2024年高考物理试题分类汇编及解析14个模块

专题01.直线运动力和运动

1.12024•新课标III卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两

点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度

为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹

性绳的伸长始终处于弹性限度内）

A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm

【答案】B

【解析】设弹性绳的劲度系数为k,左、右两半段绳的伸长量"=100面=10cm,由共点力的

平衡条件可知，钩码的重力G=从幽*1=12血，将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点

100

时，钩码的重力G=2kAL',解得AT=06AL=6cm,则弹性绳的总长度变为80cm+2AZ7=92cm,

故选Bo

【考点定位】胡克定律、物体的平衡

【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再依据正交分解法将

各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；假如物体受到三力处于平衡状态，可依据矢

量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后依据正弦定理列式求解。前后两次始终处

于静止状态，即合外力为零，在变更绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着变更。

2.12024・天津卷】如图所示，轻质不行伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的0、

b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。假如只人为变更一个条件，

当衣架静止时，下列说法正确的是

A.绳的右端上移到〃，绳子拉力不变

B.将杆N向右移一些，绳子拉力变大

C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小

D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移

【答案】AB

【解析】设两杆间距离为d,绳长为I,Oa、Ob段长度分别为la和展贝M=。+。，两部分

绳子与竖直方向夹角分别为a和6,受力分析如图所示。

绳子中各部分张力相等，Fa=F[,=F,贝i|£。满意2Fcosa=/ng,

dm2

d=。sintz+。sina=/sina,即sintz=—,F=---------,d和/均不变，贝Usina为

I2cosa

定值，a为定值，cosa为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A正确，CD错

误；将杆N向右移一些，d增大,则sina增大，cosa减小，绳子的拉力增大，故B正确。

【考点定位】受力分析，共点力的平衡

【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型，学生并不生疏，关键要推断出绳子和竖直方

向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。

3.【2024•新课标I卷】如图，松软轻绳。N的一端。固定，其中间某点M拴一重物，用

手拉住绳的另一端No初始时，0M竖直且MN被拉直，0M与MN之间的夹角为a

jr

(a>-)o现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角a不变。在0M由竖直被拉到水

2

平的过程中

A.MN上的张力渐渐增大

B.MN上的张力先增大后减小

C.0M上的张力渐渐增大

D.0M上的张力先增大后减小

【答案】AD

【解析】以重物为探讨对象，受重力mg,0M绳上拉力F2,MN上拉力FI,由题意知，三个

力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在尸2转至水平的过程中，上的张力Fi渐渐增

大，0M上的张力F2先增大后减小，所以AD正确，BC错误。

【考点定位】共点力的平衡、动态平衡

【名师点睛】本题考查动态平衡，留意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求OM、MN

两力的夹角不变，两力的大小、方向都在变。三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助

圆，同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。

4.12024•新课标H卷】如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。

若保持F的大小不变，而方向与水平面成60。角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与

桌面间的动摩擦因数为

A.2-6B-4cTD-T

【答案】c

t%聿析1F水平时：F=#叫；当保持尸的大小不变，而方向与水平面成60c角时，则

=~^~>故选Co

Fcos60°=Fsin60°),联立解得:

【考点定位】物体的平衡

【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题；关键是列出两种状况下

水平方向的平衡方程，联马上可求解。

专题02.曲线运动万有引力与航天

1.12024•新课标I卷】发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽

视空气的影响)。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其缘由是

A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多

B,速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大

C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少

D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大

【答案】C

【解析】由题意知，速度大的球先过球网，即同样的时间速度大的球水平位移大，或者同样的水平距离速

度大的球用时少，故c正确，ABD错误。

【考点定位】平抛运动

【名师点睛】重点要理解题意，本题考查平抛运动水平方向的运动规律。理论学问简洁，难

在由题意分析出水平方向运动的特点。

2.【2024・江苏卷】如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中

相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为

AB

0~亡^7^0

J2tt

(A)(B)-t(C)-(D)-

224

【答案】C

【解析】设第一次抛出时A球的速度为1/1,B球的速度为1/2,则A,B间的水平距离x=(V1+V2)t,

其次次两球的速度为第一次的2倍，但两球间的水平距离不变，则x=2(g+V2)7■，联立得了=«/2,

所以C正确；ABD错误.

