上海各区2011高考物理 模拟试题汇编 静电场

1 20112011 上海各区高考模拟试题汇编上海各区高考模拟试题汇编 静电场静电场 1 20112011 上海奉贤上海奉贤 1212 月调研 月调研 为了防止静电产生的危害 下列做法正确的 A 在高大的建筑物顶端装上避雷针 B 小汽车上有一根露在外面的小天线 C 在高大的烟囱中安装静电除尘器 D 汽车制造厂车间里进行静电喷漆 答案 A 2 20112011 上海黄浦二模上海黄浦二模 如图所示 虚线 a b c 代表电场中三 个等势面 相邻等势面之间的电势差相等 即Uab Ubc 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 M N 是这条轨迹上的两点 据此可知 A 三个等势面中的 a 的电势最高 B 带电质点在 M 点具有的电势能比在 N 点具有的电势能大 C 带电质点通过 M 点时的动能比通过 N 点时大 D 带电质点通过 M 点时的加速度比通过 N 点时大 答案 ABD 3 20112011 宝山上学期期末 宝山上学期期末 A D 两点各放有电量为十Q和十 3Q的点电荷 A B C D 四点 在同一直线上 且 AB BC CD 现将一正电荷从 B 点沿直线移到 C 点 则 A 电势能一直减小 B 电势能一直增加 C 电势能先减小后增加 D 电势能先增加后减小 答案 答案 C C 4 20112011 宝山上学期期末 宝山上学期期末 q1 q2为真空中的两个点电荷 设它们之间相互作用力的大小为 F 关于F可以写出三个表达式 一个是 2 21 r qq kF 另一个是 2 1 2 r kq qF 再有一个 是 2 2 1 r kq qF 关于这三个表达式下列说法中正确的是 A 前两种表达的形式不同 但采用的物理观点相同 B 前两种表达的形式不同 采用的物理观点也不同 C 后两种表达采用的物理观点相同 表达的内容也完全相同 D 后两种表达采用的物理观点不同 但表达的内容完全相同 答案 答案 B B 5 20112011 宝山二模 宝山二模 一点电荷 仅在电场力的作用下 沿直线由 A 点运动到 B 点的过程 中 速率逐渐增大 下列判断正确的是 A 在此过程中 电荷所受电场力的方向总是由 A 指向 B B 在此过程中 电荷的电势能逐渐增大 3Q Q ABCD 2 C 线段 AB 间的各点 电场强度的方向都是由 A 指向 B D 自 A 至 B 电势逐渐降低 答案 A 6 20112011 宝山二模 宝山二模 如图所示 光滑绝缘的水平桌面上有 A B 两个带电小球 A 球固定不 动 给 B 球一个垂直 AB 连线方向的初速度 vo 有关 B 球在水平桌面上运动 不可能发生的 情况是 A 速度 加速度都变小 B 速度 加速度都变大 C 速度变小 加速度变大 D 速度的大小和加速度的大小都不变 答案 C 7 2011 2011 上海崇明二模上海崇明二模 在光滑的绝缘水平面上 有一个正方形 abcd 顶点 a c 处分别固 定一个正点电荷 电荷量相等 如图所示 若将一个带负电的粒子置于 b 点 自由释放 粒子将沿着对角线 bd 往复运动 粒子从 b 点运动到 d 点的过程中 A 先作匀加速运动 后作匀减速运动 B 先从高电势到低电势 后从低电势到高电势 C 电势能与机械能之和先增大 后减小 D 电势能先减小 后增大 答案 D 8 2011 2011 上海崇明二模上海崇明二模 如图所示 带正电物体 A 在固定的绝缘斜面上下滑 若在斜面上方 所在空间加一个竖直向下的匀强电场 且电场强度 E 随时间 t 均匀增加 则下列说法正 确的是 A 若 A 在无电场时是匀速运动的 则加了电场后仍为匀速运动 B 若 A 在无电场时是匀速运动的 则加了电场后 A 物将变加速下滑 C 若 A 在无电场时是匀加速下滑 则加了电场后仍匀加速下滑 D 若 A 在无电场时是匀加速下滑 则加了电场后将变加速下滑 加速度逐渐增大 答案 AD 9 20112011 上海奉贤二模 上海奉贤二模 如图所示 在O点处放置一个正电荷 在过O点的竖直平面内的A 点 自由释放一个带正电的小球 小球的质量为m 