由图象可知φa = 3V ，φd = 7V根据电场力做功与电势能的变化关系有Wad = E p a - E p d = (φa - φd )⋅( - e ) = 4eVB 正确；C ．沿电场线方向电势逐渐降低，则b 点处的场强方向向左，C 错误；D ．由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出，b 点电场线最密集，则b 点处的场强最大，D 正确。
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 电磁感应及其应用(解析版)
九、电磁感应及其应用考试要求及考题分布21. （2005年北京）现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。
在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。
由此可以推断（）A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向【答案】B【解析】由题意可知，滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，变阻器的电阻值在增大，故电路中的电流在减小，线圈A中的电流也在减小，产生的磁场减弱，故穿过线圈B的磁通量在减弱，此时电流计指针向右偏转；对于选项A，线圈向上移动时，穿过线圈B的磁通量在减小，故电流计的指针会向右偏转，它说向左偏转，故选项A错误；向右加速滑动变阻器的滑片，则电阻减小，电流增大，穿过线圈B的磁通量在增大，故电流计的指针会向左偏转，后半句话的说法是正确的；对于选项B，线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能使穿过线圈B的磁通量减小，从而使得指针向右偏转，选项B正确；对于选项C，滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，电路中的电流会均匀变化，穿过线圈B的磁通量也会均匀变化，故在线圈A中也能产生感应电流，故电流计指针会偏转，选项C错误；对于选项D，因为已知了一个穿过线圈B的磁通量减小时，指针向右偏转的情况，以后都与它进行比对就可以了，所以虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但是也可以判断出电流计指针偏转的方向，选项D错误。
17. （2013年北京）如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E l，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。
2004年普通高等学校招生全国统一考试理综物理部分(北京卷)
2004年普通高等学校招生全国统一考试理综物理部分（北京卷）15．下列说法正确的是（）A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界只收热量，气体的内能一定增大C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大16．声波属于机械波。
下列有关声波的描述中正确的是（）A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉17．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。
已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。
在具有下列能量的光子中，不能．．被基态氦离子吸收而发生跃迁的是E50（）A．40.8eV E4 3.4eVB．43.2ev E3 6.0eVC．51.0eV E213.6eVD．54.4eV E154.4eV18．已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。
检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。
那么，光束a通过三棱镜的情况是（）19．如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。
一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。
若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍.其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是A ．在b 、n 之间某点B ．在n 、a 之间某点C ．a 点D ．在a 、m 之间某点20．1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为昊键雄星，该小行星的半径为16km 。
若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。
已知地球半径R=6400km ，地球表面重力加速度为g 。
2004年北京市高考物理试卷
2004年北京市高考物理试卷一、选择题（共7小题，每小题3分，满分21分）1．(★★★★)下列说法正确的是（）A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大2．(★★★★)声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是（）A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快C．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声音不会发生干涉3．(★★★)氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E 1=-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A．40.8eV B．43.2eV C．51.0eVD．54.4eV4．(★★★)已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的，检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应．那么，光束a通过三棱镜的情况是（）A．B．C．D．5．(★★★)如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场．若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其它条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（）A．在b、a之间某点B．在n、a之间某点C．a点D．在a、m之间某点6．(★★)1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km．若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同．已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度为g．这个小行星表面的重力加速度为（）A．400g B．C．20gD．7．(★★)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示．虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称．等势线的电势沿x轴正向增加．且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P点（其横坐标为-x 0）时，速度与ox轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度v y随位置坐标x变化的示意图是（）A．B．C．D．二、解答题（共4小题，满分79分）8．(★★★)为了测定电流表A 1的内阻，采用如图1所示的电路．