专题7 电场-【学考一本通】2025年陕西省普通高中学业水平测试物理

􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃 􀤃 􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃 􀤃 􀦃 􀦃 􀦃􀦃必修第三册 专题七 电场 一、选择题 1.下列说法正确的是 ( ) A.电子和质子都是元电荷 B.一个带电体的电荷量为205.5倍元电荷 C.元电荷是最小的带电单位 D.元电荷有正、负之分 2.关于库仑定律,以下说法中正确的是 ( ) A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就 是体积很小的带电体 B.库仑定律是实验定律 C.库仑定律仅适用于静止的点电荷间的 相互作用 D.根据库仑定律,当两个点电荷间的距离 趋近于零时,则库仑力趋近于无穷大 3.如图所示,用两根同样长的细 绳把两个带同种电荷的小球悬 挂在一点上,两球的质量相等, A 球所带的电荷量大于B 球所 带的电荷量,两球静止,悬线的 偏角分别为α、β则 ( ) A.α>β B.α=β C.α<β D.无法确定 4.如图甲所示,AB 是一个点电荷形成的电 场中的一条电场线,图乙则是放在电场线 上a、b处的检验电荷的电荷量与所受静电 力大小间的函数图像(F-q图像),若电场 方向由A 指向B,由此可以判定 ( ) A.场源电荷可能是正电荷,位置在A 侧 B.场源电荷可能是负电荷,位置在A 侧 C.场源电荷可能是正电荷,位置在B 侧 D.场源电荷可能是负电荷,位置在B 侧 5.下列各电场中,A、B 两点电场强度相同的 是 ( ) 6.如图所示,光滑绝缘水平 面上有三个带电小球a、 b、c(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆 放,仅在静电力的作用下处于静止状态,则 以下判断正确的是 ( ) A.a对b的静电力一定是斥力 B.a对b的静电力可能是斥力 C.a的电荷量可能比b的少 D.a的电荷量一定比b的多 7.某静电场的电场线分布如图所示,P、Q 为 该电场中的两点,下列说法正确的是 ( ) A.P 点电场强度大于Q 点电场强度 B.P 点电势低于Q 点电势 C.将电子从P 点移动到Q 点,静电力做 正功 D.将电子从P 点移动到Q 点,其电势能 增大 8.如图所示,A、B 是匀强电场 中相距4cm 的两点,其连 线与 电 场 方 向 的 夹 角 为 60°,两 点 间 的 电 势 差 为 20V,则电场强度大小为 ( ) A.5V/m B.50V/m C.1×102V/m D.1×103V/m 9.如图所示,匀强电场的方向向 上,电场强度大小E=5N/C, 把电荷量为+q=2C的点电荷 由静止释放,点电荷做直线运 动.以下判断正确的是 ( ) A.点电荷+q受到的电场力大小为10N B.点电荷+q受到的电场力大小为2.5N C.点电荷+q在匀强电场运动时电场力不断 增大 D.点电荷+q在匀强电场运动时电场力不断 减小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —31— 10.一带电粒子(重力不计)在 如图所示的电场中,在电 场力作用下,沿虚线所示 轨迹从A 点运动到B 点, 下列说法中正确的是 ( ) A.粒子带正电 B.粒子的加速度在减小 C.粒子的动能在增大 D.粒子的电势能在增大 11.下面关于电容器及其电容的叙述正确的 是 ( ) A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导 体,就组成了电容器,跟这两个导体是 否带电无关 B.电容器所带的电荷量是指每个极板所 带电荷量的代数和 C.电容器的电容与电容器所带电荷量成 反比 D.一个电容器的电荷量增加ΔQ=1.0× 10-6C时,两板间电压升高10V,则电 容器的电容无法确定 12.用控制变量法可以 研究影响平行板电 容器电容的因素,设 两极板正对面积为 S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为 θ.实验中,极板所带电荷量不变,若 ( ) A.保持S不变,增大d,则θ变大 B.保持S不变,增大d,则θ变小 C.保持d不变,减小S,则θ变小 D.保持d不变,减小S,则θ不变 二、实验题 13.一 个 带 电 的 球 体 M 放在绝缘支架上,把 系在绝缘丝线上的带 电小球 N 挂在横杆 上的P 处.