第十章 静电场中的能量（单元测试·提升卷）物理人教版2019必修第三册

2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为负电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（　　） A．e点的电势大于0 B．将一个质子由d点移动到e点电场力做负功 C．将一个电子由a点移到c点电势能减小 D．e点电场强度等于d点的电场强度 【答案】C 【详解】A．由图知，过e点的等势线一直延伸到无穷远处，无穷远处电势为0，则e点的电势也为0，故A错误； B．根据电场线与等势面垂直关系，可知P点处为正电荷，d点的电势高于e点的电势，将一个质子由d点移动到e点，电势能减少，则电场力做正功，故B错误； C．沿电场线方向电势降低，可知c点电势大于a点电势，则将一个电子由a点移到c点电势能减小，故C正确； D．等势面越密集电场强度越大，e点的等势面比d点密集，则e点电场强度大于d点的电场强度，故D错误。 故选C。 2．如图所示，为水平面上的两等量异种点电荷连线的中点，竖直固定的半径为的光滑绝缘圆轨道与点电荷连线相切于点，，，为圆轨道上的三个点，、两点连线与两点电荷连线垂直，点是轨道的最高点，、为圆轨道上与圆心等高的两个点，一带正电的小球从轨道的最低点开始以速度沿逆时针方向在轨道内侧做圆周运动，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．点的场强小于点的场强 B．小球在点的电势能比在点的电势能大 C．小球到达点时的速度大小为 D．小球在圆轨道内运动时，在、两点间的电势能大小相差最多 【答案】C 【详解】A．根据等量异种电荷的电场和等势面的分布 可知点的场强大于点的场强，A错误； B．结合上述电势分布情况可知，a点电势低于b点电势，由于小球带正电，故小球在点的电势能比在点的电势能大小，B错误； C．小球从轨道的最低点运动到最高点c，电场力不做功，根据动能定理则有 解得 C正确； D．等量异种电荷等势面的分布如图所示 由图可知圆与等势线相切的两个切点是电势差最大的点，即电势能相差最大的点，D错误。 故选C。 3．如图所示，把一个导体放入匀强电场中，静电平衡时（　　） A．导体内感应电荷的电场为零 B．三点的场强相比， C．三点的电势相比， D．把一个负电荷从A移动到B，电场力不做功 【答案】D 【详解】A．静电平衡时，导体内合场强为零；由于原电场向右，则感应电场的方向与原电场方向相反，即感应电荷的电场方向向左；故A错误； B．达到静电平衡后，整个的导体是等势体，所以A与B点的电场强度都是0，而C点的电场强度不是0，所以 故B错误； C．A、B处在同一等电势点上，电势相等，且A、B的电势高于C点的电势；故C错误； D．达到静电平衡后，整个的导体是等势体，所以将负电荷在A、B间移动时，电场力不做功；故D错误。 故选D。 4．在某电场中建立x坐标轴，一个带正电粒子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该粒子的电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，该粒子只受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A．A点电势高于B点电势 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．粒子经过A点的速率小于经过B点的速率 D．C、B两点电势差大于B、A两点电势差 【答案】D 【详解】A．由图可知，A点的电势能小于B点的电势能，即 根据电势与电势能之间的关系可知 所以 故A错误； B．在x轴上取一小段包含A点的线段，设其长度为，线段两端的电势变化为，则该小段内的平均电场强度为 即曲线的切线斜率的绝对值大小，与该点处的电场强度的大小成正比，由图可知，A点的切线斜率小于B点的切线斜率，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，故B错误； C．该粒子只受电场力作用，则粒子的动能和电势能之和将保持不变。粒子从A点运动到B点的过程中，电势能增大，则动能减小。所以粒子经过A点的速率大于经过B点的速率，故C错误； D．由图可知，AB段的平均电场强度小于BC段的平均电场强度，根据 可知，C、B两点间的电势差大于B、A两点间的电势差，故D正确。 故选D。 5．如图所示，空间中有平行于正六边形的匀强电场，正六边形中心为O，边长为2m。将电荷量为C的点电荷从M点移动到N点，电场力做了J的功，再从N点移动到P点，电场力做了J的功。下列说法正确的是（　　） A．M、N两点间的电势差为V B．N、P两点间的电势差为V C．匀强电场的场强大小为V/m，方向由P指向M D．若选O点为电势零点，则M点电势为V 【答案】C 【详解】A．