1、2012年高考物理 18个高频考点押题预测专题(十一)(教师版)高中物理作为高考重要科目,高考大纲中列出的必考内容范围包括必修模块和选修模块。必修模块(包括必修1和必修2)中考点共有23个,其中II级要求14个(位移、速度和加速度;匀变速直线运动及其公式、图象;力的合成和分解;共点力的平衡;牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用;运动的合成与分解;抛体运动;匀速圆周运动的向心力;功和功率;动能和动能定理;重力做功与重力势能;功能关系、机械能守恒定律及其应用;万有引力定律及其应用;环绕速度)。选修模块(包括选修3-1和3-2)中考点共有36个,其中II级要求11个(库仑定律;电场强度、点电荷的场强;电
2、势差;带电粒子在匀强电场中的运动;欧姆定律;闭合电路欧姆定律;匀强磁场中的安培力;洛伦兹力公式;带电粒子在匀强磁场中的运动;法拉第电磁感应定律;楞次定律)。高考大纲中要求的实验共有11个(选修模块中6个,选修模块中5个)。通过分析近五年的高考试题,可以发现高考大纲中列出的必考内容59个考点中,其中II级要求考点25个,考查频率高的考点只有18个。也就是说,在每年的高考必考部分12个试题中,绝大多数试题是考查这18个高频考点的。因此在高考冲刺阶段,重点加强这18个高频考点的训练,就可锁定高分,事半功倍,赢得高考,金榜题名。高频考点十一、电势和电势差【考点解读】电势随空间变化图象成为近年高考热点。
3、电势差一般与电场力做功相联系,高考命题一般与电场强度、电势、等势面、动能定理等综合在一起考查。押题预测1如图所示,在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷,在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心与A、B的中点重合,其中af连线与AB连线垂直现将一电子沿该路径逆时针移动一周,下列判断正确的是 A.e点和g点的电场强度相同B.a点和f点的电势相等C.电子从g点到f点再到e点过程中,电势能先减小再增大D.电子从f点到e点再到d点过程中,电场力先做正功后做负功解析:e点和g点的电场强度方向不相同,选项A错误;a点和f点处于同一等势面上,其电势相等,选项B正确;电子从g点
4、到f点再到e点过程中,电场力做负功,电势能一直增大,选项C错误;电子从f点到e点再到d点过程中,电场力先做负功后做正功,选项D错误。答案:B押题预测2现有两个边长不等的正方形,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正电荷和负电荷,若取无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是 AO点的电场强度和电势均为零B把一电荷从b点移到c点电场力做功为零C同一电荷在a、d两点所受电场力不相同D若a点的电势为,则a、d两点间的电势差为2解析:由点电荷电场强度公式和场强叠加原理,O点的电场强度一定不为零,选项A错误;由于b、c两点等电势,把一电荷从b点移到c点电场力
5、做功为零,选项B正确;由于a、d两点电场强度相等,所以同一电荷在a、d两点所受电场力相同,选项C错误;由于cb为等势线,由对称性可知,若a点的电势为,则a、d两点间的电势差为2,选项D正确。答案:BD押题预测3空间某一静电场的电势在x轴上分布如图所示,A、B、C、D是x轴上的四点,电场强度在x方向上的分量大小分别是、,则A BCA、D两点在x方向上的场强方向相反D同一负点电荷在A点时的电势能小于在B点时的电势能解析:根据E=/x可知,A、D两点在x方向上的场强方向相反,选项A错误BC正确。同一负点电荷在A点时的电势能小于在B点时的电势能,选项D正确。答案:BCD押题预测4如图所示的三条相互平行
6、、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面,电势分别为7V、14V、21V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,下列说法正确的是( )A粒子一定带负电荷,且粒子在a、b、c三点所受合力相同B粒子运动径迹一定是abcC粒子在三点的动能大小为EKbEKaEKcD粒子在三点的电势能大小为EPcEPaEPb解析:由等势面特点知,该电场为匀强电场,粒子受电场力方向指向高电势,故粒子带负电,A项正确;运动轨迹不能反映运动方向,B项错;负电荷在b点电势能最大,动能最小,故应有EPbEPaEPc,EKbEKaEKc,CD项错。答案:A押题预测5第9题图真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定
7、于x轴上x1=0 和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断中正确的是A点电荷M、N一定为异种电荷B点电荷M、N一定为同种电荷C点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为41 Dx=2a处的电势一定为零解析:由它们连线上各点场强随x变化关系可知,点电荷M、N一定为同种正电荷,选项A错误B正确。由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为41,选项C正确。由于电势是相对量,x=2a处的电势随零电势点的确定变化,选项D错误。答案:BC押题预测6.在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m,带电量为q的带正
8、电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动。下列叙述正确的是 A若小球能运动到x1处,则该过程小球所受电场力逐渐增大 B带电小球从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大 C若该小球能运动到x4处,则初速度v0至少为2D若v0为2,带电粒子在运动过程中的最大速度为解析:由E=/x和电势随x坐标值的变化图线可知,x1处电场强度为零,x2处电场强度最大。从O点到x1点,电场强度方向为从x1点指向O点。带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度v0沿x轴正向移动,若小球能运动到x1处,则该过程小球所受电场力逐渐减小,选项A错误;从x1到x3处,电势逐渐降低,带电小球从x1运动到x
9、3的过程中,带电小球的电势能逐渐减小,选项B错误;若该小球能运动到x4处,则必须能运动到x1处,从O点到x1点,由能量守恒定律,mv02=q0,解得v0=,选项C错误;若v0为2,带电粒子运动到x3处速度最大。由能量守恒定律,mv02=mvm2-q0,解得在运动过程中的最大速度为vm=,选项D正确。答案:D押题预测7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j与坐标值x的关系如下表格所示:123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45/105v9.004.503.002.251.801.5
10、01.291.131.00根据上述表格中的数据可作出如右的jx图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.010-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因数为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j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?(电场中某点场强为jx图线上某点对应的斜率)(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?解析:(1)由数据表格和图
11、像可得,电势j与x成反比关系,即V (2分)(2)由动能定理q(1-)-mg(x-x1)=0设滑块停止的位置为x2,有q(1-2)-mg(x2-x)=0(2分)即q(-)-mg(x2-x)=0代入数据有1.010-7(-)-0.200.1010(x2-0.1)=0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,后做加速度增大的减速运动。 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=j/x=2.0106N/C(1分)滑块在该点的水平合力Fx=qE-mg=2.01061.010-7N-0.200.1010N=0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 WF+Wf=Ek= 0 有q(1-)-mg(x-x1)=0(1分)代入数据有 1.010-7(-)-0.200.1010(x-x1)=0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-2mg(x-x1)=0-.(1分)代入数据有20.200.1010(0.60-0.0375)=0.50.10可解得2.12m/s (1分) 5