【考点定位】平抛运动

【名师点睛】本题的关键信息是两球运动时间相同，水平位移之和不变.

3.[2024•江苏卷】如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环

套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为3其两侧面与夹子间的最大静摩擦

力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环遇到杆上的钉子P后马上停止，物块向

上摇摆.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g.下

列说法正确的是

（A）物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F

（B）小环遇到钉子P时，绳中的张力大于2F

r\2

（C）物块上升的最大高度为一L

g

（D）速度v不能超过产—Mg）L

VM

【答案】D

【解析】由题意知，尸为夹子与物块间的最大静摩擦力，但在实际运动过程中，夹子与物块间的静摩擦力没

有达到最大，故物块向右匀速运动时，绳中的张力等于蛇，A错误；小环碰到钉子时，物块做圆周运动，

Fr-Mg=M^-f绳中的张力大于物块的重力Mg,当绳中的张力大于加时，物块将从夹子中滑出，即

2F-Mg=Mt＞此时速度,=产泮出,故B错误；D正确；物块能上升的最大高度，A=',所

以C错误.

【考点定位】物体的平衡圆周运动

【名师点睛】在分析问题时，要细心.题中给的力F是夹子与物块间的最大静摩擦力，而在

物块运动的过程中，没有信息表明夹子与物块间静摩擦力达到最大.另小环遇到钉子后，物

块绕钉子做圆周运动，夹子与物块间的静摩擦力会突然增大.

4.12024•北京卷】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.人造卫星在地面旁边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

【答案】D

【解析】在地球表面旁边，在不考虑地球自转的状况下，物体所受重力等于地球对物体的万

有引力，有&^=mg,可得河=区&,A能求出地球质量。依据万有引力供应卫星、月

R-G

球、地球做圆周运动的向心力，由"1=吧1,vT=2nR,解得/=包；由

R?R271G

GA/zn月/2兀、2〃4兀2/GMBM”/2兀、2

—1=%（二不）7,解得丁；由一^—=M（—yrG,会消去两边的M；故

一4G若后第

BC能求出地球质量，D不能求出。

【考点定位】万有引力定律的应用

【名师点睛】利用万有引力定律求天体质量时，只能求"中心天体”的质量，无法求"环绕天

体”的质量。

5.[2024•新课标III卷】2024年4月，我国胜利放射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间

试验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）

运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的

A.周期变大B.速率变大

C.动能变大D.向心加速度变大

【答案】C

GMm,21c.amv

【解析】根据万有引力提供向心力有——气—=m(-)r=----=ma,可得周期T=2n

r2Tr

”=修,向心加速度。=今，对接前后，轨道半径不变，则周期、速率、向心加速度均不变，质量

变大，则动能变大，C正确，ABD错误。

【考点定位】万有引力定律的应用、动能

【名师点睛】万有引力与航天试题，涉及的公式和物理量特别多，理解万有引力供应做圆周

运动的向心力，适当选用公式色孕=机。2厂=机（女）2厂=吧1=m。，是解题的关键。要

r2Tr

知道周期、线速度、角速度、向心加速度只与轨道半径有关，但动能还与卫星的质量有关。

6.12024•江苏卷】"天舟一号"货运飞船于2024年4月20日在文昌航天放射中心胜利放

射升空，与"天宫二号"空间试验室对接前，"天舟一号"在距离地面约380km的圆轨道上飞

行，则其

（A）角速度小于地球自转角速度

（B）线速度小于第一宇宙速度

（O周期小于地球自转周期

（D）向心加速度小于地面的重力加速度

【答案】BCD

【解析】根据G竽知，"天舟一号"的角速度大于同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等

于地球自转的角速度，所以“天舟一号”的角速度大于地球自转角的速度，周期小于地球自转的周期，故A

错误；C正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，B正确；地

面重力加速度为5=鬻，故"天舟一号”的向心加速度a小于地面的重力加速度g,故D正确.

【考点定位】天体运动

【名师点睛】卫星绕地球做圆周运动，考查万有引力供应向心力.与地球自转角速度、周期

的比较，要借助同步卫星，天舟一号与同步卫星有相同的规律，而同步卫星与地球自转的角

速度相同.