M、N两点间的电势差为 选项A错误； B．N、P两点间的电势差为 选项B错误； C．若设N点电势为零，则M点电势为-10V，P点电势为+30V，PM间电势差为40V，若将PM四等份，在Q点电势为零，则NQ为等势面，则场强方向由P指向M，匀强电场的场强大小为 选项C正确； D．若选O点为电势零点，因 则M点电势为 选项D错误。 故选C。 6．如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地，极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　） A．a端是电源的正极 B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动 C．将B板向下平移一些，电容器电容减小 D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流 【答案】B 【详解】A．由于带负电的液滴处于静止状态，可知电场力竖直向上，板间场强方向向下，因此A板带正电，a端是电源的正极，故A正确，不符合题意； B．将A板向右平移一些，板间电压不变，根据 可知，板间的电场强度不变，液滴仍保持静止，故B错误，符合题意； C．将B板向下平移一些，两极板间距离变大，根据 可知，电容C减小，故C正确，不符合题意； D．根据 A板向下平移，d减小，C增大，板间电压U不变，则电容器所带电荷量Q增大，电容器充电，电流计中有d到c的电流，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．如图所示，平行金属板A、B间为加速电场，平行金属板C、D间为偏转电场，M为荧光屏。一质量为m、电荷量为q的质子，从A板附近由静止出发，经过加速电场加速后，沿中线O1O2水平射入偏转电场，最终打在荧光屏上的P点。不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A．质子从C、D间射出电场后做抛体运动 B．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，在两电场中的运动总时间更长 C．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，最终打在P点与O2点之间的某点 D．若电子从同一位置由静止释放，将打在荧光屏上O2点以下的位置 【答案】B 【详解】A．质子从C、D间射出电场后，不受力的作用，将做匀速直线运动，故A错误； B．设AB两板间距为L1，则粒子在加速电场中有 所以 设CD板长为L2，则 所以在两电场中的运动总时间 由于氦原子核比荷更小，所以氦原子核运动总时间更长，故B正确； C．粒子从CD射出后，偏移量为 由此可知，不同的带电粒子将从偏转电场的同一位置、同一方向射出，最终打在荧光屏上同一位置，故C错误； D．若电子从同一位置由静止释放，将不能被加速，不会打在荧光屏上，故D错误。 故选B。 8．当云层中有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带负电，带电量和形状可认为保持不变，在云层和大地间的P点有一带正电的微粒，取大地表面为零电势面，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒在P点的电势能小于0 B．P点下方的大地表面感应出负电荷 C．若云层下降，带电微粒在P点受到的电场力增大 D．若云层升高，P点的电势保持不变 【答案】AD 【详解】B．云层带负电，根据静电感应“近异远同”的规律可知，大地表面感应出正电荷，故B错误； A．结合上述，云层带负电，云层与大地间电场方向向上，沿电场线电势降低，由于取大地表面为零电势面，则云层与大地间电势小于0，根据 可知，带正电微粒在P处的电势能小于0，故A正确； C．根据 ， 则云层与大地间电场强度 由于云层形状及带电量不变，当云层下降时，电场强度不变，则带电微粒在P点受到的电场力不变，故C错误； D．结合上述可知，云层升高时，电场强度不变，令P点到大地间距为d，大地表面为零电势面，则有 可知，P点电势不变，故D正确。 故选AD。 9．如图所示，匀强电场中的A、B、C三点连线构成边长为L的等边三角形。把带电荷量为+e的质子从A点移到B点，电场力做的正功为W；把带电荷量为-e的电子从B点移到C点，电场力做的正功也为W，则下列说法正确的是（    ） A．A、C两点间的电势差为 B．A、B、C三点的电势关系为 C．电场强度的方向一定与AC垂直 D．若电场强度方向与纸面平行，则电场强度大小等于 【答案】CD 【详解】A．把带电荷量为+e的质子从A点移到B点，电场力做正功W，则有 把带电荷量为-e的电子从B点移到C点，电场力也做正功W，则有 由此可得A，C两点间的电势差为 故A错误； B．由于UAB>0，UAC=0，可知 故B错误； C．