电荷量为q 小球落下的轨迹如图中虚 线所示 它与以O为圆心 R为半径的圆 图中实线表示 相交于B C两点 O C在同一 水平线上 BOC 30 A距离OC的竖直高度为h 若小球通过B点的速度为v 则下列说 法正确的是 A 小球通过C点的速度大小是gh2 B 小球在B C两点的电势能不等 C 小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少 D 小球由A点到C点机械能的损失是 2 2 1 2 mv R hmg 答案 D 10 2011 2011 虹口二模虹口二模 在一个孤立点电荷 Q形成的电场中 下述分析正确的是 c b a d 3 A 电场强度越大的地方 电势一定越低 B 点电荷 q在该电场中某点所受电场力越大 具有的电势能越大 取无穷远处电势能为 零 C 在该电场中同一个等势面上各点的电场强度一定相同 D 点电荷 q从该电场中某点自由释放后 将做匀加速直线运动 答案 B 11 2011 2011 虹口二模虹口二模 如图所示 直线OO 为某电场中的一条电场 线 电场方向由O指向O 一带电粒子沿该电场线运动 途经距 离为S的A B两点过程中 所用的时间为t 经A B中间位置的 速度为v1 经过A B中间时刻的速度为v2 则下列判断中正确的 是 A 若OO 为匀强电场中的一条电场线 且粒子带正电 则v1 v2 B 若OO 为匀强电场中的一条电场线 且粒子带负电 则v1v2 D 若OO 为位于O 点的负点电荷产生的电场中的一条电场线 且粒子带正电 则v1 v2 答案 AC 12 2011 2011 上海黄浦二模上海黄浦二模 关于电场 下列说法中正确的是 A 电子若只受电场力作用 其运动经过的位置电势都增大 B 一个点电荷产生的电场中与该点电荷距离相等的点场强必定相同 C 在电场中某点放入的正电荷比放入的负电荷具有的电势能大 D 某点的场强方向可能与点电荷在该点所受电场力的方向不一致 答案 D 13 20112011 宝山上学期期末 宝山上学期期末 如图所示 在匀强电场中有 A B C 三点 在以它们为顶点的 三角形中 A 30 C 90 电场方向与三角形所在平 面平行 已知 A B C 三点的电势分别为 33 V 33 V 和 3V 则 A B 连线中点处的电势为 V 该三角形外接圆上的最高电势为 V 14 20112011 长宁二模 长宁二模 13 分 如图所示 电源电动势E 50V 内阻r 1 R1 3 R2 6 间距d 0 2m 的两平行金属板M N 水平放置 闭合开关S 板间电 场视为匀强电场 板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB 有一个穿过细杆的带 电小球p 质量为m 0 01kg 带电量大小为q 1 10 3C 可视为点电荷 不影响电场 的分布 现调节滑动变阻器R 使小球恰能静止在 A 处 然后再闭合 K 待电场重新 稳定后释放小球p 取重力加速度g 10m s2 求 1 小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压 2 小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值 3 小球p到达杆的中点 O 时的速度 1414 1313 分 分 v OO AB d A B C 30 4 pdwulicyh DO AB q q E 解答 解答 1 4 4 分 分 小球带负电 1 1 分分 恰能静止应满足mg Eq Uq d 2 2 分分 U mgd q 0 01 10 0 2 1 10 3 V 20V 1 1 分分 2 3 3 分 分 小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为Rx 由电路电压关系 E Rx R2 r U R2 2 2 分分 代入数据求得Rx 8 1 1 分分 3 6 6 分 分 闭合电键K 后 设电场稳定时的电压为U 由电路电压关系 E Rx R12 r U R12 代入数据求得U 100 11 V 3 3 