7.12024•新课标II卷】如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，

M,N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，

则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中

海E星**-且--

7：,J

……:©

N

A.从P到M所用的时间等于"/4

B.从Q到N阶段，机械能渐渐变大

C.从P到Q阶段，速率渐渐变小

D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

【答案】CD

【解析】从P到Q的时间为1厂。，依据开普勒行星运动其次定律可知，从P到M运动的

2

速率大于从M到Q运动的速率，可知P到M所用的时间小于▲兀，选项A错误；海王星在

4

运动过程中只受太阳的引力作用，故机械能守恒，选项B错误；依据开普勒行星运动其次定

律可知，从P到Q阶段，速率渐渐变小，选项C正确；从M到N阶段，万有引力对它先做

负功后做正功，选项D正确；故选CD。

【考点定位】开普勒行星运动定律；机械能守恒的条件

【名师点睛】此题主要考查学生对开普勒行星运动定律的理解；关键是知道离太阳越近的位

置行星运动的速率越大；远离太阳运动时，引力做负功，动能减小，引力势能增加，机械能

不变。

8.12024・天津卷］我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号"放射升空后，与已经在轨运

行的"天宫二号"胜利对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做

匀速圆周运动，已知地球的半径为R,地球表面处重力加速度为g,且不考虑地球自转的影

响。则组合体运动的线速度大小为，向心加速度大小为。

gR2

【答案】R

(R+A)2

【解析】在地球表面附近，物体所受重力和万有引力近似相等，有：G-^=/g,航天器绕地球做匀速

圆周运动’万有弓历提供向心力'有：G湍产相L,解得：线速度叫N舟’向心

旗2

加速度。=

。+炒2

【考点定位】万有引力定律的应用

【名师点睛】本题难度不大，应知道在地球表面旁边物体所受重力和万有引力近似相等，即

“黄金代换”。

专题03.机械能和动量

1.[2024•新课标I卷】将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为

600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷

出过程中重力和空气阻力可忽视）

A.30kg-m/sB.5.7xl02kg-m/s

C.6.0xi02kg-m/sD.6.3xl02kg-m/s

【答案】A

【解析】设火箭的质量（不含燃气）为mi，燃气的质量为m2,依据动量守恒，2V2,

解得火箭的动量为：p=mi“=m2V2=30kg-m/s,所以A正确，BCD错误。

【考点定位】动量、动量守恒

【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要留意动量的矢量性即可，比较

简洁。

2.12024•新课标H卷】如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆

环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止起先下滑，在小环下滑的过程中，大圆环

对它的作用力

A.始终不做功B.始终做正功

C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心

【答案】A

【解析】大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作

用力一直不做功，选项A正确，B错误；开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，最后指向圆心，故选项

CD错误；故选A。

【考点定位】圆周运动；功

【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终

沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。

3.【2024•江苏卷】一小物块沿斜面对上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为纥0,与斜

【解析】向上滑动的过程中，依据动能定理：O-Eko=-(mg+Ff)x,同理，下滑过程中，由

动能定理可得：Ek0-0=(77-mg)x,故C正确；ABD错误.

【考点定位】动能定理

【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图实力，依据动能定理写出Ek-x图象的函数关

系，从而得出图象斜率描述的物理意义.

4.【2024•新课标m卷】如图，一质量为m,长度为/的匀称松软细绳PQ竖直悬挂。用外

力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距;重力加速度大

小为g。在此过程中，外力做的功为

1111

A.—mgl7B.—mglC.—mgI7D.—mgI

【答案】A

【解析】将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，PM段绳的机械能不变，MQ段绳的机

械能的增加量为AE=2%g(-工/)-由功能关系可知，在此过程中，

36339

外力做的功W=g机g/，故选A。

【考点定位】重力势能、功能关系

【名师点睛】重点理解机械能变更与外力做功的关系，本题的难点是过程中重心高度的变更

状况。

5.[2024•新课标III卷】一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止起先沿直线运

动。F随时间t变更的图线如图所示，则

J7N

2-------i

।

1•1

-----1--1---•----i—>

01；23；4r/s

-1................