由于，AC在同一个等势面上，所以电场强度方向一定与AC垂直，故C正确； D．电场强度大小为 解得 故D正确。 故选CD。 10．如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（　　）    A．m=0.5kg B．m=0.3kg C．E=2×105N/C D．E=2.5×105N/C 【答案】AD 【详解】物块沿斜面向上运动，动能减小，电势能增加；由图可知当位移为5m时，有 ， 所以当位移x=5m时，根据动能定理有 而 联立解得 ， 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．如图1所示是一种利用放电法测量电容器的电容C的实验电路。主要实验步骤如下： ①按照电路图连接电路，在断开的情况下闭合给电容器充电，等电压表指针稳定后记下电压表的读数； ②断开，闭合，让电容器通过滑动变阻器R放电，放电过程中，每隔1s记录下电流表的读数I； ③利用实验数据，作出图像如图2所示。 (1)调节滑动变阻器R的值可以改变电容器的放电时间，实验过程中若发现电容器放电时间较短，需要增加放电时间，应该把滑动变阻器R的触头______移动（填“向上”或“向下”）。 (2)图像与坐标轴围成的面积表示______，根据图像，电容器储存的电荷量______C（结果保留2位有效数字）。 (3)待测电容器电容______F（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)向上 (2) 电容器储存的电量 (3)（每空2分） 【详解】（1）滑动变阻器阻值越大，电路中电流越小，根据可知放电时间越长，应把滑动变阻器R的触头向上移动。 （2）[1]根据可知图像与坐标轴围成的面积表示电容器储存的电量； [2]题中图像面积有17个格子，每个格子面积为 电容器存储电量 （3）电容器电容 12．某实验小组的同学在探究电容器的充、放电时，设计了如图甲所示的电路，实验时进行了如下的操作∶ ①将单刀双掷开关接a，并稳定一段时间。 ②将单刀双掷开关接b，描绘出电流表的示数随时间的变化规律，如图丙所示。 (1)根据电路图甲用笔划线代替导线将图乙中的实物图连线____； (2)下列现象正确的是_ A．操作①中，电容器的上极板带正电 B．操作②中，流过电流计的电流向上 C．操作②中，两极板之间的电场强度逐渐减小 (3)若I-t图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电源的电压为U=2V，电容器的电容约为 C=_____F（结果保留两位有效数字）；如果操作①、②中，仅将电阻箱的阻值调小，则图丙中，电容器的放电时t_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)AC (3) 变小 （2分） 【详解】（1）由电路图甲将图乙中的实物图依次连线，如图所示 （2）A．操作①中，电源对电容器充电，回路中的电流沿逆时针方向，则电容器的上极板带正电，故A正确； B．操作②中，电容器放电，由于上极板带正电，则该过程中流过电流计的电流向下，故B错误； C．电容器放电的过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，则两极板间的电压逐渐减小，根据可知场强不断变小，故C正确； 故选AC。 （3）[1]图像中，图像与横坐标轴围成的面积表示电荷量，根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为8×10-5C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为38，所以释放的电荷量为 q =8×10-5 C×38=3.04×10-3 C 根据电容器的电容可得 [2]电容器放电过程的平均电流为 又 所以电阻箱的阻值R越小，越大，t越短。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）如图所示，粗糙水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在着方向水平向右的匀强电场，将质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）在距B点为处的P点由静止释放，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，取滑块在P点时的电势能为零，滑块与水平绝缘轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g，求： (1)滑块在B点的速度大小； (2)B点的电势； (3)滑块在半圆轨道上运动的最大速度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑块恰能沿半圆轨道运动到点，有（1分） 解得（1分） 滑块从点运动到点的过程中，电场力做功为0，由动能定理可得（1分） 解得（1分） （2）滑块由P点运动到B点的过程中，受到的摩擦力（1分） 设匀强电场的电场强度大小为，滑块由点运动到点过程中，由动能定理可得（1分） 解得电场强度大小（1分） P、B两点的电势差（1分） （1分） 解得点的电势（1分） （3）滑块在半圆轨道上等效最低点的速度最大，OQ与竖直方向的夹角为，如图所示，则 由动能定理有（1分） 解得（1分） 14．