周测评(15) 电场(一)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（福建专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十五） 物理·电场（一）】 (考试时间75分钟，蕊分100分) 一，单项选择题：本题共4小题，每小盛4分，共16分，在物小盛给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 答案 1.如图(a)所示，一点电荷P(未函出》所在的水平直线上有M,N两点，在M,N两点分 别放置试深电背，其受到的静电力与试深电将的电荷量的关系分判如圈（中直线【， Ⅱ所示。规定向右为正方向，则 M N AP蕾正电 BP在M点左侧 CM点电势比N点的低 D.M点电场强度比N点的小 2,经研究表明取无穷近处为零电势，导体慧表面的电势与导体所带的电荷量成正比，与 导体球的半径成反比。金属小球▣和金属小球6的半径之比为1：2，所带电背量大小 之比1·7，两小球间距运大于小球半轻且间年为L时，它们之间的相互引力大小为F。 现将金属小球a与金属小球6相互接触，达到静电平衡后再放属到原来位置，这时▣、6 两小球之间的相互.作用力是（不考成万有引力） A库仑异力F L库色养力r C军仑力F A岸仑I为紧r 3,月两根长度相等的论缘闲线系住两个质量相等的带电小球A和B,A替正电，B带负 电，且gA=4:,悬挂在水平向右的匀街电畅中，保持平衡状态，下列健正晚表示系 统平衡状态的图是 B 学科素养周测评（十五）物理第1页（共8页） 衡水真 七.如图所示，半径为R的馋缘细属环上均匀分布着电背量为Q的正电荷，A、B,C三点将 班 阅刷三等分，取走A,B处汇长均为△L(山《R)的圆氧上所替的电背，静电力常量为 ,此时醒心O处电城强度 姓名 A方向沿C0,大小为9 2xR 且方向沿0℃，大小为9兰 得分 2nR C方向沿00，大小为9 R D方向沿0C,大小为？△ R 二，多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共4分。每小题有多项符合题日要求，全阳 迭对的得6分，选对但不全的得3分，有远锈的得0分。 题号 5 7 8 答墨 五，如图甲所示，两个带有异时电背的小球穿在觉據环上叫，b,,d为圆环与坐标结的四个 交友。球2周定在某位置（图中汉有到出》，球1从。处开始沿侧环遵时针移到©处，议球 1与坐标原点O的连线鼎z牡正方向的夹角为B,图乙和图丙分别为两个小球在坐标原 点O生的电场强度在x方向和y方向的大小与爽角9的关系图线，则 E,10N·C) 5A1rN·C A球2固定在d处 日康1悟负电荷，球2替正电荷 C,球1与球2的电背量之比为5·4 D球1受到的电场力先增大后诚小 ,如图所示，不带电，长为1的导体棒水平放置，现将一个电荷量为十？(？>0)的点电背放 在棒的中心轴践上距离棒的左喇R处，A,B分期为导体棉左右两端的一点，静电力常 量为是，当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是 蹈密在 学科素养周测浮十五)物理第2页（共8页引 6 A棒的两端都感应出负电背 我棒上感应电枚在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右 C棒上感应电传在棒的中心0处产生的电场强度大小E=R+.5了 D.若用一根导线将A,B相连，异线上不会产生电流 7.AD-EFG月是空间中的立方体，4.，、d分别是图示四暴边的中点，在A,B、D、 E,下、H六个源点成置点电荷，电性和电传量如图所示，下列说法正确的是() Aab,c,d四个点中b点电势最高 五4b,e,d四个点中：点电场溪度最大 C正方形ad中心处的电肠强度为0 D.把正试探电荷从a点沿a,c连线移动到©点，电荷的电势能不变 &如图所示，长为4(，领角为3的光滑绝缘细杆AD蛋直穿过半径为，电得量为一Q的 罚定大图环圆心O,相杆上形，O.C三点等分细杆长度。现从细仟的原端A无初速度地 释数一个质量为m,电荷量为十？