第10章 静电场中的能量-【学考一号】2025年高中物理学业水平复习方略精讲精练

1. 下列说法正确的是 渊 冤 A. 库仑通过油滴实验测得元电荷 e 的数值 B. 由电场强度的定义式 E= Fq 可知袁E与 F 成正比袁与 q 成反比 C. 电容器的电容 C 由电容器自身结构决 定袁与所加的电压无关 D. 由电容的定义式 C= QU 可知袁C 与 Q 成 正比袁与 U成反比 2. 咱2024窑绍兴测试暂下列说法正确的是渊 冤 A. 元电荷实质上是指电子和质子本身 B. 由 E= Fq 知袁电场中某点的电场强度与检 验电荷所带的电荷量成反比 C. 沿电场线方向袁电势一定越来越小 D. 在电场中袁电势高的地方袁放在该点的 电荷的电荷量越大袁它所具有的电势能 也越大 3. 对于电场中的 A尧B两点袁下列说法正确的是 渊 冤 A. 公式 UAB= W ABq 说明两点间的电势差 UAB 与静电力做功 W AB成正比袁与移动电荷 的电荷量 q 成反比 B. A尧B两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移到 B点时静电力所做的功 C. 1 C的正电荷从 A 点移到 B点袁静电力 做 1 J的功袁则这两点间的电势差为 1 V D. 若电荷由 A 点移到 B 点的过程中袁除 受静电力外袁还受其他力的作用袁电荷 电势能的变化量就不再等于静电力所 做的功 4. 某电容器的电容是 30 滋F袁标称电压为 200 V袁 击穿电压为 400 V袁对于该电容器袁下列说 法正确的是 渊 冤 A. 为使该电容器两极板间的电压增加 1 V袁 所需要增加的电荷量是 3伊10-5 C B. 当电容器带 1 C 的电荷量时袁两极板间 的电压为 3伊10-5 V C. 该电容器能容纳的电荷量最多为 6伊10-3 C D. 该电容器两极板间能承受的最大电压 为 200 V 5. 咱2023窑湖州测试暂如图所示袁M尧N为一点电 荷产生的电场中的某一条电场线上的两 点袁该点电荷位于 M点左侧袁则下列说法正 确的是 渊 冤 A. 该点电荷带正电 B. M点的电势低于 N点的电势 C. 将一负点电荷从 M点移动到 N点袁电场 力做正功 D. 同一负点电荷在 M尧N两点处所受电场 力 FM<FN 6. 反天刀是生活在尼罗河的一种鱼类袁沿着 它身体的长度方向分布着电器官袁这些器 官能在鱼周围产生电场袁下图为反天刀周 围的电场线分布示意图袁A尧B尧C 为电场中 的点袁下列说法正确的是 渊 冤 A. 头部带负电 B. A 点电场强度大于 B点电场强度 C. C点电势高于 B点电势 D. 正离子从 A 向 C运动袁其电势能变小 7. 咱2024窑台州测试暂如图所示袁a尧b尧c 为电场 中同一条水平方向电场线上的三点遥 c 为 ab 的中点袁a尧b 电势分别为 渍a=9 V尧渍b=3 V袁 下列叙述正确的是 渊 冤 第十章 静电场中的能量 B A C 头部尾部 M N acb 渍a=9 V渍b=3 V 125 A. 该电场在 c 点处的电势不一定为 6V B. a点处的场强 Ea一定大于 b 点处的场 强 Eb C. 一正电荷运动到 c 点时受到的静电力由 c 指向 a D. 一负电荷从 c 点运动到 b 点电势能一定 减小 8. 咱2024窑衢州测试暂如图所示的电场中有 A尧 B两点袁下列判断正确的是 渊 冤 A. 电势 渍A>渍B袁电场强度 EA<EB B. 