（12分）如图甲所示，两水平放置的平行导体板、，板长为，板间距离为，为两板中心线，两板间加上有周期性变化的电压，如图乙所示（图中为已知值，为未知值）。左侧为粒子源，源源不断地发出质量为、带电量为的带电粒子，粒子均以相同的初速度从点水平射入两板间。若带电粒子在时刻从点射入平行板，时刻刚好从板的右边缘射出。带电粒子的重力、粒子间相互作用均忽略不计，两板间电场为理想的匀强电场。求： (1)带电粒子射入平行板的初速度； (2)图乙中的值； (3)时间内时刻射入平行板的粒子恰好从点射出，求。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可知，粒子在电场中沿水平方向做匀速直线运动，故粒子进入平行板的初速度（1分） （2）粒子在平行板竖直方向做匀加速运动，粒子的加速度为，根据牛顿第二定律可得（1分） 解得（1分） 方向竖直向下，此阶段沿竖直方向偏转的位移（1分） 此时粒子沿竖直方向的速度（1分） 时间内，粒子竖直方向的加速度为，根据牛顿第二定律则有（1分） 解得（1分） 方向竖直向上，此阶段粒子在竖直方向做匀减速直线运动，偏转位移为（1分） 根据题意可得 联立解得（1分） （3）粒子在时刻进入平行板，粒子在竖直方向的加速度为 竖直方向上的位移（1分） 此时粒子的速度 粒子在的时间内，其加速度 此阶段的位移（1分） 末时刻粒子的速度 设经过时间粒子到达，此阶段粒子的加速依然为 此阶段竖直方向的位移（1分） 由于在竖直方向位移为零，即 联立解得（1分） 15．（14分）X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器，图甲是某种XT机主要部分的剖面图，其工作原理是在如图乙所示的X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线，图乙中、之间的加速电压，M、N两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为。已知电子质量，电荷量，偏转极板和长、间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 (1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小； (2)求靶台中心点离板右侧的水平距离； (3)若使电子打在靶台上，求、两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有（1分） 解得（1分） （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有（1分） 在竖直方向上做匀加速直线运动，有（1分） 其中加速度（1分） 解得（1分） 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图 可得（1分） 代入数据后得（1分） （3）由题可知，、两点离板右侧的水平距离分别为， 若电子刚好到达点，由几何关系有（1分） 解得 所以电子不能到达点，所以有（1分） 可得 电子刚好到达点时，由几何关系有（1分） 解得 当偏转电压为，电子离开电场时的侧移量为，则（1分） 可得（1分） 综上得电压范围为（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十章·基础通关 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C D D C B B AD CD AD 二、实验题：本题共2小题，共16分。 11．(1)向上 (2) 电容器储存的电量 (3)（每空2分） 12．(1) (2)AC (3) 变小 （2分） 三、计算题：本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）（1）滑块恰能沿半圆轨道运动到点，有（1分） 解得（1分） 滑块从点运动到点的过程中，电场力做功为0，由动能定理可得（1分） 解得（1分） （2）滑块由P点运动到B点的过程中，受到的摩擦力（1分） 设匀强电场的电场强度大小为，滑块由点运动到点过程中，由动能定理可得（1分） 解得电场强度大小（1分） P、B两点的电势差（1分） （1分） 解得点的电势（1分） （3）滑块在半圆轨道上等效最低点的速度最大，OQ与竖直方向的夹角为，如图所示，则 由动能定理有（1分） 解得（1分） 14．