当小球 N 静止时,丝线与竖直方向的夹角为θ,如 图所示.可判断球体 M 与小球N 所带电 荷的电性 (选填“相同”或“不 同”).若仅将球体 M 所带电荷量增大,绝 缘丝线与竖直方向的夹角θ将 (选填“变大”或“变小”). 三、计算题 14.如 图 所 示,真 空 中 xOy 平面直角坐标 系上的A、B、C 三点 构成等边三角形,边 长L=2.0m.若将 电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电 荷分别固定在A、B 点,已知静电力常量 k=9×109N·m2/C2,求: (1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C点的电场强度的大小和方向. 15.如图所示,一匀强电场 的场强E=2×102N/C, 现让一个带电荷量q= -4×10-8C的电荷沿 电场方向从 M 点移到N 点,M、N 间的 距离x=30cm.试求: (1)电 荷 从 M 点 移 到 N 点 电 势 能 的 变化; (2)M、N 两点间的电势差. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —41— 9.B 机械能守恒的条件是:只有系统内的重力或系统内的 弹簧弹力对物体做功,系统可以受外力作用,但外力不做 功,或外力所做功的代数和为零.对于弹力做功,一定要 伴随着弹性势能和动能及重力势能之间的转化,选项A 中,弹力对物体做功,但没有弹性势能参与转化,机械能 不守恒;选项B中,竖直上抛的物体,只受重力作用,机械 能守恒,选项C中,物体除受重力作用外还受斜面支持力 作用,但支持力不做功,机械能守恒;选项D与A一样是 错误的,故B正确,ACD错误. 10.B 重力对小球做正功,重力势能减小,故 A错误,B正 确;小球受弹力向上,位移向下,所以弹力对小球做负 功,弹簧被压缩,弹性势能增大.故CD错误. 11.D 设 阳 台 离 地 面 高 度 为h,根 据 动 能 定 理 得:Ek- 1 2mv 2 0=mgh,初速度相同,高度相同,所以落地动能相 同,故ABC错误,D正确. 12.D 根据机械能守恒定律,任意一点的机械能等于开始 时的机械能.故D正确. 13.答案 (1)19.40(19.38~19.42均可) 1.94(1.93~ 1.95均可) (2)gh=12v 2 解析 (1)打点计时器在打出B 点时重锤下落的高度 hB=19.40cm,下落的速度为 vB= AC 2T= (23.45-15.70)×10-2 2×0.02 m /s=1.94m/s; (2)根据mgh=12mv 2,需验证的关系式为:gh=12v 2. 14.答案 重物所受拉力对重物做功为2000J,重力对重物 做功为-2000J. 解析 由重物被匀速提升可知,钢绳的拉力F 等于重物 重力G,即:F=G=100×10N=1000N 故钢绳的拉力做的功为: WF=Fh=1000×2J=2000J 重力做功为:WG=-mgh=-1000×2J=-2000J 15.答案 (1)v 2hg (2)12mv 2+mgh (3)2μgl+v2 解析 (1)由平抛运动规律有,竖直方向h=12gt 2 水平方向s=vt 解得水平距离s=v 2hg (2)由机械能守恒定律,动能Ek= 1 2mv 2+mgh (3)由动能定理有:-μmgl= 1 2mv 2-12mv 2 0 解得初速度大小v0= 2μgl+v2. 必修第三册 专题七 电场 1.C 元电荷是最小的带电单位,带电体的带电荷量均为元 电荷的整数倍;元电荷不是带电粒子,没有电性之说.故C 正确. 2.B 库仑定律适用于点电荷,点电荷是指放入电场时对该 处的电场无影响的带电体,不一定就是体积很小的带电 体,故A错误;库仑定律是通过实验得出的规律,所以是 实验定律,故B正确;库仑定律对静止的点电荷和运动的 点电荷间的相互作用都是适用的,故C错误;当两个点电 荷间的距离趋近于零时,就不能看作点电荷了,于是库仑 定律就不再适用了,故D错误. 3.B 两球之间的库仑力属于作用力和反作用力,大小相 等,方向相反;两个小球质量相等,均受重力、静电力和拉 力,根据平衡条件,两小球重力和静电力的合力方向与竖 直方向的夹角相同,而根据三力平衡,拉力一定与另外两 个力的合力等值、反向、共线,故α=β;故B正确. 4.D 由F=qE 和题图乙可知,q相同时b 点的静电力较 大,故场源电荷在B 侧,由于电场方向是由A 指向B,则 场源电荷为负电荷,故D正确. 5.C 电场强度是矢量,电场线疏密代表电场强度大小,切 