电势 渍A>渍B袁电场强度 EA>EB C. 将电荷量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点袁静电力做正功袁电势能增加 D. 将电荷量为 q 的负电荷从 A 点移到 B 点袁静电力做正功袁电势能增加 9. 咱2024窑嘉兴测试暂如图所示袁把头发碎屑悬 浮在蓖麻油里袁 加上电场后可模拟点电荷 周围电场线遥 图中 A尧B两点的电场强度分 别为 EA尧EB袁电势分别为 渍A尧渍B遥两个试探电 荷放在 A尧B 两点时电势能分别为 EpA尧EpB袁 所受静电力分别为 FA尧FB袁则 渊 冤 A. EA>EB B. 渍A>渍B C. EpA>EpB D. FA<FB 10. 如图所示袁虚线 A尧B尧C 为某电场中的三条等 势线袁其电势分别为 渍A尧 渍B尧渍C袁且 渍B -渍A =渍C - 渍B>0袁实线为带电粒子 在电场中运动时的轨迹袁P尧Q 为轨迹与等 势线 A尧C的交点袁 带电粒子只受电场力袁 下列说法正确的是 渊 冤 A. 粒子一定带负电 B. 粒子在 P点动能大于在 Q点动能 C. 粒子在 P点电势能大于在 Q点电势能 D. 粒子在 P点受到的电场力大于在 Q点 受到的电场力 11. 如图所示袁O 是一固定的点电荷袁另一点 电荷 P从很远处以初速度 v0射入点电荷O 的电场中袁在电场力作用下的运动轨迹是 曲线 MN遥 a尧b尧c 是以 O为圆心袁Ra尧Rb尧R c 为半径画出的三个圆袁R c-Rb=Rb-Ra袁1尧2尧 3尧4 为轨迹 MN 与三个圆的交点 袁以 W 12 表示点电荷 P由 1到 2的过程中电 场力做的功的大小袁 W 34 表示点电荷 P由 3到 4的过程中电场力做的功的大小袁则 渊 冤 A. W 12 = W 34 B. W 12 >2 W 34 C. P尧O两电荷可能同号袁也可能异号 D. P的初速度方向的延长线与 O 之间的 距离可能为零 12. 下图为静电除尘器除尘机理的示意图遥尘 埃通过一定机理带上同一种电荷袁在电场 力的作用下向集尘极迁移并沉积遥 下列说 法正确的是 渊 冤 A. 到达集尘极的尘埃带正电荷 B. 向集尘极迁移的尘埃电势能在减少 34 N a O 2b 1PM c A B C QP 直流高压电源 带电尘埃 集尘极 放电极 A B A B 126 C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方 向相同 D. 沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越低 13. 某原子电离后其核外只有一个电子袁若该 电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周 运动袁那么电子运动 渊 冤 A. 半径越大袁加速度越大 B. 半径越小袁周期越大 C. 半径越大袁角速度越小 D. 半径越小袁线速度越小 14. 地面附近处电场的电场 线如图所示袁其中一条方 向竖直向下的电场线上 有 a尧b 两点袁高度差为 h袁 重力加速度为 g遥 质量为 m尧电荷量为-q 的检验电荷从 a点由静止开始沿电场线 运动袁到 b 点时速度为 gh姨 遥 下列说法中 正确的是 渊 冤 A. 质量为 m尧电荷量为+q 的检验电荷从 a 点由静止起沿电场线运动到 b 点时速 度为 2 gh姨 B. 质量为 m尧电荷量为+2q 的检验电荷从 a点由静止起沿电场线运动到 b 点时 速度为 2gh姨 C. 