A.t=ls时物块的速率为1m/s

B.t=2s时物块的动量大小为4kg・m/s

C.t=3s时物块的动量大小为5kgm/s

D.t=4s时物块的速度为零

【答案】AB

【解析】由动量定理有kH解得了=竺，t=ls时物块的速率》=里=1m/s,A正确；尸T图线与时间

mm

轴所围面积表示冲量，所以t=2s时物块的动量大小为p=2义2kg-m/s=4kg.m/s,B正确；a3s时物

块的动量大小为p.QxZ-lxDkgm/sMBkg-m/s,c错误；1s时物块的动量大小为

p"=(2x2-lx2)kg-m/s=2kg-m/s,速度不为零，D错误。

【考点定位】动量定理

【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点，也是难点。FT图线与时间轴所围面积

表示冲量。

6.12024•天津卷】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标

之一。摩天轮悬挂透亮座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是

A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变

B.在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力

C.摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零

D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变

【答案】B

【解析】机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不

变，重力势能时刻发生变更，则机械能在变更，故A错误；在最高点对乘客受力分析，依据

牛顿其次定律有：mg-N=m—,座椅对他的支持力N=mg-m—<mg，故B正确；

rr

乘客随座舱转动一周的过程中，动量不变，是所受合力的冲量为零，重力的冲量

I=mg-故c错误；乘客重力的瞬时功率尸=mgv-cos，，其中9为线速度和竖直

方向的夹角，摩天轮转动过程中，乘客的重力和线速度的大小不变，但e在变更，所以乘客

重力的瞬时功率在不断变更，故D错误。

【考点定位】机械能，向心力，冲量和动量定理，瞬时功率

【名师点睛】本题的难点在于对动量定理的理解，是“物体所受合力的冲量等于动量的变更”,

而学生常常记为“力的冲量等于物体动量的变更”。

7.[2024•新课标H卷】如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。

一小物块以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的

距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加速度大小为g）

【答案】B

【解析】物块由最低点到最高点有：=2mgr+^mvf；物块做平抛运动：x=%t；

___________V

包；联立解得：X=«tr—16r2,由数学学问可知，当r==上时，X最大，

VgVg2x168g

故选Bo

【考点定位】机械能守恒定律；平抛运动

【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查；解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径

的函数关系，即可通过数学学问探讨;此题同时考查学生运用数学学问解决物理问题的实力。

8.12024・江苏卷】如图所示，三个小球48,C的质量均为m,4与B、C间通过钱链用

轻杆连接，杆长为L,B,C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长.现A由静

止释放下降到最低点，两轻杆间夹角a由60。变为120。，4、8、C在同一竖直平面内运动，

弹簧在弹性限度内，忽视一切摩擦，重力加速度为g.则此下降过程中

一，.3

(A)A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于5mg

一3

(B)A的动能最大时，B受到地面的支持力等于一mg

2

(O弹簧的弹性势能最大时，入的加速度方向竖直向下

(D)弹簧的弹性势能最大值为且mgL

2

【答案】AB

【解析】4球动能最大时，速度最大，受合外力为零，以W5C整体为研究对象，在竖直方向：向下的重力

3

3呷向上的方、C两球受地面的支持力尸N,即27*3吨，所以C受到地面的支持力等于不师，故B

正确；/的动能达到最大前，有向下的加速度，所以整体向下的合力d吁3砥，故B、C受到地面的支持力

小于，所，所以A正确；当/下降至最低点，弹簧形变量最大，弹性势能最大，此时/的加速度向上，故

C错误；弹簧的最大弹性势能等于/球下降至最低点时减少的重力势能，即4=冽以乎D错误.

【考点定位】物体的平衡能量守恒牛顿其次定律

【名师点睛】本题的重点是当A球的动能最大时，受合外力为零，在竖直方向整体加速度为

零，选择整体为探讨对象，分析A3两个选项；弹性势能最大对应A球下降至最低点，依据

能量守恒定律，可求最大的弹性势能.

9.12024・江苏卷】甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同始终线相向运动，速度大小

都是lm/s,甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别

为lm/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比.