的套在细杆上的可提为点电荷的小滑环。已知尊电力 常量为金，重力加速度大小为：，m37=0,6,w37”=Q8,大测环和小滑环上的电荷 均匀分右，小滑环上的电背不感响电场分布，侧下说法正确的是 人小嘴环在D点的速度大小为，4 及大圆环在B处产生的电场强皮大小为架 4 C小带环从B点到C点的过程中电场力所做的功为0 3,25Q D小滑环在A点的加建度大小为气g+ 25m/ 6 学科素养周测评（十五）物理第3页（共8页） 衡水真 三，非装择愿：共0分，其中9、10、1小为填空题.12、13为实验题，1415、16为计算题。 3,(3分)在真空中，一点电荷在M,N两点产生的电场电场强度方向如图所示，已在两 点的连线上电扬强度的最大值为100N/C,取sin53°'一4，B,os5°一Q.6,用N点的电 场强度与M点的电场强度大小之比为N点的电场强度大小为E- N/C. 1血，（名分：铂上闲定着两个点电荷A,B,两友电蒋分料位于a一0.一4d处，两者所 在区域为真空，在两者连线上某点的电场蜜度E与该点位置的关系如图所示。选琅工 轴正方向为电场强度的正方向，无限远处电势为零，则点电荷A,B电性一（填 “相同”成相反”)：A、B乐带电荷量的地对值之比为 上 034 11,(3分)如图甲所示，直线AB是电畅中的一条电场线，沿与直线AB成8=3？“角的方向 建文直线坐标轴Oz,令原点O处电势为零，则沿Q正坐标拍上各点的电势g与工坐标 美系如图乙所示，直线上P点坐标已标注在图中。侧电场方向沿《填“A+B” 或“B+A":原点O处电景强度大小为V/m 0 oV 乙 12.《5分)某物理兴慧小组科用如图所常装置来探究影响电间静电力的因素。A是一个 带正电的物体，系在绝缘兹线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电 力的大小可以通过管线偏离竖直方内的角度显示出来。他们分别进行了以下操作： 蹈密香 学科素养周测浮十五)物理第4页（共8页1 声最一：把系在批规上的蕾电小球先后鞋在横杆上的P:,P:,P,等位置，此较小球在 不司位置所受带电物体的静电力的大小。 安课二：使小球处于同一位置，增大或碱小小球所带的电有量，比较小球所受的静电力 的大小。 1)该实验采用的方法是 。(填正确选项前的字母) A理相实教法 民控制变量法 C等效整代法 (2)若小球质量为m,在P,位置的偏离竖直方向的夹角为：，则梦电体受到的库仑力 大小为 (3)在实险中，小组同学让两半径为R的小球分别替上：和：的正电荷，并使两小 染球心相距欢时处于平商秋志，利用公式F-大聚来计算两小球之侧的件 仑力，你以为该值与第二同的结果相比成该 (填“偏大“偏小“或“相 等)，理由是 13.(8分)如图所示，等边三角形AC位于整直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上 方，3个点电背分别固定在三角形的三个顶点上。已担AB边中点M处的电场离度方 向竖直向下，C边中点N处的电场置度方向竖直向上，A点处点电荷的电黄量的施 对值为g,求： (1)B点处点电荷的电荐量的绝对值并判断3个点电背的正负。 (2)C点处点电背的电背量. 学科素养周测评（十五）物理第$页（共8夏） 衡水真见 1(10分)如图所示，一个带正电的小球，质量为m,电荷量为《：固定于绝缘轻杆一端，轻 杆的另一精光滑校极于？点，重力加连度为：。 (1)未加电板时，将轻杆向左2至本平位置，无每速度释微，小球到达最低点时，轻吊 对它的拉力大小。 (2)若在空博中临加一个平行于纸面的匀强电场，大小方向未知。将轻杆从左边水平 位置无初迪度释做，小域到达量低点时，受到轻杆的拉力为mg:将轻杆从右边水 平位置无物速度释放，小球到达最低点时，受到轻杆的拉力为服，求电场强度的 水平分量E.