质量为 m尧电荷量为-2q 的检验电荷从 a点由静止起沿电场线运动到 b 点时 速度仍为 gh姨 D. 质量为 m尧电荷量为-2q 的检验电荷从 a点由静止开始释放袁 点电荷将沿电场 线在 a尧b 两点间来回运动 15. 如图所示袁粗糙水平地面上的绝缘斜槽处 在方向竖直向下尧电场强度大小为 E的匀 强电场中袁在斜槽顶端 A 由静止释放质量 为 m尧电荷量为 q 的带正电的小球遥 已知 斜槽倾角为 兹袁斜槽的斜面光滑袁小球下滑 过程中袁 斜槽保持相对地面静止袁A 点到 斜槽底端 B点的距离为 d袁求院 渊1冤A尧B两点的电势差遥 渊2冤小球运动到 B点时的速度大小遥 渊3冤斜槽对地面的摩擦力遥 16. 如图所示袁竖直向上的匀强电场中有 A尧B 两小球用不可伸长的绝缘轻绳连接袁以速 度 v0在电场中匀速上升遥已知两球电荷量 均为+q袁A 球质量为 m尧B球质量为 3m袁忽 略两球间的库仑力袁重力加速度为 g遥 求院 渊1冤电场强度的大小遥 渊2冤若某时刻轻绳断开袁断开后 A尧B 两球 的加速度大小遥 渊3冤自轻绳断开至 B球速度为零的过程中袁 B球的电势能如何变化钥 变化多少钥 b a A B A E 兹 B 127 渊3冤小球 A 在 C点产生的电场强度大小 EA=k QrAC2 袁由数学 知识可得 rAC= hsin 37毅 袁联立可得 EA=2.88伊104 N/C袁同理袁 小球 B 在 C点产生的电场强度大小 EB=2.88伊104 N/C袁由 场强叠加原理可得 C 点的电场强度大小 EC=2EAcos 53毅= 3.456伊104 N/C袁方向竖直向下遥 第十章 静电场中的能量 1. C揖解析铱密立根通过油滴实验测得元电荷 e 的数值袁A错误曰 电场强度仅与电场本身有关袁与试探电荷以及试探电荷在电 场中所受的力的大小无关袁B错误曰电容器的电容由电容器 自身结构决定袁与所加的电压和电量无关袁C正确袁D错误遥 2援 C揖解析铱元电荷是指最小的电荷量袁不是指质子或者是电 子袁A错误曰电场强度 E与 F尧q 无关袁由电场本身决定袁B错 误曰沿着电场线方向袁电势逐渐降低袁C正确曰在电场中电势 越高的位置袁电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大袁 还与电荷的电性有关袁D错误遥 3. C揖解析铱A尧B两点间的电势差由电场本身决定袁与移动的电 荷及静电力做功无关袁在数值上等于将单位正电荷从 A 点 移到 B点时静电力所做的功袁A尧B错误袁C正确曰不管电荷是 否受其他力的作用袁电荷电势能的变化量总等于静电力所 做的功袁D错误遥 4. A揖解析铱驻Q=C窑驻U=30伊10-6伊1 C=3伊10-5 C袁A正确曰当 Q=1 C 时袁U= QC = 130伊10-6 V抑3.3伊104 V袁电容器被击穿袁B错误曰 电容器能承受的最大电压大于 200 V袁 当两极板间电压为 200 V时袁电荷量 Q忆=CU忆=30伊10-6伊200 C=6伊10-3 C袁该电容 器能容纳的最大电荷量大于此值袁C尧D错误遥 5. A揖解析铱该点电荷的电场线从该点电荷开始指向无穷远处袁 因此该点电荷带正电袁A正确曰沿电场线方向电势降低袁B错 误曰负点电荷从高电势位置 M点移动到低电势位置 N点袁 电场力做负功袁C错误曰由 E=k Qr2 可知袁M 点的电场强度大 于 N点的电场强度袁因此 FM跃FN袁D错误遥 