分分 由动能定理 mgd 2 U q 2 mv2 2 2 2 分分 代入数据求得v 1 05m s 1 1 分分 15 2011 2011 上海崇明二模上海崇明二模 雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度 空气被击穿形成的火花放电 假设两带电的云团某一时刻相距 600 m 发生闪电 两云团间的 电场可视作场强为 2 106 N C 的匀强电场 则此时两云团间的电势差为 V 若 这次闪电通过的电量为 20C 则释放的电能为 J 设闪电的火花路径为直线 15 答案 1 2 109 2 4 1010 16 2011 2011 上海崇明二模上海崇明二模 如图所示 绝缘轻杆长L 0 9m 两端分别固定着带等量异种电荷 的小球A B 质量分别为mA 4 10 2kg mB 8 10 2kg A球带正电 B球带负电 电荷量 q 6 0 10 6C 轻杆可绕过O点的光滑水平轴转动 OB 2OA 一根竖直细线系于杆上OB中 点D使杆保持水平 整个装置处在水平向右的匀强电场中 电场强度E 5 104N C 不计一 切阻力 取g 10m s2 求 1 细线对杆的拉力大小 2 若将细线烧断 当轻杆转过 90 时 A B两小球电势能总的变化量 3 细线烧断后 在杆转动过程中小球A的最大速度 16 题答案 1 根据有固定转动轴物体的平衡条件 有 2 333 AB LLL m gTm g 2 BA Tmmg 2 8 10 2 4 10 2 10 1 2 N 2 杆转过 90 时 电场力对两带电小球做正功 电势能减少 2 33 AB LL EWq Eq EqEL 6 0 10 6 5 104 0 9 0 27 J 3 当力矩的代数和为零时 B球的速度达到最大 22 sinsincoscos 3333 BA LLLL m gm gqEqE 3 tan 2 BA qE mmg 3 4 pdwulicyh O A B q q E 5 A a Q b rr B a Q b r r Q C a Q b rr Q D a Q b r r Q 37 由动能定理 22 2211 cos 1 sin 1 sin cos 333322 BAAABB LLLL m gqEqEm gm vm v 2 BA vv 联立求得 vA 2m s 17 20112011 上海卢湾二模 上海卢湾二模 带有等量异种电荷的两块水平金属板 M N 正对放置 相距为 d d远小于两板的长和宽 一个带正电的油滴 A 恰好能悬浮在两板正中央 如图所示 A 的质量为m 所带电荷量为q 在 A 正上方距离 M 板d处 有另一质量也为m的带电油滴 B 由静止释放 可穿过 M 板上的小孔进入两板间 若能与油滴 A 相碰 会结合成一个油滴 结 合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴 B 速度的一半 方向竖直 向下 整个装置放在真空环境中 不计油滴 B 和 A 间的库仑力 以及金属板的厚度 为使油滴 B 能与油滴 A 相碰且结合后不会 与金属板 N 接触 重力加速度取g 求 1 金属板 M N 间的电压U的大小 2 油滴 B 带何种电荷 请简要说明理由 3 油滴 B 所带电荷量的范围 18 14 分 1 根据油滴平衡得到mg Eq q d U 解得 q mgd U 4 4 分 分 2 因为油滴 B 与 A 结合时重力增大 所以电场力也必须增大才能使新油滴接下来做减速 运动 而碰不到金属板 N 由此可知 油滴 B 的电性与 A 相同 带正电荷 4 4 分 分 3 设油滴 B 与 A 相碰前的瞬时速度为v 根据动能定理有 0 2 1 2 2 2 mv U Q d dmg 将qU mgd代入式中可得 0 2 1 22 3 2 mv U QqU 因为v必须大于 0 所以Q 3q 2 2 分 分 当油滴 B 与 A 结合后 根据动能定理有 2 2 2 2 1 0q2 v mhQ d U mgh 将qU mgd和 0 2 1 22 3 2 mv U QqU 代入式中可得 d qQ Qq h 4 3 因为h必须小于 