单元检测(九) 电场力的性质 电场能的性质-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（重庆甘肃贵州云南四川专版）

·物理· (2)滑块1从B点到C,点过程中，由机械能守恒 得2mf-2m话=一mgL 两物块发生弹性碰撞，有h)一m十m2西 2m味=之m透十之味 解得=一4m/s va=2 m/s 即滑块1第一次到达C点时，因碰撞使滑块2 获得的速度为2m/s。 14.(1)7.5J(2)h=2m/s(3)0.5m 【解析】(1)小车和小物块组成的系统水平方向 动量守恒，故小物块到达圆孤最高点A时，二者 的共同速度*一0，设弹簧解除锁定前的弹性势 能为E,上述过程中由能量转换和守恒，则有 Ep=mgR+umgL 代入数据解得E,=7.5J (2)设物块第二次经过O时的速度大小为Vm, 此时小车的速度大小为，研究小物块在圆弧 面上下滑过程，由系统动量守恒和机械能守 恒有 0-mvm-MUM mgR=2md+号Ma 解得m=2.0m/s (3)最终小车和小物块相对静止时，二者的共同 速度为0，设小物块相对平板车滑动的总路程为 s,对系统由功能关系有 E=umgs 代入数据解得s=1.5m 小物块最终静止在O点右侧，它距O点的距离 为s一L=0.5m 15.(1)品（或者0.075）(21.6s(312m 【解析】(1)由牛顿第二定律，对A有 mgsin =ma 对B有 2024一2025学年度单元过关检测（九）】 一、单项选择题 1.D【解析】根据题意可知，电子从静止沿电场线 从A运动到B,则电子所受电场力方向为A→B, 电场强度的方向由B→A,A错误：沿电场线电势 降低，所以A点的电势一定低于B点的电势，C 2 参考答案及解析 Amgsin 0-u.4mgcos 0=4maz 设经过时间t,两者在C点第一次相遇，对A有 10d-a 对B有 9d-7a 解得西一看 (2)对滑块B,因4 ngsin0<g·4 ngcos0,则解 除对B的锁定后，B在斜面上保持静止。对 A有 2=2a1d 解得v=6m/s A、B碰撞动量守恒 mv=mvA十4mvg A、B发生弹性碰撞，机械能守恒 ·4m呢 解得⅓=一3.6m/s v8=2.4 m/s 假设小球A在与滑块B第二次碰撞前，B一直 减速到零，B减速运动的时间为1，则对B 4mgsin 0-uz.4mgcos =4man 0=B十at1 解得am=-1.5m/s2,4-1.6s 若二者在t2≤1.6s时间内相遇，有 1 1 d+之a号=m1十之al号 解得t2=1.6s 假设正确，A、B从第一次碰撞到第二次碰撞间 隔的时间为1.6s (3)设A、B最终停止位置到C点距离为x,由能 量守恒，有 mgsin 0(L-x)+4mgsin 0(L-d-x)=us. 4mgcos 0(L-d-x) 解得x=12m 物理·电场力的性质电场能的性质 错误：电子所在位置的电势越高，电势能越低，所 以电子在A,点的电势能大于在B点的电势能，D 正确：根据题意，不知周国电场线的分布情况，无 法判断电场的强弱，B错误。 2.B【解析】沿电场线方向电势逐渐降低，C点电 衡水真题密卷 势高于其右侧点的电势，故不是A、B间电势最低 的，点，A错误：C的电场强度由两个电荷产生的 电场同向叠加而成，方向向右，A的左侧电场方 向向左，故不可能存在与C点电场强度相同的 点，B的右侧两电荷产生电场反向叠加，并且当 十q1产生的电场强度大于一q2产生的电场强度 时，电场方向与C相同，但因为此位置相对于A 的距离比C相对于A的距离远，所以在此区战产 生的电场强度一定小于C处的电场强度，B正 确：B右侧场强为0的点满足k号=k器，电势为 0的点满足k廷=k2,很明显不是同一位置，C 错误：由图中电场线分布可知C,点电势高于D 点，所以负电荷在C点的电势能低，移到D点时 电势能增大，D错误。 3.C【解析】-x图像，斜率表示电场强度，在x0 处的图像斜率不为零，则电场强度也不为零，A 错误：x=20cm处图像斜率为零，则满足 Q。 k40m=k(20m,所以电荷M所带电荷 量大小Q1=4Q,B错误；根据电势变化图像可 知，在0一20cm内，电场方向沿x轴正方向，在 x>20Cm处，电扬场沿x轴负方向，可知，点电荷N 为正电荷，点电荷M为负电荷，C正确：根据电场 叠加原理，在一20cm一0内，电场强度不可能为 0,D错误。 