6. B揖解析铱根据电场线由头部出发可知头部带正电袁尾部带负 电袁A错误曰电场线疏密程度代表电场强度袁B正确曰沿着电 场线方向电势降低袁等势线与电场线垂直袁故 B点电势比 C 点电势高袁A 点电势比 C点电势低袁那么袁正离子从 A 向 C 运动袁电场力做负功袁故电势能增大袁C尧D错误遥 7援 A揖解析铱当该电场不是匀强电场时袁在 c 点处的电势不一定 为 6 V袁A正确曰一条电场线无法比较电场线的疏密袁就无法 比较场强的大小袁B错误曰根据沿电场方向电势降低可知袁电 场线方向从 a指向 b袁正电荷运动到 c 点时受到的电场力由 c 指向 b袁C错误曰可知 c 点的电势高于 b 点的电势袁负电荷 从 c 点运动到 b 点电势能一定增加袁D错误遥 8援 A揖解析铱沿着电场线的方向电势逐渐降低袁故 渍A>渍B袁电场线 的疏密说明电场强度的大小袁电场线越密的地方电场强度越 大袁故 EA<EB袁A正确袁B错误曰静电力做正功袁电势能减小袁C 错误曰将电荷量为 q的负电荷从 A 点移到 B点袁静电力做负 功袁D错误遥 9援 A揖解析铱电场线的疏密程度表示电场强度的大小袁故 EA>EB袁 根据 F=qE袁由于电量未知袁无法比较电场力大小袁电场线方 向未知袁无法比较电势高低袁试探电荷的电性未知袁也无法 比较电势能大小遥 10. B揖解析铱电场线与等势面垂直袁根据 电势的高低可知电场线的方向如 图遥 由于做曲线运动的粒子袁受力的 方向总是指向凹侧袁可知粒子受力 沿电场线方向袁因此粒子带正电袁A 错误曰若粒子从 P向 Q运动袁电场力 做负功袁动能减少袁EkP跃EkQ袁若粒子从 Q向 P运动袁电场力 做正功袁动能增加袁EkP跃EkQ袁B 正确曰因为 渍P约渍Q袁粒子带正 电袁由电势能 E=渍q 可知在 P点电势能小于在 Q点电势能袁 C错误曰等差等势面越密集袁电场强度越大袁粒子所受电场 力越大袁故粒子在 Q点受到的电场力较大袁D错误遥 11. B揖解析铱因为 Rb-Ra=Rc-Rb袁a尧b 间场强大于 b尧c 间场强袁 根据 U=Ed可知袁a尧b 间的电势差大于 b尧c 间的电势差袁可 知 U12 >2 U34 袁则由 W=Uq可知袁 W 12 >2 W 34 袁A错误袁 B正确曰从电荷 P的运动轨迹可知袁P尧O两电荷一定异号袁 C错误曰如果 P的初速度方向延长线与 O点之间的距离为 零袁则 P的轨迹为一直线袁D错误遥 12. B揖解析铱尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积袁说明 尘埃带负电袁A错误曰尘埃向集尘极迁移过程中袁电场力做 正功袁电势能减少袁B正确曰尘埃在电场中受电场力的方向 与电场方向相反袁沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越 高袁C尧D错误遥 13. C揖解析铱对电子来说袁库仑力提供其做圆周运动的向心力袁 则 k Qqr2 =m v 2 r =m棕2r=m 4仔 2 T 2 r=ma袁得 a= kQqmr2 袁v= kQqmr姨 袁 棕= kQqmr3姨 袁T= 4仔2r3mkQq姨 袁C正确遥 14. D揖解析铱从 a到 b 的过程中袁由动能定理袁对电荷量为-q 的 检验电荷袁有 mgh-Uq= 12 mv12袁v1= gh姨 袁对电荷量为+q 的 检验电荷袁有 mgh+Uq= 12 mv22袁两式相加化简得 v2= 3gh姨 袁 A错误曰对电荷量为+2q 的检验电荷袁有 mgh+2Uq= 12 mv32袁 解得 v3=2 gh姨 袁B 错误曰对电荷量为-2q 的检验电荷袁有 mgh-2Uq= 12 mv42袁解得 v4=0袁C错误曰电荷量为-2q 的检验 电荷到达 b 点时袁速度为零袁说明电场力大于重力袁故接下 来向上运动袁根据电场线的分布可知袁越向上袁电场力越 小袁最终会小于重力袁当速度减为零后袁又会向下运动袁之 后如此往复运动袁D正确遥 15. 