2 d 所以 qQ 3 5 4 4 分 分 19 20112011 上海浦东二模 上海浦东二模 如下四个电场中 均有相互对称分布的 a b 两点 其中电势和场 强都相同的是 答案 B d A B M N d 6 20 20112011 上海浦东二模 上海浦东二模 14 分 粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场 其中某一区域的电场线与 x 轴平行 且沿x轴方向的电势 与坐标值x的关系如下表格所示 123456789 x m0 050 100 150 200 250 300 350 400 45 105v9 004 503 002 251 801 501 291 131 00 根据上述表格中的数据可作出如 右的 x图像 现有一质量为 0 10kg 电荷量为 1 0 10 7C 带正电荷 的滑块 可视作质点 其与水平面的 动摩擦因素为 0 20 问 1 由数据表格和图像给出的信息 写出沿x轴的电势 与x的函数关系表 达式 2 若将滑块无初速地放在x 0 10m 处 则滑块最终停止在何处 3 在上述第 2 问的整个运动过 程中 它的加速度如何变化 当它位 于x 0 15m 时它的加速度多大 4 若滑块从x 0 60m 处以初速度 v0沿 x方向运动 要使滑块恰能回到 出发点 其初速度v0应为多大 20 14 分 解 1 由数据表格和图像可得 电势 与x 成反比关系 即 x 4 105 4 V 2 分 2 由动能定理 FfK WWE 0 设滑块停止的位置为x2 有 0 221 xxmgq 2 分 即0 105 4105 4 2 2 44 xxmg xx q 代入数据有 1 0 10 70 1 0 1010 0 20 0 105 4 1 0 105 4 2 2 44 x x 可解得x2 0 225m 舍去x2 0 1m 2 分 3 先做加速度减小的变加速运动 后做加速度增大的变减速运动 x m x m 0 0 105V 0 20 40 6 1 2 3 5 6 P 7 即加速度先减小后增大 2 分 当它位于x 0 15m 时 图像上该点的切线斜率表示场强大小 E 6 5 100 2 15 0 1000 3 x N C 1 分 滑块在该点的水平合力 01010 0 20 0 100 1100 2 76 mgEqFX 故滑块的加速度a Fx m 0 1 分 4 设滑块到达的最左侧位置为x1 则滑块由该位置返回到出发点的过程中 由动能定理 KfF EWW 0 有 0 121 xxmgq 1 分 代入数据有 1 0 10 70 6 0 1010 0 20 0 6 0 105 4105 4 1 4 1 4 x x 可解得x1 0 0375m 舍去x1 0 6m 1 分 再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程 由动能定理 2 1 xxmg 2 0 2 1 0mv 1 分 代入数据有 2 0 20 0 10 10 0 60 0 0375 0 5 0 10 2 0 v 可解得2 2 3 0 v 2 12m s 1 分 21 2011 上海普陀区二模 如图所示 P Q为带电量分别为 q和 q的两个等量异种点电荷 两者相距L O为PQ连线的 中点 那么在PQ连线上的各点中 A O点的场强最大 大小为 4kq L2 B O点的场强最大 大小为 8kq L2 C O点的场强最小 大小为 8kq L2 D O点的场强最小 大小为零 答案 C 22 2011 上海普陀区二模 如图 在水平匀强电场中 一根轻质绝缘杆两端分别固定着带 有等量异种电荷的小球 当杆处于与电力线成 60 角位置时 带电小球受到的电场力对杆的 中点O的力矩为M 若让轻杆绕中点O由平行位置转至 60 角位置 带电小球克服电场力做 的功为 A M B M 1 2 C M D M 3 答案 B 23 2011 上海普陀区二模 如图 实线表示一匀强电场的电场线 一个带正电荷的粒子射 入该电场 虚线是它的运动轨迹 a b 是轨迹上的两点 不计重力 则 A 场强方向向左 B 粒子一定是从 a 