（12分）（1）由题可知，粒子在电场中沿水平方向做匀速直线运动，故粒子进入平行板的初速度（1分） （2）粒子在平行板竖直方向做匀加速运动，粒子的加速度为，根据牛顿第二定律可得（1分） 解得（1分） 方向竖直向下，此阶段沿竖直方向偏转的位移（1分） 此时粒子沿竖直方向的速度（1分） 时间内，粒子竖直方向的加速度为，根据牛顿第二定律则有（1分） 解得（1分） 方向竖直向上，此阶段粒子在竖直方向做匀减速直线运动，偏转位移为（1分） 根据题意可得 联立解得（1分） （3）粒子在时刻进入平行板，粒子在竖直方向的加速度为 竖直方向上的位移（1分） 此时粒子的速度 粒子在的时间内，其加速度 此阶段的位移（1分） 末时刻粒子的速度 设经过时间粒子到达，此阶段粒子的加速依然为 此阶段竖直方向的位移（1分） 由于在竖直方向位移为零，即 联立解得（1分） 15．（1分）（1）对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有（1分） 解得（1分） （2）电子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，有（1分） 在竖直方向上做匀加速直线运动，有（1分） 其中加速度（1分） 解得（1分） 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，由几何关系可知，如图 可得（1分） 代入数据后得（1分） （3）由题可知，、两点离板右侧的水平距离分别为， 若电子刚好到达点，由几何关系有（1分） 解得 所以电子不能到达点，所以有（1分） 可得 电子刚好到达点时，由几何关系有（1分） 解得 当偏转电压为，电子离开电场时的侧移量为，则（1分） 可得（1分） 综上得电压范围为（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为负电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（　　） A．e点的电势大于0 B．将一个质子由d点移动到e点电场力做负功 C．将一个电子由a点移到c点电势能减小 D．e点电场强度等于d点的电场强度 2．如图所示，为水平面上的两等量异种点电荷连线的中点，竖直固定的半径为的光滑绝缘圆轨道与点电荷连线相切于点，，，为圆轨道上的三个点，、两点连线与两点电荷连线垂直，点是轨道的最高点，、为圆轨道上与圆心等高的两个点，一带正电的小球从轨道的最低点开始以速度沿逆时针方向在轨道内侧做圆周运动，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．点的场强小于点的场强 B．小球在点的电势能比在点的电势能大 C．小球到达点时的速度大小为 D．小球在圆轨道内运动时，在、两点间的电势能大小相差最多 3．如图所示，把一个导体放入匀强电场中，静电平衡时（　　） A．导体内感应电荷的电场为零 B．三点的场强相比， C．三点的电势相比， D．把一个负电荷从A移动到B，电场力不做功 4．在某电场中建立x坐标轴，一个带正电粒子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该粒子的电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，该粒子只受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A．A点电势高于B点电势 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．粒子经过A点的速率小于经过B点的速率 D．C、B两点电势差大于B、A两点电势差 5．如图所示，空间中有平行于正六边形的匀强电场，正六边形中心为O，边长为2m。将电荷量为C的点电荷从M点移动到N点，电场力做了J的功，再从N点移动到P点，电场力做了J的功。下列说法正确的是（　　） A．M、N两点间的电势差为V B．N、P两点间的电势差为V C．匀强电场的场强大小为V/m，方向由P指向M D．若选O点为电势零点，则M点电势为V 6．如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地，极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　） A．a端是电源的正极 B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动 C．将B板向下平移一些，电容器电容减小 D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流 7．