渊1冤由沿电场方向电势逐渐降低袁可知 渍A跃渍B袁由 E= Ud 可得 UAB=Edsin 兹遥 渊2冤设小球运动到 B点时速度大小为 v袁由动能定理有 qEd窑 sin 兹+mgdsin 兹= 12 mv2袁解得 v= 2渊qE+mg冤dsin 兹m姨 遥 渊3冤根据题意袁小球受重力 mg尧电场力 Eq 和斜面的支持力 FN袁由牛顿第三定律可得袁小球对斜面的压力为 FN忆=FN=渊Eq+ mg冤cos 兹袁设斜槽的质量为 M袁斜槽受重力 Mg尧地面的支持 A BC QP 265 力 N尧地面的摩擦力 f和小球的压力 FN忆袁由平衡条件有 f= FN忆sin 兹=渊mg+Eq冤cos 兹sin 兹袁方向水平向右袁则斜槽对地面 的摩擦力为 f 忆=f=渊mg+Eq冤cos 兹sin 兹袁方向水平向左遥 16. 渊1冤由 2Eq=4mg袁得 E= 2mgq 遥 渊2冤由 Eq-mg=maA袁得 aA=g袁由 3mg-Eq=3maB袁得 aB= 13 g遥 渊3冤v02=2aBh袁得 h= 3v022g 袁W=Eqh=3mv02袁即电势能减少 3mv02遥 第十一章 电路及其应用 1. D揖解析铱在放电时间 t内有 n个电子从地面向云层移动袁由 电流的定义式可得 I= qt = ne t 袁规定正电荷定向移动的方向 为电流的方向袁放电过程袁电子从地面向云层移动袁由于电 子带负电袁因此电流的方向从云层指向地面袁D正确遥 2援 D揖解析铱电阻率的大小取决于导体的材料和温度袁在温度不 变的情况下袁导体的电阻率只与导体的材料有关袁D正确遥 3. C 4援 A揖解析铱根据 滓= 1籽 = lRS 可知袁电导率的单位是 1赘窑m 袁A正 确曰材料的电导率与材料有关袁但是与材料的形状无关袁B错 误曰材料的电导率越小袁电阻率越大袁则其导电性能越弱袁C 错误曰电导率大小与温度有关袁D错误遥 5. C揖解析铱随温度升高袁铜电阻温度计电阻变大袁故UI 的值随 电流变大而变大袁即 U原I图线上的点与坐标原点连线的斜率 增大袁C正确遥 6援 A揖解析铱电阻定律适用于粗细均匀的金属导体袁也适用于浓 度均匀的电解液袁B错误曰电阻的电阻率与导体材料尧温度有 关袁与电阻连接方式无关袁两段相同的导线串联或并联袁电 阻加倍或减半袁电阻率不变袁C尧D错误遥 7. C揖解析铱R越UI 越 205 赘越4 赘袁A错误曰由于该电阻的阻值不受 温度的影响袁则仅将电压升高到 30 V袁通过该电阻的电流应 为 I1越 U1R 越 304 A越7.5 A袁B错误曰定值电阻的阻值是一定的袁 与其两端是否加电压无关袁D错误遥 8. D揖解析铱由于总体积不变袁设 40 cm长时盐水柱的横截面积为 S袁则盐水柱长度变为 50 cm后袁横截面积 S忆越 45 S袁根据电 阻定律得 R越籽 40 cmS 袁R忆越籽 50 cm45 S 袁联立两式得 R忆越 2516 R袁 D正确遥 9援 C揖解析铱设正方形导体板的边长为 a袁厚度为 d袁按如图方式 