线方向就是电场强度方向;A中A、B 两点方向不同,故A 错误;B中A、B 两点方向相同,但是疏密程度不同,故B 错误;C中电场线是等间距平行线,所以A、B 两点大小方 向都相同,故C正确;D中A、B 两点电场线方向不同,疏 密程度也不同,两点电场强度不同,故D错误. 6.D 若三个点电荷均处于平衡状态,三个点电荷必须满足 “三点共线,两同夹异,两大夹小”,故D正确. 7.D 根据电场线的疏密比较电场强度的大小,从而得知电 场力的大小,依据沿着电场线方向电势降低来判定电势 的高低,根据电荷的电场强度性质结合电场强度方向,即 可判定电荷的电场力方向.Q 点电场线密,所以Ep<EQ, 故A错误,沿着电场线电势降低,故P 点电势高于Q 点 电势,故B正确;电子沿电场线运动,静电力故负功,电势 能增大,故C错误,D正确. 8.D 由题知,UAB=20V,dAB=0.04m,根据匀强电场中电 势差 和 电 场 强 度 的 关 系:UAB =EdABcos60°,得 E= UAB dABcos60° = 200.04×0.5V /m=1×103V/m,故选D. 9.A 点电荷在电场中受到的电场力F=Eq=10N,故 A 正确,B错误;点电荷+q在匀强电场运动时电场力不变, 故C、D错误.故选A. 10.D 由粒子的运动轨迹弯曲方向可知,带电粒子受电场 力的方向大致斜向左下方,与电场强度方向相反,故粒 子带负电,故A错误;B 点电场线密集,故电场强度大, 电场力大,加速度大,所以粒子的加速度一直增大,故B 错误;由于带电粒子是从A 到B,带电粒子受电场力的 方向大致斜向左下方,故电场力做负功,动能减小,电势 能增大,故C错误,D正确. 11.A 电容器既然是储存电荷的容器,它里面有无电荷不 影响其储存电荷的能力,故 A正确;电容器所带的电荷 量指任一极板电荷量的绝对值,故B错误;电容器的电 容由电容器结构决定,不随带电荷量的变化而变化,故C 错误;由C=QU = ΔQ ΔU ,可求电容器的电容,故D错误. 12.A 保持S 不变,增大d,平行板电容器的电容减小,由 于电容器的电荷量不变,由Q=CU 可以判断极板间电 势差变大,静电计指针偏角θ变大,故 A正确,B错误; 保持d不变,减小S,电容器电容变小,由Q=CU 可以判 断极板间电势差变大,静电计指针偏角θ变大,故CD 错误. 13.答案 相同 变大 解析 由图可知,M、N 球体之间的电场力为斥力,根据 同种电荷相互排斥可知,M、N 球体带同种电荷;若仅将 球体 M 带电荷量增大,根据库仑定律F=kq1q2 r2 可知, M、N 球体之间库仑斥力将增大,故绝缘丝线与竖直方 向的夹角θ将变大. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —96— 14.答案 (1)9.0×10-3N (2)7.8×103N/C 方向沿y轴正方向 解析 (1)根据库仑定律,A、B 处两点电荷间的库仑力 大小为F=kq 2 L2 , ① 代入数据得F=9.0×10-3N ② (2)A、B 处两点电荷在C 点产生的场强大小相等,均为 E1=kqL2 ③ A、B 处两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为E =2E1cos30°, ④ 联立③④式并代入数据得E≈7.8×103N/C,场强E 的 方向沿y 轴正方向. 15.答案 (1)电势能增加了2.4×10-6J (2)60V 解析 (1)负电荷从 M 点移到N 点时,所受电场力的方 向与电场强度方向相反,故电场力做负功为 WMN=qEx=-4×10-8×2×102×0.3J=-2.4× 10-6J. 因电场力做负功,电荷的电势能增加,增加的电势能等 于电荷克服电场力做的功,所以电荷电势能增加了2.4 ×10-6J. (2)M、N 两点间的电势差 UMN= WMN q = -2.4×10-6 -4×10-8 V=60V. 专题八 电路与电磁感应、电磁波初步 1.D 电荷的定向 移 动 都 可 以 形 成 电 流,不 仅 仅 是 自 由 电子的定向 移 动;故 A错 误.电 流 有 方 向,但 电 流 的 加减使用代数方 法,不 使 用 平 行 四 边 形 定 则,故 电 流 是标量;故B错误.