和竖直分量E,: 密程 学科素养周测浮十五》物理第6页（共8页1 6 15.12分)三个相同的金属小球A.B.C均带电，其中A和B所带的电荷量分则为Q, 16,(16分)如图所示，在坐标系小的第[象凤内，分布看电场强度大小为E,沿y轴负 3 :二者分期与两限等长的地涤指规一端相连，两湘线的丹一端周定在同一点0，平衡 方向的匀强电场：第Ⅱ象限内，置心为O的圆环状区城内存在沿半径方向的均匀辐 时连接小球的细线与竖直方向的亮角均为30”，如图所示，现用小球C先与A接触，再 向电场，虚线b为图环外径和内径到的中心线，中心线上电场强度的大小也但为E 与B钱慰，然后移开C(过程中A,B之问末线)，A和B再次平衡后，两潮线之间的 方向均指向O点，山圆酒的半径为R。从离子源飘出的正离子（初速度可忽略），经第 夹角变为120，求初始时小球C所带的电传量 Ⅲ象限内的电场雄速后从工轴上的a点遭人辐向电场，并沿中心线a山做愿周谧动，之 后由b点进人第I象限并射到位于x箱的靶上。不计重力和离子间的相互作用，求： (1)加速电场的电压。 (2》离子射到花上时的位置坐标及其速坐与比衡的关系 上离子海 6 学科素养周测浮（十五）物理第7页（共8页} 衡水真蹈密在 学科素养周测博十五)物理第8页（共8页引·物理· 参考答案及解析 则A,B共速的速度为6=卫 -=2.4m/s 解得Ee=217.8J 1 m十 则当弹簧最短时弹簧弹性势能的范围为45J≤ Em≤217.8J。 弹性势能为Ee=2mi-(m+m) 1 10 2024一2025学年度学科素养周测评（十五） 物理·电场（一） 一、单项选择题 1,C【解析】由图像中直线I可知，在M点放置的 得tan月= ,可得a>B,C正确。 mg 试探电荷带正电，受到的电场力向右，则M点的 O 电场强度方向向右；由图像中直线Ⅱ可知，在N ·E 点放置的试探电荷带负电，受到的电场力向右， T: /阴 则N,点的电场强度方向向左；可知点电荷P应 qE平B 位于M、N两点之间，且P带负电，A、B错误。 根据E=E,由Fq图像可知，直线I对应的电 mg 4,A【解析】由于圆环所带电荷量均匀分布，所以 场强度大于直线Ⅱ对应的电场强度，即M点电 孤长为△L的小圆孤所带电荷量q8织，没有 场强度比N点的大：报据E=k号，可知M,点比 取走所带电荷时圆心O,点的电场强度为零，取走 N点离负点电荷P更近，则M点电势比N点的 A、B两处的电荷后，圆环剩余电荷在O点产生 低，C正确，D错误。 的电场强度大小等于A、B处孤长为△L的小圆 2.A【解析】a、b两小球相互吸引，两小球带异种 孤所带电荷在O点产生的电场强度的叠加，方向 电荷，根据库仑定律得，相距L时的相互引力 相反，中有E一得os侧，每得E,-器兴 F=7kg2 ,当它们相互接触后，电荷先中和后重新 方向沿CO,A正确，B、C、D错误。 二、多项选择题 分配。它们相互接触达到静电平衡后，电势相 5.AC【解析】根据题图乙可知，当球1位于b点 a,6两小球电荷量关系为24。= 同，因U=9, 时，坐标原点O处在x方向的电场强度为零，则 可知球2一定在y轴上，否则其产生的电场强度 q6,中和后有g。十qa=6q,解得q6=2q.=4q,中 总会在x轴方向上有分量，且随着球1从a点到 和后a、b两小球电性相同，静电平衡后电场力大 c点，坐标原点O处在工方向的电场强度强先沿 小为F=8kg=吕F,电场力表现为库仑斥力，A 着x轴负方向，再沿着x轴正方向，由此可知球1 带正电，则球2带负电，而若球2在b处，其在坐 正确，B、C、D错误。 标原点O处产生的电场强度与球1在坐标原点 3.C【解析】设|qA|=49g|=4g,A带正电，受到 O处产生的电场强度在y轴正方向的电场强度 的电场力水平向右，B带负电，受到的电场力水 不为零，但由题图丙可知，坐标原点O处y轴方 平向左。以整体为研究对象，设O、A间的细线 向上的电场强度总是沿着y轴负方向的，因此可 与竖直方向的夹角为a,则由平衡条件得tana 知球2一定在d处，A正确，B错误：设圆环的半 ,以B为研究对象，受力如图所示，设A,B 径为R,由题图乙可得，当球1在a点时E,= 2mg 间的细线与竖直方向的夹角为B,则由平衡条件 k0=5X10NWC.E,=是=4X10NWC,可 ·15▣ 6 衡水真题密卷 学科素养周测评 得q1·q2=5：4,C正确；根据库仑定律可得，小 有=如53-解得 -=100N/C,则 球1交到的电场力F=k兽，在球1沿着周环 号=64N/C,N点与M点到，点电荷的距离之 从a点到c点的过程中，两球之间的距离先增大 r 后减小，则可知球1受到的电场力先减小后增 比为3：4，故电场强度之比为16：9。 