其中：A 1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；A 2是标准电流表，量程是200μA；R 1是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω；R 2是滑动变阻器；R 3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S 1是单刀单掷开关，S 2是单刀双掷开关．（1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材接成实验电路（2）连接好电路，将开关S 2扳到接点a处，接通开关S 1，调整滑动变阻器R 2使电流表A 2的读数是150μA；然后将开关S 2扳到接点b处，保持R 2不变，调节电阻箱R 1，使A 2的读数仍为150μA．若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱R 1的阻值是86.3 Ω，则待测电流表A 1的内阻R g= 86.3 Ω．（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R 2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 3应选用： B （填写阻值相应的字母）．A.200kΩB.20kΩC.15kΩD.20Ω（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器 C （填写阻值相应的字母）是最佳选择．A.1kΩB.5kΩC.10kΩD.25kΩ9．(★★★)如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v 时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．10．(★★)对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动，当它们之间的距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零；当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力．设A物体质量m 1=1.0kg，开始时静止在直线上某点；B物体质量m 2=3.0kg，以速度v 0从远处沿该直线向A 运动，如图所示，若d=0.10m，F=0.60N，v 0=0.20m/s，求：（1）相互作用过程中A、B加速度的大小；（2）从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统（物体组）动能的减少量；（3）A、B间的最小距离．11．(★★)如图是某种静电分选器的原理示意图，两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场．分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等．混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电．经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上．已知两板间距d=0.1m，板的长度l=0.5m，电场仅局限在平行板之间；各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1X10 -5C/kg．设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用不计．要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量．重力加速度g 取10m/s 2．（1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？（2）若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半．写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式．并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m．。
2020年高考北京版高考物理 专题九 静电场
专题九 静电场挖命题【考情探究】5年考情考点考向考题示例学业水平关联考点素养要素预测热度带电物体在电场中的平衡问题2017北京理综,22,16分3动能定理科学推理电场力的性质关于电场描述及性质的论证问题2018北京理综,24,20分5等势面模型建构★★★通过电场线和等势面判断场强和电势的高低2014北京理综,15,6分3科学推理电场力做功及能量变化分析电场能的性质结合带电粒子运动轨迹分析问题★★★2016北京理综,23,18分4牛顿运动定律、类平抛运动、动能定理科学推理、科学论证带电粒子在电场中的加速和偏转运动2015北京理综,24,20分5电流、电动势、电功率、闭合电路欧姆定律科学推理、科学论证、模型建构电容器、带电粒子在电场中的运动平行板电容器的动态分析2018北京理综,19,6分3电容器的电容的影响因素科学推理★★★分析解读 本专题内容是高考考查的重点,高考中涉及本专题内容的题目较多,既有选择题又有计算题。
选择题主要考查对基本概念和物理模型的理解,如对电场的分布特点、电势及电势能的理解;在计算题中,带电粒子在电场中的运动是高考的热点内容。
带电粒子在电场中的加速和偏转问题常与牛顿运动定律、功能关系等内容综合考查。
有时也与实际生活、科技联系,如喷墨打印机、速度加速器和电容式传感器等,有可能成为高考新情景的命题素材。
本专题的知识、方法也会出现在高考压轴题中,通过本专题概念的建立方法、规律的表述方法等考查模型建构、科学推理、科学论证等学科素养。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一 电场力的性质1.(多选)用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体A 和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。
现将带正电荷的物体C 移近导体A,发现金属箔都张开一定的角度,如图所示,则( )A.导体B 下部的金属箔感应出负电荷B.导体B 下部的金属箔感应出正电荷C.导体A 和B 下部的金属箔都感应出负电荷D.导体A 感应出负电荷,导体B 感应出等量的正电荷答案 BD2.真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A 和B(均可看做点电荷),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间静电力大小为F 。
2020北京高三物理一模静电场选择汇编(word 含答案)
2020北京高三物理一模静电场选择汇编1、（2020北京朝阳高三一模）如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O，图中AO=OB=d， A点的电场强度为零。
下列说法正确的是A．薄板带负电，电子在A点所具有的电势能一定为零B．B、O两点间的电势差与A、O两点间的电势差相等C．电子在B点所具有的电势能小于在A点所具有的电势能D．带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度为2、（2020北京房山高三一模）如图所示为电子束焊接机，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。
K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速。
不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是A．A、K之间的电场强度均为B．B点电势大于C点电势C．B点电场强度大于C点电场强度D．电子由K到A的电势能减少了eU3、（2020北京丰台高三一模）如图所示，在正方形ABCD的四个顶点分别放置等量点电荷，其中A、B两点放正电荷，C、D两点放负电荷。
O点为正方形的中心，E、F分别为AB边和CD边的中点。