串联 电 路 中,各 处 的 电 流 相 等,则 相同时间 内 通 过 各 不 同 截 面 处 的 电 荷 量 一 定 相 等; 故C错误,在国际单 位 制 中 共 七 个 基 本 物 理 量,电 学 中的电流 是 一 个 基 本 物 理 量,其 单 位 安 培 为 一 个 基 本单位;故 D正确. 2.B 一段长为L,电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉制成2L 长的均匀细丝后,横截面积变为原来的一半,则根据R=ρ L S 可知,电阻变成原来的4倍;故B正确,ACD错误. 3.B 由题图可知,变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝, 由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯 泡.当滑片P 向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短.电 阻减小,灯泡变亮,故B正确. 4.A 2s内流过的电荷量为:Q=1.0×1018×1.6×10-19C +1.0×1018×1.6×10-19C=0.32C; 则电流的大小为:I=Qt = 0.32 2 A=0.16A ; 方向与正电荷的运动方向相同;故电流由A 指向B;故A 正确,BCD错误. 5.A 这种新型节能路灯,“肩扛”太阳能电池板可以把太阳 能转化为电能;“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能, 这样只要有风,这种路灯也可以发电,填补了阴天和晚上 不能发电的空白,可用于路灯晚上照明使用;蓄电池在夜 晚放电时,将化学能转化为电能;故A正确,B、C、D错误. 6.D 能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变,但 是总的能量是守恒的,能量不能凭空产生,也不能凭空消 失,故AB错误;能量耗散表明在能源的利用过程中,能量 在数量上并未减少,但是在可利用的品质上降低了,故C 错误;根据热力学定律可知,宏观自然过程自发进行是有 其方向性的,能量耗散就是从能量的角度反映了这种方 向性,故D正确. 7.A 公式①④适用于任何电路的电功率的计算,而②③只 适用 于 纯 电 阻 电 路 的 电 功 率 的 计 算.故 A 正 确,BCD 错误. 8.B 电源电压U 不变,由 P=U 2 R 可知,温控开关S闭合 时,只有一只电阻工作,电阻小,则电功率大,为加热状 态;由公式P=U 2 R 得R2的阻值:R2= U2 P加热 = (220V)2 550W = 88Ω;故B正确,ACD错误. 9.A 磁极与磁极之间,磁极与电流之间,电流与电流之间 的相互作用是通过磁场发生的,故 A正确,B错误;磁场 和电场一样,是客观存在的特殊物质,故C错误;磁铁和 电流周围均存在磁场,故D错误. 10.A 磁感应强度的方向就是小磁针静止时 N极所指的 方向,故A正确;磁感应强度是矢量,故B错误;垂直磁 场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度方向相互 垂直,故C错误;磁感应强度是磁场本身的性质,其大 小、方向与放入磁场的导线的电流大小、导线长度、导线 取向等均无关,故D错误. 11.C 磁感线的切线方向即为磁场的方向,由图可知 M 与 P 点的磁场的方向不同;磁感线的疏密代表磁场的强 弱,磁感线越密的地方磁感应强度越强,故BM>BP.故 C正确,ABD错误. 12.C 温度高的物体和温度低的物体都向外辐射电磁波, 故A错误;普朗克为解释黑体辐射的规律,提出了“能量 子”,故B错误;黑体辐射电磁波的强度按波长的分布情 况只与温度有关,故C正确;常温下我们看到物体是因 为物体在不断反射可见光,不是物体辐射电磁波,故D 错误. 13.答案 (1)C (2)甲 (3)见解析图 (4)1.50 0.83 解析 (1)干电池的内阻很小,为了调节方便,滑动变阻 器选C; (2)乙图中测量的等效干电池电阻为电流表内阻和干电 池内阻之和,因为电流表内阻未知,故电路图选图甲; (3)根据题给数据,描点作图,U-I图线如图所示; (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势即为图 线在纵轴的截距,即E=1.50V;图线的斜率大小为电源 的内阻,故内阻r=1.50-1.000.6 Ω=0.83Ω. 14.答案 (1)7Ω (2)0.2V (3)3V 解析 (1)由欧姆定律得: R=UI = 2.8 0.4Ω=7Ω ① (2)电源的内电压为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —07—