如图所示，平行金属板A、B间为加速电场，平行金属板C、D间为偏转电场，M为荧光屏。一质量为m、电荷量为q的质子，从A板附近由静止出发，经过加速电场加速后，沿中线O1O2水平射入偏转电场，最终打在荧光屏上的P点。不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A．质子从C、D间射出电场后做抛体运动 B．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，在两电场中的运动总时间更长 C．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，最终打在P点与O2点之间的某点 D．若电子从同一位置由静止释放，将打在荧光屏上O2点以下的位置 8．当云层中有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带负电，带电量和形状可认为保持不变，在云层和大地间的P点有一带正电的微粒，取大地表面为零电势面，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒在P点的电势能小于0 B．P点下方的大地表面感应出负电荷 C．若云层下降，带电微粒在P点受到的电场力增大 D．若云层升高，P点的电势保持不变 9．如图所示，匀强电场中的A、B、C三点连线构成边长为L的等边三角形。把带电荷量为+e的质子从A点移到B点，电场力做的正功为W；把带电荷量为-e的电子从B点移到C点，电场力做的正功也为W，则下列说法正确的是（    ） A．A、C两点间的电势差为 B．A、B、C三点的电势关系为 C．电场强度的方向一定与AC垂直 D．若电场强度方向与纸面平行，则电场强度大小等于 10．如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（　　）    A．m=0.5kg B．m=0.3kg C．E=2×105N/C D．E=2.5×105N/C 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．如图1所示是一种利用放电法测量电容器的电容C的实验电路。主要实验步骤如下： ①按照电路图连接电路，在断开的情况下闭合给电容器充电，等电压表指针稳定后记下电压表的读数； ②断开，闭合，让电容器通过滑动变阻器R放电，放电过程中，每隔1s记录下电流表的读数I； ③利用实验数据，作出图像如图2所示。 (1)调节滑动变阻器R的值可以改变电容器的放电时间，实验过程中若发现电容器放电时间较短，需要增加放电时间，应该把滑动变阻器R的触头______移动（填“向上”或“向下”）。 (2)图像与坐标轴围成的面积表示______，根据图像，电容器储存的电荷量______C（结果保留2位有效数字）。 (3)待测电容器电容______F（结果保留2位有效数字）。 12．某实验小组的同学在探究电容器的充、放电时，设计了如图甲所示的电路，实验时进行了如下的操作∶ ①将单刀双掷开关接a，并稳定一段时间。 ②将单刀双掷开关接b，描绘出电流表的示数随时间的变化规律，如图丙所示。 (1)根据电路图甲用笔划线代替导线将图乙中的实物图连线____； (2)下列现象正确的是_ A．操作①中，电容器的上极板带正电 B．操作②中，流过电流计的电流向上 C．操作②中，两极板之间的电场强度逐渐减小 (3)若I-t图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电源的电压为U=2V，电容器的电容约为 C=_____F（结果保留两位有效数字）；如果操作①、②中，仅将电阻箱的阻值调小，则图丙中，电容器的放电时t_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图所示，粗糙水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在着方向水平向右的匀强电场，将质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）在距B点为处的P点由静止释放，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，取滑块在P点时的电势能为零，滑块与水平绝缘轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g，求： (1)滑块在B点的速度大小； (2)B点的电势； (3)滑块在半圆轨道上运动的最大速度。 14．如图甲所示，两水平放置的平行导体板、，板长为，板间距离为，为两板中心线，两板间加上有周期性变化的电压，如图乙所示（图中为已知值，为未知值）。左侧为粒子源，源源不断地发出质量为、带电量为的带电粒子，粒子均以相同的初速度从点水平射入两板间。若带电粒子在时刻从点射入平行板，时刻刚好从板的右边缘射出。