周测评(16) 电场(二)-【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（十六） 物理·电场（二】 (考试时可75分钟，盖分100分》 一，单项选择题：本题共4小题，每小4分，共16分。在每小器给出的四个进项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 2 答案 1.如图所示，圆环均匀带正电，沿其中心轴线建立4轴。将另一点电荷十g从到心工一0 处沿x蛙正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为W。,取无穷运处为电势能零 点，期点电载十▣具有的电势能E。与位简坐标立的关系图像正确的是 2,真空中存在点电蒋19：产生的静电场，其电属线的分和如周所示，图中PQ两点关 于点电背g水平对称。PQ两点电函强度的大小分期为E:Ea,电势分别为和 一个带电粒子滑虚线轨凌从M移动至N,则 ( A.Er>Egpr<a 我g1和：梦同种电街，q>: C从M移动至N,加速度先增大后碱小 D.若粒子梦正电，则从M至N其电势能先变大后变小 学科素养周测评（十六）物理第1页（共8页） 衡水真 3.真空中存在着方向平行于工轴的电肠，x维上各点的电势随位置工变化的关系如图所 班圾 示，一带正电粒子从x■一3m处由静此师效，已知粒子的比荷为4.8X10Ckg,不 计重力，期下列说法正确修是 姓名 2x.cm 得分 A该电场为匀强电扬 且粒予在[一3m.2m]区间内徽简谐运动 C.枚子运动过程中的最大速率为24×10心m/s D粒子沿x轴正方向运动过程中，电势雀先变大后变小 4.在一块水平放置的根大的地金羈平板上方附近围定著一个正电荷Q,,b,(,d为过 正电衡所在位置的竖直平面上的四个点，位置如图所示，下列说法正确的是(》 国 -h A,r点的电势高于d点的电势 且c点的电新提度比d点的小 C电背量为？的负电衡在：点的电势能大于在市点的电势能 D电荷量为g的正电荷从b点移到a点的过程中电场力敏正功 二、备项选择愿：本厘共+小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目垂求，全都 港对的得6分，燃对但不全的得3分，有选情的得分。 思号 5 8 答案 5.一个带电粒子（不计重力）射人一点电荷的电场中，较子运动的轨迹加图中实线所 示，图中度线是同心弧，表示电蜗中的等梦面，下列判断正编的是 A.较子在a点的电势能一定小于在b点的电势佰 B粒子在b点的速率一定大于在a点的速率 C,粒子在a点和点的动能相等 D较子在6东所受的电场力小于在：点所受的电场力 蹈密在 学科素养周测浮十六)物理第2页（共8页引 乐如图所示.电背量为一Q知十Q的两个点电街分别固定于x轴上的A点和0点，0点为 坐标原点，x一卫：处电场强皮为零。现将一正试探电物g在工正半轴上里离O友很远处 由静止释微，释放处试探电荷的电势能近似为零。关于x轴上的电强度E,试探电传： 的速度、功能E电势能E,与位登坐标x的关系图像中，可能正确的是 7.知图所示，4b、「，d为匀强电场中的等势面。一个霞量为网、电背量为《的质子在匀室 电场中这动，A,B为此滋动轨迹上的两个点，已知该数子在A点的速发大小为，几 方向与等势面平行，在B点的速度大小为A,召连线长为L,座线与等势面间的夹厢 为9，不计粒子受到的重力，则 + A粒子的违度一定大于别 B等势面6的电修比等势面：的电务低 C粒子认A点运动到B点所用韵时何为人版 卫匀电酱份电格数度大小为号 &如图所示，在空间坐标系0y=上a(0,0,上)，b(0,L,0),c《L,0,0)三点处分别圆定一 电荷量为十，一《、一gg>0)的点电荷，M,N,P三点分别为ab,,的中点。规定 无穷运处的电势为0，下列说法正确的是 6 学科素养周测评（十六）物理第3页（共8页） 衡水真 A同一试深电背在M,N两点的电势能相等 且负试探电荷在M点的电势能大干其在P点的电势能 C.M.N两点的电场强度大小相等 口O点的电蜗强度大于N点的电场强度 三，非选择题：共60分，其中，10,11为填空题.12,13为实验题，1415,16为计算题。 9.《3分)如图所示，真室中有一是够大的水平向右的匀图电场，质量均为m,电背量分别为 十夏和一3可的两小球同时从O点以速度斜向右上方射入匀强电场中，，方向与水平 方向成的”，A,B(图中术国出》两点分厕为两小球运动就连的最高点，每正电的小球经 过A点的建度大小仍然为，不考虑两小球间的库仑力。期带鱼电的小球经过B点的 速度大小为 (结果用，表承)+从O点至两小球到达A,B两点的过程中电势 能变化量之比为 10.(3分)如图1所示，a,b,c,d是匀强电场中的因个点，它们正好是边长为4cm的菱形 的四个顶点，且∠h=0。电场方向平行于菱形所在平而。以市为坐标原点，规定一 :为￥轴正方向，：为y轴正方向，沿看两方向的电势变化如图2所示，期糕电场 的方向由 指向 二大小为 V/m 4 xken 0 4■ 周2 1L,《3分)如图所示，匀强电场中有A,B,C三点，已知A,B两点间的年离为25m,A,C 两点间的距离为8cm:∠4C=37”,匀强电编方向平行于A、B,C三点所喻定的平 面，璞把电药量？