4,D【解析】等差等势面越密集的位置电场线越 密集，电场强度越大，则在c、d、e、f四点中，f点 的电场最强，A错误；因为B供电线的电势高于 A供电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电 势最高，B错误；将某电子在d点由静止释放，它 会向c点所在等势面运动，C错误；因为d、e两点 电势差等于e、f两点的电势差，根据W=Ug,可 知将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子 由e移到f电场力所做的功，D正确。 5.A【解析】根据电场叠加原理可知，电荷量分别为 g(q>0)和一q的，点电荷在，点P(0,a)产生的场强方 (W2aos45° 向沿x轴正方向，大小为E=2k,9 g,所以要使点P(0,)的电场强度为零，第三 2a 个，点电荷Q的位置应该在y=a的直线上。若Q 在（一a,a),要使点P(0,a)的电场强度为零，则Q 2 单元过关检测 应带负电，且创识=号2，解得Q=-号9，A正 a22a2 确，B错误；若Q在(0,0)，P(0,a)点的电场强度 不可能为零，C错误；若Q在(a,a),要使P(0,a) 点的电场强度为零，则Q应带正电，且Q- a 票解得Q-号D格。 6.C【解析】a、e、c、∫四点在同一等势面上，电势 相同，A错误；等量同种点电荷中垂线上，关于O 点对称的点的电场强度大小相等，方向相反，B错 误：电子沿直线a→O→c运动过程中，静电力先 做正功后做负功，则电势能先减小后增大，C正 确：b、d到a点的距离为d=√+r=√2r,则在 球心0处放一电荷量为2Q的负电荷，可使a点 的电场强度为E=一 2+2X,Q 2 (V2)7c0s45°- 0,D错误。 7.D【解析】在电场未反向时，弹簧处于压缩状 态，压缩量为0，根据平衡条件可得qE十mg= k4,解得=9E士mg-2mg,B刚要高开地面 时，弹簧处于伸长状态，仲长量为工1，对B根据平 衡条件可得红1=mg,解得=受，由能量关系 可知2md+mg红十)=gE(红十)+号k 一，解得A的选度大小为口=8√吧，D 正确。 二、多项选择题 8.BD【解析】由于原点O处的电场方向沿y轴正 方向，且点电荷A的电荷量为一q,所以EB应沿 x轴负方向，Ec应沿y轴正方向，B带正电，C带 负电，即A、B带异种电荷，且EB一EA,即 品=品，所以电荷B.C的电荷量为 Q=是9，A错误，B正确；由于B.C为等量异种电 荷，所以由O点到P点，电势先降低后升高，负电 荷沿直线从O点运动到P点，电势能先增大再减 小，C错误，D正确。 9.BC【解析】只有水平电场时滑块匀速运动，则 ·物理· qE=mg,再加沿纸面与水平方向成60°角、斜向 右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电场时 滑块也做匀速运动，则gE十gEcos60°=f,Fy mg十Bn60,f=,解得9E=号mgh 号R-3f-,所以m=E,A错 2 g 误，B、C正确：滑块沿水平地面运动距离d的过 程中，其电势能变化量等于电场力做功W一(gE +qEcos60°)d=3Eg4,D错误。 2 10.AD【解析】当小球带正电时，小球在轨道的最 高点B最容易脱离轨道，结合题意在B点时对小 球由牛频第二定律有Bg十mg=m食小球从A 点运动到B点由动能定理有一(E1q十mg)· 2R=之mi-号md,解得E=m3, 5gR A正确，B错误；当小球带负电且E2q>mg时， 小球在轨道的最低点A最容易脱离轨道，因此 在轨道最低，点由牛顿第二定律有Exq一mg= m层，解得B=m水迟，当小球带负电且 gR Eq<mg时，小球在轨道的最高点B最容易脱 离轨道，结合题意在B,点时对小球由牛频第二 定律有mg一Bg=m是小球从A点运动到B 点由动能定理有-(mg一Eg)·2R=司m话- 之m,解得E-5m心，C错误，D正确。 5gR 三、非选择题 1.(DE=Bmg(2a=2 38 【解析】(1)根据题意，对小球A受力分析如图 所示，由平衡条件有Tcos30°=mg Eg-T+Tcos60° 则有Eg=√3mg 解得E=3mg； 2 mg ·2 参考答案及解析 (2)剪断橡皮筋瞬间，小球的速度仍为0，没有空 气阻力，所以由牛顿第二定律可知Eg一 Tcos60°=ma 解得a=23。 