【答案】3:2

，，叫」+四

【解析】由动量守恒定律得叫匕一加2丫2=加2V2一叫匕，解得一—一1

m2匕+匕

呵3

代入数据得一二彳

m22

【考点定位】动量守恒定律

【名师点睛】考查动量守恒，留意动量的矢量性，比较简洁.

10.【2024・天津卷】（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不行伸长的细绳连接，

跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、me=lkg„初始时A静止于水平地

面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高工1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段

时间后细绳绷直，4B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10

m/s2o空气阻力不计。求：

（1）B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t；

（2）A的最大速度v的大小；

（3）初始时B离地面的高度H。

【答案】（1）?=0.6s（2）v=2m/s（3）//=0.6m

【解析】（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：/z=gg/解得：/=o.6s

（2）设细绳绷直前瞬间8速度大小为VB,有%=g/=6m/s

细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒:

mBv0=。%+7%）丫

绳子绷直瞬间，ZB系统获得的速度：v=2m/s

之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度7即为最大速度，A的最大速度为2m/s

（3）细绳绷直后，48一起运动，B恰好可以和地面接触，说明此时4B的速度为零,

一1

这一过程中A、B组成的系统机械能守恒，有：。⑺4+人）丫29+r^gH=mAgH

解得，初始时8离地面的高度〃=0.6m

【考点定位】自由落体运动，动量守恒定律，机械能守恒定律

【名师点睛】本题的难点是绳子绷紧瞬间的物理规律一一是两物体的动量守恒，而不是机械

能守恒。

专题04.电场

L【2024・江苏卷】如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、。中心各有一小孔，

小孔分别位于。、M>P点.由。点静止释放的电子恰好能运动到尸点.现将C板向右平

移到P'点，则由。点静止释放的电子

/BJI

oMP\P!•

.......................1ii

I：

hI）

（hI

（A）运动到P点返回

（B）运动到P和P，点之间返回

（C）运动到点返回

（D）穿过P点

【答案】A

【解析】设4、6板间的电势差为B、C板间的电势差为Ui,板间距为d,电场强度为E,第一次由。

点静止释放的电子恰好能运动到P点，根据动能定理得：q5=qU尸gEd,将C板向右移动，6、C板间的电

场强度后=9=嘤，E不变，所以电子还是运动到P点速度减小为零，然后返回，故A正确；BCD错误.

【考点定位】带电粒子在电场中的运动动能定理电容器

【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动，主要考察匀变速直线运动的规律及动能定理，

重点是电容器的动态分析，在电荷量Q不变的时候，板间的电场强度与板间距无关.

2.12024・天津卷】如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线是一条方向未标出的

电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度

大小分别为aB,电势能分别为0小EpSo下列说法正确的是

4、

M---------二---------N

\

\

\

1

B

A.电子肯定从，向B运动

B.若。心。8,则Q靠近M端且为正电荷

C.无论Q为正电荷还是负电荷肯定有EPA<EpB

D.B点电势可能高于A点电势

【答案】BC

【解析】电子在电场中做曲线运动，虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹，电场力

沿电场线直线曲线的凹侧，电场的方向与电场力的方向相反，如图所示，

B

由所知条件无法推断电子的运动方向，故A错误；若以>。8,说明电子在M点受到的电场力

较大，M点的电场强度较大，依据点电荷的电场分布可知，靠近M端为场源电荷的位置，

应带正电，故B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，肯定有电势04>9B，电子电势能

Ep=~e(p,电势能是标量，所以肯定有EpFEpB,故C正确，D错误。

【考点定位】电场强度，电场线，电势，电势能，曲线运动，带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题考查的学问点较多，应从曲线运动的特点和规律动身推断出电子的受力方

向，再利用相关电场和带电粒子在电场中的运动规律解决问题。

3.12024・江苏卷】在x轴上有两个点电荷qi、q2,其静电场的电势R在x轴上分布如图

所示.下列说法正确有

(A)qi和q2带有异种电荷

(B)Xi处的电场强度为零

(C)负电荷从刈移到X2,电势能减小

(D)负电荷从XI移到X2,受到的电场力增大

【答案】AC

【解析】由图知XI处的电势等于零，所以见和失带有异种电荷，A正确，图象的斜率描述该处的电场强度,

故尤1处场强不为零，B错误；负电荷从力移到松，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，

故C正确；由图知，负电荷从M移到及，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以D错误.