以下说法正确的是A．O点处的电场强度为0B．O点到E点，电势逐渐降低C．E、F两点的电场强度大小相同D．E、F两点的电场强度方向相反4、（2020北京丰台高三一模）利用图像研究物理问题是物理学中重要的研究方法。
如图1所示，A、B为点电荷Q的电场中电场线上的两点（点电荷Q的位置图中未标出）。
某同学规定x轴表示AB间某点与A点的距离，绘制了图2所示的图线①和②来表示AB连线上某物理量与x之间的关系，并做出如下判断，其中正确的是A. 若Q为正电荷，y轴表示该点的电势，则图线①可以反映电势和距离的关系B. 若Q为正电荷，y轴表示该点的电场强度，则图线②可以反映电场强度和距离的关系C. 若Q为负电荷，y轴表示该点的电势，则图线①可以反映电势和距离的关系D. 若Q为负电荷，y轴表示该点的电场强度，则图线②可以反映电场强度和距离的关系5、（2020北京海淀高三一模反馈）如图7所示，在电场强度为E的水平匀强电场中，有一足够大的绝缘光滑水平面，一根长为L的绝缘轻软细绳一端固定在平面上的O点，另一端系有一个质量为m、带电荷量为＋q的小球A（可看作质点）。
2004-2020北京高考物理试题分类汇编 相互作用与牛顿运动定律(原卷版)
二、相互作用与牛顿运动定律考试要求及考题分布19.（2006年北京）木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2c m，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F ＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后A．木块A所受摩擦力大小是12.5NB．木块A所受摩擦力大小是11.5NC．木块B所受摩擦力大小是9ND．木块B所受摩擦力大小是7N11. （2020年北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。
实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。
水平向左拉木板，传感器记录的F t 图像如图乙所示。
下列说法正确的是（）A. 实验中必须让木板保持匀速运动B. 图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数18．（2009年北京）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。
滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。
若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（）A．将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mg si nθD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mg si nθ16. （2013年北京）倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是A.木块受到的摩擦力大小是mg cosαB.木块对斜面体的压力大小是mg si nαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg si nαcosαθmD.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m ）g20. （2008年北京）有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。
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六、静电场考试要求及考题分布14. （2006年北京）使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）A B C D15．（2014年北京）如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。
下列判断正确的是A．1、2两点的电场强度相等B．1、3两点的电场强度相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等16．（2009年北京）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q，电势分别为U P和U Q，则（）A．E P>E Q，U P>U Q B．E P>E Q，U P<U QC．E P<E Q，U P>U Q D．E P<E Q，U P<U Q17．（2019年北京）如图所示，a、b两点位于以负点电荷–Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小C．a点电势比b点高D．b点电势比c点低7. （2020年北京）真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。
下列说法正确的是（）+A. 该点电荷一定为正电荷B. P点的场强一定比Q点的场强大C. P点电势一定比Q点电势低D. 正检验电荷在P点比在Q点的电势能大18．（2010年北京）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。
设两极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。
实验中，极板所带电荷量不变A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变19．（2018年北京）研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大18. （2013年北京）某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动A.半径越大，加速度越大B.半径越小，周期越大C.半径越大，角速度越小D.半径越小，线速度越小21. （2004年北京）静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示。
虚线表示这个静电场在x o y平面内的一簇等势线，等势线形状相对于o x轴、o y轴对称。
等势线的电势沿x轴正向增加。
且相邻两等势线的电势差相等。
一个电子经过P点（其横坐标为-x0）时，速度与o x轴平行。
适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在o x轴上方运动。
在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度v y随位置坐标x变化的示意图是（D）20. （2007年北京）在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。
开始时滑块静止。
若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2。
当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能E k。
在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，冲量大小为I1；E2对滑块的电场力做功为W2，冲量大小为I2。
则（）A．I1＝I2B．4I1＝I2C．W1＝0.25E k W2＝0.75E k D．W1＝0.20E k W2＝0.80E k20．（2009年北京）图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ。
取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。
设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E。
下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。