38。 12.(1)2√5m/s,末速度与水平方向夹角满足tan0= 2 (2)5×10N/C,方向水平向右(3)0.225J 【解析】(1)小球从A→B做平抛运动，竖直方向 微自由落体运动，根据=古g可知 8=0.2s 在B点，竖直方向速度为%=gt=10X0.2m/s= 2 m/s 则在B点，小球的速度大小为 %=w√0+元=√4+2m/s=25m/s 末速度与水平方向的夹角满足tan0= 是-名 (2)小球在B→C过程做直线运动，说明所受合 外力与速度方向共线，则重力竖直向下，电场力 水平向右，所以电场力和重力满足 am0-8器-号 解得E=2mg=2X1X10X10N/C=5× 4X103 10N/C,小球带正电，所以电场强度方向水平 向右 (3)小球从B+C,根据动能定理 gEd+mgdian0=民-2mu6 解得E=0.225J 13.(1)4m(2)5m/s2(3)(4-2√2)m 【解析】(1)根据题意，对小球B受力分析，由平 衡条件有F单=mg 由库仑定律有A=9 解得h=4m: (2)让一个与A完全相同的不带电的小球C与 小球A接触一下，移走小球C,小球A的电荷量 变为Q'=+2×10-5C 2 衡水真题密卷 对小球B,由牛顿第二定律有mg kQa-ma 解得a=5m/s2; (3)根据题意可知，当小球B所受合力为0时， 小球B的速度最大，设此时A、B距离为h1,由 平衡条件有mg= kQ'g hi 解得h1=22m 则有x=h一h1=(4-2W2)m. 14.(1)qB=5.0×10-5C(2)△L=0.5m 【解析】(1)A、BC处于静止状态，则C对B的 库仑斥力 F.=kgcgn L 以A、B为研究对象，根据力的平衡 F。=(ma十ma)gsin30 联立解得9B=5.0×105C (2)给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加 速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B 之间的弹力也逐渐减小。设经过时间t,B、C间 距离变为L',A、B两者间弹力减小到零，此后两 者分离。则t时刻C对B的库仑斥力为 Fo-kgcgn L 以B为研究对象，由牛顿第二定律有 F%一ngg sin30°-mgg cos30°=ma 联立解得L'=1.5m 则A、B分离时，A、B运动的距离△L=L'一L= 0.5m 15.)<E<g (2)2≥√7gl或v2≤√2gl 【解析】(1)当电场力gE1<mg时，小球在最高 点的速度口最小，若小球刚好能通过最高点，则 在最高点有 mg-qE=mT 从最低点到最高点，由动能定理得 -(mg-qE)2-mm 解得E-3mg 5g 2 2 单元过关检测 当电场力qE>mg时，小球在最低点的速度口 最小，若小球刚好能通过最低，点，则在最低点有 B-mg=m号 解得E=3mg q 联立可得要使小球做完整的圆周运动，电场强 度应满足3m5≤E<3mg； 5g (2)如图甲所示，当电场方向水平，且E=4mg 3q 时，小球所受重力mg、电场力gE,的合力大小 为F=√mg+(gE=号mg,与水平方向 的夫角0满足m0一器=是 若小球获得水平递度改后刚好能做完整的圆周 运动，在速度最小的位置B满足 F=n号 小球从A点运动到B点，由动能定理得 -mgl(1+sin 0)-qEalcos 联立解得=√7g7 若小球获得水平速度吃后来回摆动，则小球刚好 能到达C点或D点（如图乙所示），小球从A点运 动到C点，由动能定理得一mgl(1十cos)十 F.lsin 小球从A点运动到D点，由动能定理得 -mgl1-os》-gE,lsin0=0-7m暖 解得2=√2g 综合可得，欧≥√7g或2≤√2g时细线均不 会松弛。 B qE. D mg t 甲2024一2025学年度单元过关检测（九）】 物理·电场力的性质电场能的性质 (考选时可75分钟，惑分100分》 一，单项达择题：本题共7小盟，每小驱4分，共8分。在每小题给出的四个燃项中，只有 一项是符合题日要求的。 题号 1 3 5 容案 1.