2021年1月A-Level物理U4考察了哪些重点？

A-Level物理考试是分单元进行的，在备考时同学们可以专门针对各单元复习，以此来提升复习效率和效果。接下来，跟随锦秋小编来看一下2021年1月A-Level物理U4考情，梳理一下的考点。

2021年1月A-Level物理U4考情分析

考试日期：2021年1月11日

考试时长：1小时45分

Question1

考查向量：A选项电场强度是向量，B选项冲量也为向量，C选项磁通量密度为向量，只有D选项做功是标量。

Question2

考查动能和动量的关系：题目中给出质点的质量，动量和动能，自然想到利用进行计算，带入第二个质点的质量m/2和动量2p得出动能。

Question3

考查质子数中子数的计算：题目中给出Og的原子序数和质量数。可得质子数为118，质子数加中子数为294，即可计算中子数。

Question4

考查质量单位的换算：

Question5

考查电容的充电过程：电容充电过程中，电容两端电压逐渐增大。而电路中电容和电阻的总电压为电源电压，电源电压不变，电阻两端的电压会逐渐减小。由此可选出正确答案。

Question6

考查磁场的偏转作用：带电粒子在磁场中受力作圆周运动，根据左手定则，带正点的正电子向左偏转，而带负电的µ向右偏转。磁场力与向心力联立得到圆周运动半径为。因为电子质量远大于µ，所以电子的运动半径更大。即可选出正确答案。

Question7

考查点电荷电场强度：点电荷电场强度公式为，可以分别计算出2µC和3µC在X点产生的电场强度。又因为电场强度是矢量，符合适量叠加原理，而两个正电荷在X处产生的场强方向相反，应相减计算合场强。

Question8

考查磁场力计算：利用公式F=BIl计算，电流大小为。已知磁场方向为N极指向S极，电子秤示数升高说明导线给磁铁一个向下的力，根据牛顿第三定律，磁铁给导线的力是向上的，根据左手定则可判断出电流方向为X到Y。

Question9

考查电场线和等势面：电极板之间的电场线从正极指向负极，等势面垂直于电场线，且沿着电场线电势下降。

Question10

考查电容放电关系。电容放电过程中电流与时间的关系为，整理可得。斜率为。

Question11

考查电容

（a）利用公式计算一个电容上所带电荷，两个电容并联，电压相等都为6.0V，且总电荷为两个电容电荷之和。

（b）利用公式计算一个电容上储存的能量，两个电容并联，电压相等都为6.0V，且总能量为两个电容能量之和。

Question12

考查圆周运动

首先要判断出当硬币运动到点的时候洗衣机内壁给硬币的支持力，此时向心力为支持力与重力的合力。利用每分钟600圈计算转动角速度，再利用圆周运动公式求解该支持力。

Question13

考查核反应守恒

（a）静止的反中子衰变放出一个反电子，根据动量守恒，其他产物也必然有速度。而反应前动能为零，反应后动能不为零，产物的总质量必然小于反应物，才能满足质能守恒原理。

（b）该题目要说出并解释符合何种守恒定律，解释部分不可或缺。可满足电荷守恒，轻子数守恒和重子数守恒，要分别说出四种物质的电荷，轻子数和重子数证明守恒。

Question14

考查相对论和标准模型

（a）通过计算muon在内的运动距离发现小于1600m。所以在该速度下一定会发生相对论现象，使得muon的寿命增长。

（b）题目中提示在标准模型下进行解释。只要说明meson是有正反两个夸克组成的，而muon为轻子，质量远小于夸克即可。

Question15

考查回旋加速器

（a）该题着重强调解释电场和磁场的作用。是6分的星号论述题，要注意内容的完整度和论述顺序。首先电场的作用为加速作用，回旋加速器使用一个交流电压在圆盘缝隙处产生电场进行加速。磁场的作用为偏转作用，带电粒子受磁场力作用做圆周运动。圆周运动半径随着速度的增加而增大。而每次划过半个圆周的时间相同，所以可以采用恒定频率的交流电压。

（b）根据公式，圆周运动半径随着速度的增加而增大。利用动能计算出阿拉法粒子的速度，带入公式即可求解磁通量密度。

Question16

考查电磁感应现象

（a）是个非常典型的“如何产生感应电流”题目。答题要点如下：1增加的电流产生变化的磁场2线圈中磁通量变化3根据法拉第定律，磁通量变化产生感应电动势4闭合回路产生感应电流5因为电流为稳定增加，所以产生恒定的感应电流。

（b）（i）题目中给出电阻率，长度和横截面积，想到公式

（ii）求解加热功率，需要利用进行求解。而感应电流大小需要带入法拉第定律，因为是稳定变化的，可以用平均值进行计算，带入题目中的磁通量和时间，N=1（single conducting loop），即可计算出功率。

Question17

考查动量和冲量

（a）题目已经提示利用冲量进行计算，带入冲量公式

（b）（i）利用动量守恒定律求解。将速度进行分解，分别列出水平和垂直方向的动量守恒，计算2的碰撞后速度。

（ii）利用（i）问答案，计算碰撞前后的总动能，即可判断是否是弹性碰撞。动能不变为弹性碰撞，动能减小为非弹性碰撞。

（c）解释动量守恒的前提假设，这个题目也要注意题目要求解释而非直接写出。动量守恒的前提为合外力为零，因为如果有力的作用必然有冲量，动量就不再守恒。

Question18

考查alpha粒子散射实验

（a）计算alpha粒子的加速度，首先要计算出它与金原子的最小距离。它靠近金原子的过程中动能转化为电势能，最靠近金原子的位置上动能为零，利用机械能守恒即可求解最近位置。再带入库仑定律求出该位置的电场力和加速度。

（b）在小角度偏转中，alpha粒子与金原子距离最近时速度不为零，所以距离与上一问相比要更大，加速度必然更小。

Question19

考查密立根油滴实验与电场

（a）（i）证明最终速度与油滴半径间的关系，这个题目其实是U1的知识点，当重力与斯托克斯平衡时速度不再发生改变，联立两个力的表达式即可推导出结果。

（ii）将数值带入上一问公式进行计算。

（iii）油滴处在平行极板间的匀强电场中，在重力和电场力的作用下静止，联立两个力的表达式即可计算出油滴电荷。

（b）根据图像得出学生实验测得的油滴电荷都为电子电量的整数倍，读出图中数值列举进行证明。

（c）题目中提示粘性系数不准确，根据前面的一系列推导得到电场力与斯托克斯力相等，联立可得线性系数与求解出的电荷值成正比，密立根计算出的电荷值偏小，所以他使用的空气粘性系数偏小。

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