带电粒子的重力、粒子间相互作用均忽略不计，两板间电场为理想的匀强电场。求： (1)带电粒子射入平行板的初速度； (2)图乙中的值； (3)时间内时刻射入平行板的粒子恰好从点射出，求。 15．X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器，图甲是某种XT机主要部分的剖面图，其工作原理是在如图乙所示的X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线，图乙中、之间的加速电压，M、N两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为。已知电子质量，电荷量，偏转极板和长、间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 (1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小； (2)求靶台中心点离板右侧的水平距离； (3)若使电子打在靶台上，求、两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第十章·素养提升 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为负电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（　　） A．e点的电势大于0 B．将一个质子由d点移动到e点电场力做负功 C．将一个电子由a点移到c点电势能减小 D．e点电场强度等于d点的电场强度 2．如图所示，为水平面上的两等量异种点电荷连线的中点，竖直固定的半径为的光滑绝缘圆轨道与点电荷连线相切于点，，，为圆轨道上的三个点，、两点连线与两点电荷连线垂直，点是轨道的最高点，、为圆轨道上与圆心等高的两个点，一带正电的小球从轨道的最低点开始以速度沿逆时针方向在轨道内侧做圆周运动，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．点的场强小于点的场强 B．小球在点的电势能比在点的电势能大 C．小球到达点时的速度大小为 D．小球在圆轨道内运动时，在、两点间的电势能大小相差最多 3．如图所示，把一个导体放入匀强电场中，静电平衡时（　　） A．导体内感应电荷的电场为零 B．三点的场强相比， C．三点的电势相比， D．把一个负电荷从A移动到B，电场力不做功 4．在某电场中建立x坐标轴，一个带正电粒子沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该粒子的电势能随位置坐标x变化的关系如图所示，该粒子只受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A．A点电势高于B点电势 B．A点的电场强度大于B点的电场强度 C．粒子经过A点的速率小于经过B点的速率 D．C、B两点电势差大于B、A两点电势差 5．如图所示，空间中有平行于正六边形的匀强电场，正六边形中心为O，边长为2m。将电荷量为C的点电荷从M点移动到N点，电场力做了J的功，再从N点移动到P点，电场力做了J的功。下列说法正确的是（　　） A．M、N两点间的电势差为V B．N、P两点间的电势差为V C．匀强电场的场强大小为V/m，方向由P指向M D．若选O点为电势零点，则M点电势为V 6．如图所示，平行板电容器的金属板A、B水平放置，与直流恒压电源两极相连，电路中接有电流计G，极板B接地，极板间有一带负电的液滴静止在P点，则下列判断错误的是（　　） A．a端是电源的正极 B．将A板向右平移一些，液滴将向下运动 C．将B板向下平移一些，电容器电容减小 D．将A板向下平移过程中，电流计中有从d到c的电流 7．如图所示，平行金属板A、B间为加速电场，平行金属板C、D间为偏转电场，M为荧光屏。一质量为m、电荷量为q的质子，从A板附近由静止出发，经过加速电场加速后，沿中线O1O2水平射入偏转电场，最终打在荧光屏上的P点。不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　） A．质子从C、D间射出电场后做抛体运动 B．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，在两电场中的运动总时间更长 C．若氦原子核（质量为4m，电荷量为2q）从同一位置由静止释放，最终打在P点与O2点之间的某点 D．若电子从同一位置由静止释放，将打在荧光屏上O2点以下的位置 8．当云层中有大量的电荷时，云层和大地之间可视为一个巨大的平行板电容器。如图所示，云层带负电，带电量和形状可认为保持不变，在云层和大地间的P点有一带正电的微粒，取大地表面为零电势面，下列说法正确的是（　　） A．带电微粒在P点的电势能小于0 B．P点下方的大地表面感应出负电荷 C．