【考点定位】电势电场强度电势能

【名师点睛】本题的核心是对0-X图象的相识，要能利用图象大致分析出电场的方向及电场

线的疏密变更状况，依据沿电场线的方向电势降低，还有就是图象的斜率描述电场的强弱一

一电场强度.

4.【2024•新课标I卷】在一静止点电荷的电场中，任一点的电势0与该点到点电荷的

距离r的关系如图所示。电场中四个点。、b、c和d的电场强度大小分别E。、E%、&和

Edo点a到点电荷的距离与点a的电势0。已在图中用坐标5,0。）标出，其余类

推。现将一带正电的摸索电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程

中，电场力所做的功分别为W/力W/阮和下列选项正确的是

(pN

0246r/m

A.Ea：Efa=4:lB.Ec:Ed=2:lC.W/ofa:W/fac=3:l

D.Wbc-.Wcd=l:3

【答案】AC

【解析】由题图可知，a、b、c、d到点电荷的距离分别为1m、2m、3m、6m,依据点电

荷的场强公式石=左与可知，^=々=士,一=得=?,故A正确，B错误；电场力

2

rEb1Edrc1

做功W=。与山b与c、c与d之间的电势差分别为3V、IV、IV,所以％=之，

Wbc1

鬼=1，故C正确，D错误。

%1

【考点定位】电场强度、电势差、电场力做功

【名师点睛】本题主要考查学生的识图实力，点电荷场强及电场力做功的计算。

5.12024•新课标III卷】一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置

如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是

.那m

2468x/cm

A.电场强度的大小为2.5V/cm

B.坐标原点处的电势为IV

C.电子在。点的电势能比在b点的低7eV

D.电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV

【答案】ABD

【解析】如图所示，设。、C之间的d点电势与b点相同，则半==，d点坐标

de17-269

为(3.5cm,6cm),过c点作cf±bd于f,由几何关系可得cf=3.6cm,则电场强度

TTO久[7

E=—=-------V/cm=2.5V/cm,A正确；因为四边形Oacb是矩形，所以有Uac=UOb,

d3.6

解得坐标原点。处的电势为IV,B正确；a点电势比b点电势低7V,电子带负电，所以电

子在。点的电势能比在b点的高7eV,C错误；b点电势比c点电势低9V,电子从b点运

动到c点，电场力做功为9eV,D正确。

,,y/cm

02468”icm

【考点定位】匀强电场中电场强度与电势差的关系、电势、电势能

【名师点睛】在匀强电场中沿同一方向线段的长度与线段两端的电势差成正比；在匀强电场

中电场线平行且匀称分布，故等势面平行且匀称分布。以上两点是解决此类题目的关键。电

势与电势能之间的关系，也是常考的问题，要知道负电荷在电势高处电势能低。

6.12024•北京卷】(16分)如图所示，长/=lm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什=37。。已

62

知小球所带电荷量q=1.0xl0-C,匀强电场的场强E=3QxlO3N/c,取重力加速度g=10m/s,

sin37°=0.6,cos37°=0.8«求:

(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。

【答案】(1)3.0x10-3N(2)4.0x10-4kg(3)2.0m/s

【解析】(D根据电场强度定义式可知，小球所受电场力大小为

尸=^=1.0xlgx3.0xl伊N=3.0xl(^N

(2)小球受砥、绳的拉力T和电场力尸作用处于平衡状态，如图所示

根据几何关系有二=1的37。，得ekOxiLkg

悭

10

(3)撤去电场后,小球将绕悬点摆动，根据动能定理有^/(l-coS37")=

得y=J2£(l-cos37°)=2.0m/s

【考点定位】电场强度与电场力、物体的平衡、动能定理

【名师点睛】本题力电综合问题，但电场力与对小球施加水平向右的恒力F作用效果相同，

因此可以用相关的力学学问来解答。

专题05.磁场

1.12024•江苏卷】如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B

的边缘恰好与a线圈重合，则穿过。、b两线圈的磁通量之比为

(A)1:1(B)1:2(C)1:4(D)4:1

【答案】A

【解析】根据磁通量的定义，当5垂直于5时，穿过线圈的磁通量为—S,其中5为有磁感线穿过区域的

面积，所以图中&、方两线圈的磁通量相等，所以A正确；BCD错误.