点运动到 b 点 C a 点电势比 b 点电势高 D 粒子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 答案 ADC 24 20112011 上海徐汇区二模 上海徐汇区二模 两电荷量分别为q1和q2 q1 q2 O A M N C D x O PQ O 60 a b 8 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 两点的电势为零 ND 段中 C 点电势最高 则 A C 点的电场强度大小为零 B A 点的电场强度大小为零 C NC 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 电场力先做正功后做负功 答案 AD 25 20112011 上海徐汇区二模 上海徐汇区二模 13 分 如图所示 一固定直杆 AB 长为L 2m 与竖直方向的夹角为 53 一质量为m 4kg 电荷量为q 3 10 5C 的小球套在直杆上 球与杆间的动摩擦因 数为 0 5 直杆所在处空间有水平向右的匀强电场 场强为 E 106N C 求 1 小球静止起从杆的最高点 A 滑到最低点 B 时的速度大小v1 2 若杆与竖直方向的夹角换成不同的值 小球滑到 B 时的速度也会不同 为使小球 滑到杆的 B 端时的速度最大 某同学认为应使杆沿竖直方向放置 因为这样重力做的功最多 你认为是否正确 若认为是正确的 请求出此最大速度v2 若认为不正确 请说明理由并求 出此时杆与竖直方向的夹角及此最大速度v2 25 答案 13 分 1 小球所受电场力大小为Fe qE 3 10 5 106N 30N 1 分 垂直于杆方向有 FN mgsin Fecos 40 0 8 30 0 6 N 14N 1 分 摩擦力大小为Ff FN 0 5 14N 7N 1 分 由动能定理得 Fesin mgcos Ff L mv12 3 分 解得v1 6 4m s 1 分 1 2 2 某同学的说法不正确 1 分 因为此时虽然重力做功多了但是电场力不做功了 而且克服摩擦力做功也多了 所以末动能不是最大 1 分 为使小球到达 B 点时的速度最 大 只要重力与电场力做的功最多而克服摩擦力做的功最小 则杆应沿重力与电场力的合力 方向 即与竖直方向夹角为 37 1 分 由动能定理得 Fesin mgcos L mv22 2 分 解得v2 7 07m s 1 分 1 2 26 20112011上海闸北 上海闸北 如图所示 空间中存在竖直向上的匀强电场 一个质量为m的小球沿 虚线作直线运动 轨迹上A B两点的竖直高度差为H 重力加速度为g 则在小球从B到A的过 程中 A 电场力对小球做功 mgH B 小球的动能保持不变 C 小球的机械能增加mgH D 小球的重力势能和电势能的和增加mgH 答案 BC 27 201127 2011 上海长宁期末上海长宁期末 在赤道上某处有一支避雷针 当带有负电的乌云经过避雷针上方时 避雷针开始放电形成瞬间电流 则地磁场对避雷针的作用力的方向为 A E B A B 9 A 正东 B 正西 C 正南 D 正北 答案 B 28 201128 2011 上海长宁期末上海长宁期末 带电粒子仅在电场力作用下 从电场中a点 以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点 如图所示 可以判断 A 粒子的加速度在a点时较大 B 粒子的电势能在b点时较大 C 粒子可能带负电 在 b 点时速度较大 D 粒子一定带正电 动能先变小后变大 答案 D 29 201129 2011 上海长宁期末上海长宁期末 两个绝缘固定带等量正电的点电荷 其连线的垂直平分线上有 A B 两对称点 如图所示 另一个带正电质量不计的点电荷 q 从 A 点以速度 v 沿中垂线方向 运动至 B 点 在这过程中 q 的动能变化情况是 A 可能一直增大 B 可能一直减小 C 先减小 后增大 D 先增大 后减小 答案 C 30 201130 2011 上海长宁期末上海长宁期末 1414 分 分 如图所示 固定于同一条竖直 线上的A