如图所示：A.B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅受 电场力作用，沿电场线从A蓝动到B。下列说法正确的是 A.电场的方向由A指向B BA点电场强度大于B点电场强度 CA点电势高于B点的电势 D,电子在A点的电梦能大于在B点的电势能 2,在A、B两点成置电荷量分别为十小和一：的点电香，其形成的电蜗线分布如图所示，C 为A,B连线上的一点，并且A,B阿C点的电易强度最小，D是纸面上的另一点，DC连 线与AB套直。已知无穷运电势为零，电背Q在其周围产生的电婷为甲=g.下列说 法正确的是 AA,B其C点电势最低 我在整个直线AB上不可能存在另一个与C电场强度相同 的点 CAB连线上B的右侧有一点（丰无穷远）电势和电场强度均 为零 D若将另一鼻电荷从C点移到D点，侧电荷的电脖虚或小 3,两点电背M.N分别固定在x=一0m和坐标原点处，点电荷N的电背量大小为Q:, 取无穷运处电势为0，两个点电背所形成电场的电劳在 .oV x轴上的分布如图属示。x=0m处电势最低，则下 列说法正确的是 A和处的电场强度为0 我电背M韵电荷量大小为2Q C点电衢N为正电背，M为负电得 D.在一0cm0内，电场强度为0的位置只有一 单元过美检测（九}物理第1页{共8页） 衡水真无 毛在维护和检修高展供电线路时，为了不影响核南用电，电工经常整在高压线上带电程 业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属绘线编织的表蟹（如图甲所示）。图 乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电 势高于A供电线的电势，银线表示电工周围某一蕉面上的等差等势线，r、d、©，F是等势 线上的四个点。下列说法正确的是 产供电线 A在(、d、f四点中，e点的电场最强 B在、d,f四点中，f点的电势最商 C将某电子在d点由静止释放，它会向？点所在等劳面运动 D将电子由d移到电场力所敏的功等于将电子由e移到了电场力所做的功 5.如图所示，在0小y平面内有两个电背量分划为(0》和一g的点电固定在点（一a,0) 和点(@，0)，县使点P(0,)的电将激度为零，第三个点电背Q的位置和电荷量可能是 《3 +n0,4 (-u.01 Aa,-竖 我(-日)-29 c0.0.号 D.(a.a)7g 6.如图所示，@，6，，d、,f是以O为球心的球而上的点，球而的半径 为r,平而ak/与平面f垂直，分别在b,d两点放上等量同种烈 电背十Q,静电力常量为★。下列说法正确的是 A,a、c、、四点电势不问 且aFr、了四点电场强度相同 C电子沿直线wO*℃运动过程中，电劳能先减少后增加 n若在球心0处放一电而量为受Q的负电而，则a点的电将器度为9 密鞋 单元过美检测（九】物理第2页{共8质） 7.如图斯示，空间存在竖直向下的匀烈电场，电场潮度的大小E一5（黑为重力加速度）， A,B两将体通过劲度系数为是的绝液竖直轻质弹簧相连放在水平面上，A,B都处于静 止款态。A,B质量均为网：其中A带正电，电将量为十V,B不带电。弹簧妇终在弹性限 皮内，弹簧的弹性势能可表示为F,=云好，青为弹簧的劲度系数，工为维簧的形变量。 若不计空气阻力，不考虑A物体电传量的变化，保持电斯强度的大小不变，将电场方向 收为要直向上，当物体B列要离开地面时，A的速度大小为 ( A受 且四 nR四 二，多项选择题：本题共3小题，每小览5分，共15分。在每小赠给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得5分，进对但不全的得3分，有选错的得0分。 断号 8 D 10 答案 8.点电荷A.B,C因是在Oy平面内，A,B位于x轴 J 上2d和3d处，C位于y轴上3d处，如图所乐，已 4 知在原点O处的电肠方向沿y雏正方向，点电背A 的电荐量为一，点电荷B,C的电荷量大小相等，下 列氨述正确的是 A.点电荷A,B警同种电荷 五点电背B的电荷量为？9 C一个带负电的试操电背沿直线从O点运动到P点，电势能始终保持不变 血个梦负电的试探电荷沿直线从O点运动到P点，电劳德先增大再或小 9.如图所示，一电荷量为十。的骨块放在图殿水平 地面上，空同存在水平向右，电场强度大小为E 的匀强电居，给滑块一向右的初速度，滑块怡好 做匀建直线运动。