与电源串联袁由电阻定律有 R=籽 lS =籽 aad =籽 1d 可知袁由于两 电阻 R1和 R2是材料尧厚度相同的正方形导体板袁则 R1=R2袁 若用相同恒压电源袁则有 I1=I2遥 10. C揖解析铱根据 R越 UI 知袁A 点对应导体的电阻 RA越 30.1 赘越 30 赘袁B点对应导体的电阻 RB越 60.15 赘越40 赘袁C正确遥 11援 B揖解析铱电阻 R1与 R2并联在电路中袁根据 U=IR袁则电阻之 比为 2颐3曰则当 R1与 R2串联后接入电路中时袁两电阻电流 相等袁U1颐U2=2颐3遥 12. D揖解析铱要将满偏电流为 2 mA的表头改装为量程 0~0.6 A 的电流表袁需要并联一个电阻进行分流袁设并联电阻为 R袁 则有 R= IgRgI-Ig = 200伊2伊10-30.6-2伊10-3 赘抑0.67 赘袁D正确遥 13援 B揖解析铱甲表是电流表袁改装后量程 I=Ig+ IgRgR0 袁并联的分 流电阻越大袁其量程越小袁A错误袁B正确曰乙表是电压表袁 改装后量程 U=IgRg+IgR0袁串联的分压电阻越小袁其量程越 小袁C尧D错误遥 14. A揖解析铱U=10 V时袁电解液的电阻 R越UI 越 105伊10-3 赘越 2 000 赘袁由 R越籽 lS 得 籽越 RSl 越 R窑bca 越40 赘窑m遥 第十二章 电能 能量守恒定律 1. D揖解析铱在能源的利用过程中袁虽然能量在数量上并未减 少袁但可利用率越来越小袁故需节约能源袁A尧B错误曰自然界 中石油尧煤炭在短时间内不能再生袁不断开发会导致其枯竭袁 C错误遥 2. A揖解析铱根据铭牌读出用电器的功率为 24 W袁选项中电饭 锅尧电熨斗尧电热水壶都是大功率用电器袁只有电风扇的功 率较小袁A正确遥 3援 D揖解析铱在电源内部袁电流从负极流向正极袁A错误曰电源的 电动势是描述电源把其他形式的能转化成电能的本领大小 的物理量袁B尧C错误遥 4. A揖解析铱电压与电动势的单位相同袁但物理意义不同袁是两 个不同的物理量袁A错误遥 5援 B揖解析铱根据电阻定律 R=籽 LS 可知材料和长度相同时袁横截 面积越大袁电阻越小袁则图 2 中袁cd 段的电阻最小袁A尧C 错 误曰该实验利用了电流的热效应袁和野钻木取火冶的原理不相 同袁B正确袁D错误遥 6援 D揖解析铱该节电池储存的电能为 W =UIt=2.5伊200伊3 600 J= 1.8伊106 J=0.5 kW窑h遥 7. B揖解析铱当光照逐渐增强时袁R 的阻值减小袁根据串反并同 规律袁与光敏电阻串联的电流表的读数增大袁与光敏电阻并 联的电压表的读数减小袁B正确遥 8. D揖解析铱洗涤过程中的电流为 I1越 P1U 越 200220 A越 1011 A袁A错 误曰脱水过程中电路的电流为 I2越 P2U 越 400220 A越 2011 A袁因为 P2>I22R袁解得 R<121 赘袁B 错误曰洗涤过程中消耗的电能为 W 1越P1t1越 2001 000 伊 2460 kW窑h越0.08 kW窑h袁C错误曰脱水过程中消 耗的电能为 W 2越P2t2越 4001 000 伊 1260 kW窑h越0.08 kW窑h袁烘干过 程中消耗的电能为W 3越P3t3越 2 0001 000 伊 3060 kW窑h越1 kW窑h袁这次 洗衣过程消耗的总电能为W越W 1垣W 2垣W 3越1.16 kW窑h袁D正确遥 9. A揖解析铱干电池的电动势为 9 V袁则 1 C正电荷通过该电池 266