B是两个带等量异种电荷的点电荷 电荷量分别为 Q和 Q A B相距为 2d MN是竖直放置的光滑绝缘细杆 另有一个穿过细杆的带电小 球p 其质量为m 电荷量为 q 可视为点电荷 不影响电场的分布 现将小球p从与点 电荷A等高的C处由静止开始释放 小球p向下运动到距C点距离为d的O点时 速度为 v 已知MN与AB之间的距离为d 静电力常量为k 重力加速度为g 求 1 C O间的电势差UCO 2 小球p在O点时的加速度 3 小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度 3030 解答 解答 1 小球p由C运动到O时 由动能定理 得 0 2 1 2 mvqUmgd CO 2 2 分 分 q mgdmv UCO 2 2 2 2 2 分 分 2 小球p经过O点时受力如图 由库仑定律得 2 21 2 d Qq kFF 1 1 分 分 它们的合力为 2 0 2 0 1 2 2 45cos45cos d kQq FFF 1 1 分 分 a v0 E b A V q d2 d d 1 F 2 F F 10 p 在O点处的加速度g md kQq m mgF a 2 2 2 2 2 分 分 方向竖直向下 1 1 分 分 3 由电场特点可知 在C D间电场的分布是对称的 1 1 分 分 即小球p由C运动到O与由O运动到D的过程中合外力做的功是相等的 1 1 分 分 运用动能定理 22 2 1 20 2 1 mvmvW D 合 2 2 分 分 解得 vvD2 1 1 分 分 31 2011 上海崇明期末 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 P E和 Q E 电势分别为 P 和 Q 则 A PQPQ EE B PQPQ EE C PQPQ EE D PQPQ EE 答案 A 32 2011 上海崇明期末 静电场中 带电粒子在电场力作用下从电势为 a 的a点运动至电 势为 b 的b点 若带电粒子在a b两点的速率分别为 a v b v 不计重力 则带电粒子 的电量与质量比q m为 A 22 ab ba vv B 22 ba ba vv C 22 2 ab ba vv D 22 2 ba ba vv 答案 C 33 2011 上海崇明期末 如图所示 在一个粗糙 的绝缘水平面上 彼此靠近地放置两个带同 种电荷的小物块 由静止释放后 两个物块向相反方向运动 并最终停止 在物块的运动 过 程中 下列表述正确的是 A 两个物块的电势能不变 B 物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少 C 两个物块的机械能守恒 D 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 答案 B 34 20112011 上海奉贤上海奉贤 1212 月调研 月调研 如图所示 a b 是真空中两个等量异 种点电荷 A B 为两点电荷连线中垂线上的两点 现将一正点电荷 q由 A 点沿中垂线移到 B 点 下列说法中正确的是 11 A A 点电势等于 B 点电势 B A 点电势小于 B 点电势 C 电荷移动过程中的电势能减少 D 电荷移动过程中 电场力做正功 答案 A 35 20112011 上海奉贤上海奉贤 1212 月调研 月调研 某平台沿竖直方向 做简谐运动 一物体置于振动平台上随 平台一起振动 当 物体对台面的正压力不为最大时 下列关于 振动平台可能所处的位置 正确的是 A 当振动平台运动到最高点时 B 当振动平台向下运动过振动中心点时 C 当振动平台运动到最低点时 D 当振动平台向上运动过振动中心点时 答案 ABD 36 20112011 上海奉贤上海奉贤 1212 月调研 月调研 A B 是电场中的一条直线形电场线 若将一个带正电的点 电荷从 A 点由静止释放 它在电场力作用下沿电场线从 A 向 B 运动过程中的速度一时间图像 如图所示 若用 A B EA EB分别表示A B两点的电势和场强 则 A B 两点的电势由高 到低依次为 A B 两点的场强