大，D错误。 10.相同1：9 6.CD【解析】根据静电平衡规律，导体A端带负 【解析】结合图像可知两电荷均带负电，故电性 电，B端带正电，故A错误：根据静电平衡规律，导 相同；由图像可知在x=d处电场强度为零，即 体静电平衡时O处的电场强度为零，即棒上感应 0-8解8-号 d2 =9 电荷在棒的中心O处产生的电场强度与电荷9 11.A→B200 在O点产生的电场强度等大反向，所以有E= 【解析】由题图乙可知沿着x轴正方向电势逐 飞R+0.5,方向水平向左，B错误，C正确：静 q 渐降低，电场方向由A指向B:该电场的电场强 电平衡时导体是等势体，表面是等势面，则导线 度大小为E=2 3.2 xc0s02X102×0.8 V/m= 上没有电流，D正确。 200V/m. 7.ABD【解析】根据点电荷的位置、电性和等量异 12.(1)B(2)mg tan a(3)偏大同种电荷相互 种电荷、等量同种电荷的特点，可知a、b、c,d四 排斥，电荷间等效距离大于3R,库仑力的实际 个点中b点电势最高，A正确；根据，点电荷的电场 强度和夫量的合成，可判断出a、b、c、d四个，点中 值小于kg9 (3R) a点电场强度最大，B正确；根据夫量的合成可知 【解析】(1)该实验采用的方法是控制变量法，B 正方形abcd中心处电场强度的失量和一定不为 正确。 0,C错误；a、c连线是电场中的等势线，把正电荷 (2)对小球受力分析，受力示意图如图所示，由 从a点沿a、c连线移动到c点，电荷的电势能不 平衡条件可得，带电体受到的库仑力大小为 变，D正确。 F=mgtan a. 8.AC【解析】根据对称性可知，全过程电场力做功 为零，由动能定理有2m%-0=mg·41si如37， 24 解得D一√5l,A正确：根据对称性可知， 大圆环在B处产生的电场强度大小为E一 Q mg k 十)0s45°=，B错误：根据对称 43 (3)在实验中，小组同学让两半径为R的小球分 性可知，小滑环从B点到C点的过程中电场力所 别带上q1和q:的正电荷，并使两小球球心相距 做的功为0，C正确；小滑环在A点的加速度大小 3R时处于平衡找态，利用公式F=照来 为a,由牛顿第二定律有ma=mng sin37°十 计算两小球之间的库仑力，可知该值与第二问 k Qq [+(21)7] 0s45,得a=3g+2@ 5g+10m22 .D 的结果相比应该偏大。理由是同种电荷相互排 斥，电荷间等效距离大于3R,库仑力的实际值 错误。 三、非选择题 小于影. 9.16:964 【解析】设两点的连线上到，点电荷的最近距离为 13.(1)gAB,C均为正电荷(2)3-3。 39 rmmN点到点电荷的距离为rN,根据几何关系 【解析】(1)因为M点电场强度竖直向下，则C ·16▣ ·物理· 参考答案及解析 为正电荷，根据电场强度的叠加原理，可知A、B 小球到最低点受到的拉力小于轻杆从右边释放 两，点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向 小球到最低，点受到的拉力，则说明电场在水平 相反，则B点电荷带电荷量为q,电性与A相 方向的分量向左，则轻杆从左边水平位置无初 同，又N点电场强度竖直向上，可得A处点电 速度释放，到小球到达最低点的过程中有 荷在N,点的电场强度垂直于BC沿A、N连线 mgL-E.qL+E,qL-2mvi 向右上，如图甲所示，可知A处电荷为正电荷， 所以A、B、C均为正电荷。 则小球在最低点有 Fn一mg-E,9=m2 E 其中Fn=4mg W E 轻杆从右边水平位置无初速度释放，到小球到 达最低，点的过程中有 M *A B mgL+E,gL+E,qL=方md EM 甲 则小球在最低点有 (2)如图乙所示，由几何关系EA=Ex·tan30 Fn-mg-E,q-m L 其中Fm=8mg 其中AN=√3BN=√3CN 联立解得E,g,E,=mg 解得q0=33 15.8g或-13g 39。 