突然在空同能如沿纸面与水平方向成0角，斜向右下方，电场强度 大小也为E的另一匀强电场，滑块仍然做匀速直线运动，重力加速度为￡，关于滑块在 两个叠知电场中的运动，下列说法正确的是 单元过美检测（九}物理第3置{共8页） 衡水真 A滑换的质量为 民滑挠对地面的压力大小为学一 C滑块与地面间的动摩擦棋数为得 D带块沿木平地面运动离d的过程中，其电势能变化量大小为E 1山，如图所示，内表面光滑绝缘的率径为R的图形轨道固定在竖直平面内，平面内有竖直 向下的匀强电畅，当带电小球（可视为点电荷）以大小为，水平向右的初速度从轨道的 最年点A开始运动时，小球恰能敏完整的图周运动。已知带电小球的质量为两，电背 量大小为正负术知)，重力加违度大小为x,则下列说法正确的是 A若小球饰正电，则电场烈度大小一定为四二m尽 5gR 民若小球带正电则电孱盈度大小可能为心二四迟 C若小球布负电，则电畅残度大小一定为m士mR A若小球带负电，则电场强浅大小可能为5m心 5gR 三，非选择驱：本驱共5小题，共57分。 11.(7分)如图所示，有三根完全相同，原长均为L的随该轻质橡皮箭，其中两根的一端固 定在天花板上的O点，另一端分别连接质量均为m的带电小球A.B,它们所裙的电背 量分别为一和+？，A,B之列用第三根橡皮葡连接起米。山于空间存在水平向右的匀 强电场，子衡时三根惊皮蔚的长度均为醇长的子。已知橡皮箭裤足胡克定律并始峰在 弹性限度内，两小味历带电荷量始篷不变，不计两小球间的静电力，重力加递度大小为 g。米： (1)匀强电场的电屠强度大小E: (2)若剪断A,B之间的橡皮脑，则剪新像皮皓对间，小球A的加速度大小金。 题密程 单元过美检测（九】物理第4页{共8质） 12.(10分)如图所示，带有等量异种电荷的平行金属板M、N经直放置，M,N两板间的矩 13.(10分)如图所示，电荷量为Q=十4×101C的带电金属小球A固定在绝峰的水平面 离d一Q5m,现将一质量m一1×104g,电荷量g一4X10-于C的警电小缘从两极板 上，另一个电荷量为9一十4×10+C.爱量为m一0.9g的小球B恰好静止在A正上 上方的A点以。=4m/s的初速度水平黄出，A点距离两服上编的高度h=0.2m之后 方的E点。现将小球B先树定，让一个与A完余相同的不梦电的金属小球C与小球 小球恰好从靠近M板上端处进人两板间，沿直线运动碰到N版上的C点，流直线与由 A接船一下，移走小球C,再由E点静止释放小球B。已知小球A,B均可视为霞点，静 线的术端相切。投匀送电场只存在于MN之其，不计坐气阻力，取g一10m/,求： 电力常量为-9×1@心N·m/C,重力知速搜g取10m/,在小球B下落过程 (1)小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小和方向： 巾，求： (2)M,N两板间的电场强度的大小和方向： (1)E点到A的高度h: (3》小球到达C点时的动能。 (2)小球B释放解间的加速度大小a: (3)小球B的违度达到最大时的位移x. BO E w 单元过美检测（九！物理第5页{共8页） 衡水真题密卷 单元过美检调[九】物理第5页共8质) 2 14.13分)如图所示，可钱为置点的三物块A.B,C发在领角为3即的国定料面上，物块与料 15,《1了分)如图所示，长度为的绝缘细线将置量为m、电荷量为g的带正电小球最挂于0 西间的站幸因数一裙A与：紧靠在一起，C紧靠在同定挡酸上，三物块的质经分 点，整个空间中充裤了匀强电场。（取in37-0.6,c0s3产-0.8） (1)当电场方向经直向上时，若使小球在A点获得木平速度m=√2，小球刚好能在 别为m=00k架m,=030g、m=0,动起：其中A不带电，BC均蒂正电，且重= 竖直平而内戴完整的圆周运诗，求电场强度E； 1,O×10C,开始时三个物块均管绿持静止且与斜面间均无焊藤力作用，B,C间相距 L一10m玩始A能加一平行于斜南向上的力F,使A在斜面上做加速度a一1,0m/ (2当电扬方何水平，且电器度配一45时，若不能让细规松法，求小球在A点铁得 的匀加速直缓运动，假定斜面足够长。已知静电力常量=90X1护N·旧/C,= 的水平渔度，应流满足的条件。 10m/。求 (1)B物块的电荷量gm: 2)4.B运动多长题离后开始分离 2 单元过美检测（九}物理第了页{共8页） 衡水真题密程 单元过美检调[九】物理第5页{共8质)