你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断，E的合理表达式应为（）A ．x R x R Rx R k E ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=222221212σπ B ．x R x R x k E ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=222212112σπ C ．⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=222221212R x R R x R k E σπ D ．x R x R x k E ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=222212112σπ21．（2008年北京）（8分）（1）用示波器观察某交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形，如图。
经下列四组操作之一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大。
此组操作是 。
（填选项前的字母）A ．调整X 增益旋钮和竖直位移旋钮B ．调整X 增益旋钮和扫描微调旋钮C ．调整扫描微调旋钮和Y 增益旋钮D ．调整水平位移旋钮和Y 增益旋钮22．（2017年北京）（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q =1.0×10–6 C ，匀强电场的场强E =3.0×103 N /C ，取重力加速度g =10 m /s 2，si n 37°=0.6，cos 37°=0.8.，求：σ（1）小球所受电场力F的大小。
（2）小球的质量m。
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
22. （2007年北京）（16分）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。
一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。
已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）α粒子在极板间运动的加速度a；（3）α粒子的初速度v0。
23.（2006年北京）(18分)如图1所示，真空中相距d=5 c m的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图2所示。
将一个质量m=2.0×10-27k g，电量q=+1.6×10-19C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力，求：(1)在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；(2)若A 板电势变化周期T =1.0×10-5 s ，在t =0时将带电粒子从紧临B 板处无初速释放，粒子到达A 板时动量的大小；(3)A 板电势变化频率多大时，在t =4T 到t =2T时间内从紧临B 板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A 板。
23．（2016年北京）（18分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。
已知电子质量为m ，电荷量为e ，加速电场电压为。
偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d 。
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v 0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy ； （2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。
在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。
已知，，，，。
（3）极板间既有静电场也有重力场。
电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。
类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
23．（2019年北京）（18分）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。
对给定电容值为C 的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u 随电荷量q 的变化图像都相同。
（1）请在图1中画出上述u –q 图像。
类比直线运动中由v –t 图像求位移的方法，求两极间电压为U 时电容器所储存的电能E p 。
U 22.010V U =⨯24.010m d -=⨯319.110kg m -=⨯191.610C e -=⨯210m/s g =ϕG ϕ（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。
通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。
a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。
依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。
（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。
请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
24. （2005年北京）（18分）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。
在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°（取si n37°＝0.6，cos37°＝0.8）。
现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。
求运动过程中：（1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；（3）小球的最小动量的大小及方向。
24. （2011年北京）（20分）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）。
重力忽略不计。
求（1）子所受电场力的大小； （2）粒子运动的区间； （3）粒子运动的周期。
24．（2012年北京）（20分）匀强电场的方向沿x 轴正方向，电场强度E 随x 的分布如图所示，图中E 0和d 均为已知量．将带正电的质点A 在O 点由静止释放．A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放．当B 在电场中运动时，A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零；B 离开电场后，A 、B 间的相互作用视为静电作用．已知A 的电荷量为Q ，A 和B 的质量分别为m 和4m ．不计重力．（1）求A 在电场中的运动时间t；（2）若B的电荷量为q=49Q，求两质点相互作用能的最大值E pm；（3）为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值q m．24．（2015年北京）（20分）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。
光照前两板都不带电。
以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。
假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用。
保持光照条件不变。
a和b为接线柱。
已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为E km。