【解析】设细线的长度为L,由几何关系可知， 初始时A、B间的距离为L,则 E 3q F年= RqAqB kq·23kq L? L 2L2 E 对小球A由平衡条件可得 F年-mg tan30 乙 当小球C分别与A、B接触后，由题意结合几何 14.(1)3mg (2)E,=mg,方向水平向左E, 关系可知，A、B间的距离变为√5L,根据平衡条 件可得 mg,方向竖直向下 Flgzgal 【解析】(1)未加电场，则小球从水平位置无初 (3L) =mg tan 60 速度释放到最低，点的过程中有 可得1a1-留 mgl.mo 此时小球A、B所带的电荷量分别为 则小球在最低点有 gA-9A十gg 2 2 Fr-mg-mL qA+9c十qB 2 解得Fr=3mg g8=- 2 (2)加电场后，无论轻杆从哪边释放小球到达最 联立解得qC=8q,qc2=一13q。 低，点时受到的拉力均比无电场时大，则说明电 场在竖直方向的分量向下：而轻杆从左边释放 16.图 (2)(2R,0)2=39ER ·17▣ 衡水真题密卷 学科素养周测评 【解析】(1)设离子的质量为m,电荷量为q,加 第二定律及运动学规律有 速电场的电压为U,加速后速度大小为0，有 gE=ma -mo 1 R-2 离子沿中心线b做匀速圆周运动，由牛顿第二 x=vot 定律有 解得x=√2R qE-mR 离子射到靶上时的位置坐标为（√2R,0) 设离子通过匀强电场后射到靶上时的速为口， 解得U= 2 由动能定理有 (2)离子在第I象限内做类平抛运动，设该过程 qU+qER-mv 加速度大小为a,时间为t,离子通过匀强电场后 射到靶上时的横坐标值为x,速率为0，由牛顿 解得2=3ER。 m 2024一2025学年度学科素养周测评（十六） 物理·电场（二）】 一、单项选择题 1.A【解析】点电荷十q从圆心x=0处沿x轴正 为E--9出0vWaE,=总 方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为W。, 6V 2 cm =300V/m,可知左、右两侧的电场强度大 由电势能的定义可知，点电荷十q在x=0处的电 小不同，则该电场不是匀强电场，A错误：带正电 势能E。一W。,又E。与x的关系图线的斜率的 的粒子由静止释放后，在原，点左侧做匀变速直线 绝对值表示静电力的大小，将圆环分成很多可以 运动，进入原，点右侧后也做匀变速直线运动，粒 看成，点电荷的小段，由电场叠加原理可知，x=0 子不做简谐运动，B错误；原点处的电势最低，则 处电场强度为零，且从x=0向左、向右电场强度 粒子在该，点的电势能最小，动能最大，从x= 都变小，无穷远处电场强度为零。点电荷十q从 一3cm处到原点处的过程中，由动能定理可得 x=0向左、向右受到的静电力qE都是先增大后 减小。E。与x的关系图线的斜率的绝对值从 qU=mu,解得0.=2,4X10m/.C正确：带 x=0向左、向右都是先增大后减小。A正确。 正电粒子沿x轴正方向运动过程中，所在位置的 2.C【解析】根据电场线的疏密程度表示电场强度 电势先变小后变大，所以粒子的电势能先变小后 的大小，由题图可知EP>Ea,P,Q两点关于点 变大，D错误。 电荷q1水平对称，P到q1之间电场强度较大，电 4.A【解析】由静电感应可知，金属平板上方的电 势降低较快，可知Pp>Pa,A错误；由电场线分布 场线垂直于金属平板向下，则点电荷以及金属平 可知，q1带负电，q2带正电，由电场线的疏密可知， 板周围的等势面分布如图所示，由图可知，C点的 q1的电荷量绝对值大于q2的电荷量绝对值，B错 电势高于d点的电势，A正确：c点的等差等势面 误：由电场线分布可知，从M移动至N,电场强度 比d点密集，则c点的电场强度比d点的大，B错 先增大后减小，则加速度先增大后减小，C正确：若 误；因a点电势高于b点，则电荷量为g的负电 粒子带正电，从M至N电场力先做正功后做负 荷在a点的电势能小于在b点的电势能，C错误： 功，它的电势能先减小后增大，D错误。 电荷量为q的正电荷从b点移到a点的过程中电 3C【解析】坐标原点左、右两侧的电场强度分别 场力做负功，D错误。 6 ·18▣