【考点定位】磁通量

【名师点睛】本题主要留意磁通量的计算公式中S的含义，它指的是有磁感线穿过区域的垂

直面积.

2.[2024•新课标I卷】如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与

纸面平行)，磁场方向垂直于纸面对里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别

为m。、mb、mCo已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线

运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是

A.ma>mb>mcB.mh>ma>mc

C.mc>ma>mhD.mc>mh>ma

【答案】B

【解析】由题意知，mag=qE,mbg=qE+Bqv,mcg+Bqv=qE,所以7%>>in。,故B正确,

ACD错误。

【考点定位】带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】三种场力同时存在，做匀速圆周运动的条件是m°g=qE,两个匀速直线运动，

合外力为零，重点是洛伦兹力的方向推断。

3.12024•新课标III卷】如图，在磁感应强度大小为Bo的匀强磁场中，两长直导线P和Q

垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为/。在两导线中均通有方向垂直于纸面对里的电流

/时，纸面内与两导线距离均为/的。点处的磁感应强度为零。假如让P中的电流反向、其

他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为

A.0B.—C.」一及D.28

30300

【答案】C

【解析】如图1所示，P、Q中电流在a点产生的磁感应强度大小相等，设为5,由几何关系有收坊=5。,

如果让P中的电流反向、其他条件不变，如图2所示，由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小为

【考点定位】磁场叠加、安培定则

【名师点睛】本题关键为利用安培定则推断磁场的方向，在依据几何关系进行磁场的叠加和

计算。

4.12024•新课标I卷】如图，三根相互平行的固定长直导线Li、a和b两两等距，均通

有电流，G中电流方向与心中的相同，与/3中的相反，下列说法正确的是

除

//、、

/f\、

•\

,/、、

------讯2

A.L所受磁场作用力的方向与心、b所在平面垂直

B.心所受磁场作用力的方向与A、b所在平面垂直

C.Li、上和b单位长度所受的磁场作用力大小之比为1：1：6

D.4、上和上单位长度所受的磁场作用力大小之比为百：、回：1

【答案】BC

【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。对受力分析，如图所示，可知。所受磁场力的方向与

上2、上3所在的平面平行，故A错误；对八受力分析，如图所示，可知上3所受磁场力的方向与21、无所在

的平面垂直，故B正确；设三根导线两两之间的相互作用力为尸，则Zi、Z2受到的磁场力的合力等于尸，

Z3受的磁场力的合力为指产，即Z1、石、Z3单位长度受到的磁场力之比为1:1：石，故c正确，D错误。

【考点定位】电流磁效应、安培力、安培定则

【名师点睛】先依据安培定则推断磁场的方向，再依据磁场的叠加得出直线电流处磁场的方

向，再由左手定则推断安培力的方向，本题重点是对磁场方向的推断、大小的比较。

5.12024•新课标n卷】某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包

线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将

线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与

两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将

A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉

B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉

C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

【答案】AD

【解析】为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，这样

当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动,

选项A正确；若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，则当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力

水平而转动，转过半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止转动，选项B正确，左转轴上侧的绝缘漆

刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，故不能转起来，选项C错误；若将左转轴上下两侧的绝

绿漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，

转过半周后电路不导通，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项D正确；故选AD。

【考点定位】电动机原理；安培力

【名师点睛】此题是电动机原理，主要考查学生对物理规律在实际生活中的运用实力；关键

是通过分析电流方向的变更分析安培力的方向变更状况。

6.【2024•新课标H卷】如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为

磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射

入磁场。若粒子射入速率为匕，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒

子射入速率为V2,相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作

用。则匕：匕为

总

A.V3:2B.V2:lC.V3:1D.3:72

【答案】c

【解析】当粒子在磁场中运动半个圆周时，打到圆形磁场的位置最远。则当粒子射入的速度为

如图，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为勺=衣8s60。=；同理，若粒子射入的速度为巧，由

几何知识可知，粒子运动的轨道半径为々=