若云层下降，带电微粒在P点受到的电场力增大 D．若云层升高，P点的电势保持不变 9．如图所示，匀强电场中的A、B、C三点连线构成边长为L的等边三角形。把带电荷量为+e的质子从A点移到B点，电场力做的正功为W；把带电荷量为-e的电子从B点移到C点，电场力做的正功也为W，则下列说法正确的是（    ） A．A、C两点间的电势差为 B．A、B、C三点的电势关系为 C．电场强度的方向一定与AC垂直 D．若电场强度方向与纸面平行，则电场强度大小等于 10．如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（　　）    A．m=0.5kg B．m=0.3kg C．E=2×105N/C D．E=2.5×105N/C 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．如图1所示是一种利用放电法测量电容器的电容C的实验电路。主要实验步骤如下： ①按照电路图连接电路，在断开的情况下闭合给电容器充电，等电压表指针稳定后记下电压表的读数； ②断开，闭合，让电容器通过滑动变阻器R放电，放电过程中，每隔1s记录下电流表的读数I； ③利用实验数据，作出图像如图2所示。 (1)调节滑动变阻器R的值可以改变电容器的放电时间，实验过程中若发现电容器放电时间较短，需要增加放电时间，应该把滑动变阻器R的触头 移动（填“向上”或“向下”）。 (2)图像与坐标轴围成的面积表示 ，根据图像，电容器储存的电荷量 C（结果保留2位有效数字）。 (3)待测电容器电容 F（结果保留2位有效数字）。 12．某实验小组的同学在探究电容器的充、放电时，设计了如图甲所示的电路，实验时进行了如下的操作∶ ①将单刀双掷开关接a，并稳定一段时间。 ②将单刀双掷开关接b，描绘出电流表的示数随时间的变化规律，如图丙所示。 (1)根据电路图甲用笔划线代替导线将图乙中的实物图连线 ； (2)下列现象正确的是 A．操作①中，电容器的上极板带正电 B．操作②中，流过电流计的电流向上 C．操作②中，两极板之间的电场强度逐渐减小 (3)若I-t图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电源的电压为U=2V，电容器的电容约为 C= F（结果保留两位有效数字）；如果操作①、②中，仅将电阻箱的阻值调小，则图丙中，电容器的放电时t （填“变大”“变小”或“不变”）。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图所示，粗糙水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点，半圆轨道的半径为R，空间中存在着方向水平向右的匀强电场，将质量为m、电荷量为的滑块（可视为质点）在距B点为处的P点由静止释放，滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，取滑块在P点时的电势能为零，滑块与水平绝缘轨道间的动摩擦因数，重力加速度为g，求： (1)滑块在B点的速度大小； (2)B点的电势； (3)滑块在半圆轨道上运动的最大速度。 14．如图甲所示，两水平放置的平行导体板、，板长为，板间距离为，为两板中心线，两板间加上有周期性变化的电压，如图乙所示（图中为已知值，为未知值）。左侧为粒子源，源源不断地发出质量为、带电量为的带电粒子，粒子均以相同的初速度从点水平射入两板间。若带电粒子在时刻从点射入平行板，时刻刚好从板的右边缘射出。带电粒子的重力、粒子间相互作用均忽略不计，两板间电场为理想的匀强电场。求： (1)带电粒子射入平行板的初速度； (2)图乙中的值； (3)时间内时刻射入平行板的粒子恰好从点射出，求。 15．X射线技术是医疗、工业和科学领域中广泛应用的一种非侵入性检测方法。如医院中的X光检测设备就是一种利用X射线穿透物体并捕获其投影图像的仪器，图甲是某种XT机主要部分的剖面图，其工作原理是在如图乙所示的X射线管中，从电子枪逸出的电子（初速度可忽略）被加速、偏转后高速撞击目标靶，实现破坏辐射，从而放出X射线，图乙中、之间的加速电压，M、N两板之间的偏转电压，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点，虚线与靶台在同一竖直面内，且的长度为。已知电子质量，电荷量，偏转极板和长、间距，虚线距离靶台的竖直高度，不考虑电子的重力、电子间相互作用力及电子从电子枪中逸出时的初速度大小，不计空气阻力。 (1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小； (2)求靶台中心点离板右侧的水平距离； (3)若使电子打在靶台上，求、两板之间的电压范围（计算结果保留两位有效数字）。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$