一5×10？C的带正电的点电荷由A点移到B点，该过程中静电力 敏功W,一25×10·J,当将该点电荷由A点移到C点时，静电力做功W,一1×10J 《已知n37°一①.6，心%37”一08》，若取A点的电势为零，则该点电简在B点的电绕 能为 JC点的电势为 V. 4方7用 蹈密在 学科素养周测浮（十六）物理第4页（共8页引 12.(5分)半径为R的半圆形光滑地缘轨道围定在水平面上，直径AC以下存在匀强电场， 以圆心为坐标原点建立：O少坐标系。质量为m,电荷量为+？的小球《可视为点电荷) 从点R,一R)由静止解成，从A点透人半凰彩轨道，沿轨道运动到最低点B时速度恰 好为零。求： (1)电场强宝的大小E, (2)刚进人半圆形轨道时小球对A点的压力。 1玉，(8分》如图所示，一爱量为m,电荷量十{g>0》的小带块静止在顿角为的绝绿光滑 斜面滨端，现在如一个沿斜雀向上的匀强电场，小滑块开命沿斜面向上鸢动，运动一段 时间(：未知)后，小滑块的电势能减少了E,觉时缣去电场，又经过：时间，小滑块 又回到了等面的底端。达斜直底嫡所在的平面势能为零，重力加速度用g表示。来， (1)小滑块适可到料面成端时的动能E: (2)所加的匀强电场的电场强度大小。 3)小滑块的功能为时的重力势能E 学科素养周测浮（十六）物理第5页（共8页） 衡水真蹈密在 .(10分)在”质子疗法“中，无子先被面速到具有较高使量，然后被引向攻击种增细图。 如图所示，质量为树，电荷量为？的质千从极板A处向静止加速，君过极板A,中间的 小孔以，=1×10m/射出，然后从龟标系O少y中的B点(0，d)平行于x呈标轴进 人OP区域，棱区域充端沿y轴负方向的匀程电场，电场强度为E,OP与x轴夹角 a=45。爱子在电场中熊转并柔直击中边界OP上的C点（图中宋标出》。取质子比背 为是-1×10Cgd=a,5n,不计质子的重力.求： (1)极板A,A:间的加速电压U. (2)电场强度E的大小， (3)面子到达x轴上的坐标 学科素养周测浮十六)物理第6页（共8页！ 6 1512分)知图所示的装置由加速墨，韁向电%和平移器组成，平移器由两对水平成置、相 16,(16分)半径为R的光滑绝缘园形轨道围定在经直平而内.O为侧就道属心，C点和A 距！的相料平行金属版构成，极板长度为！，同距为山，丙对极板间偏较电压大小相等， 点为阅周的最高点和最低点，B点与D点的连线过测心O且水平，与A,C两点连线垂 电场方向相反。如图所示，一比背为是的带正电貌子由静止经加速电压U加魂后，垂 直。空间存在一与圆形轨道平面平行的匀强电场，一面量为m,电荷量为一？的小球 直进人指向电畅（电畅强度方向指向围心），沿着半径为R的网弧虚线（等势线》运动： (可视为质点)从A点由静止师放，运动到C点时违度为O,且过B点时小環对航道的 之后水平射人偏转电压为的平移器，最终离开时打在荧光屏上的A点。不同区域 压力等于小球重力大小的3信。已知重力如速度大小为黑，求 内电场互不影响，不计粒子的重力。求： (1)匀强电场的电肠强度大小和方向。 (1D校子射出知速指时的速度大小，。 (2)若小球要做一个完整的圆同运动，小球在B点至少需要多大的速度。 )图氧虚线处电场强度E大小。 3》粒子从进人平移普刊打在A点的整直总位移￥。 6 学科素养周测浮（十六）物理第7页（共8页} 衡水真蹈密在 学科素养周测博十六》物理第8页（共8页引衡水真题密卷 【解析】(1)设离子的质量为m,电荷量为q,加 速电场的电压为U,加速后速度大小为v0,有 qU-2mvi 离子沿中心线αb做匀速圆周运动，由牛领第二 定律有 qE-mR 解得U=ER 2 (2)离子在第I象限内做类平抛运动，设该过程 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)，由牛顿 2024一2025学年度学科素养周 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 方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为W。, 由电势能的定义可知，点电荷十q在x=0处的电 势能E。一W。,又E,与x的关系图线的斜率的 绝对值表示静电力的大小，将圆环分成很多可以 看成点电荷的小段，由电场叠加原理可知，x=0 处电场强度为零，且从x=0向左、向右电场强度 都变小，无穷远处电场强度为零。点电荷十？从 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 x=0向左、向右都是先增大后减小。A正确。 2.C【解析】根据电场线的疏密程度表示电场强度 的大小，由题图可知Ep>E。,P,Q两点关于点 电荷q1水平对称，P到q1之间电场强度较大，电 势降低较快，可知Pp>PQ,A错误；由电场线分布 可知，q1带负电，q2带正电，由电场线的疏密可知， q1的电荷量绝对值大于q2的电荷量绝对值，B错 误：由电场线分布可知，从M移动至N,电场强度 先增大后减小，则加速度先增大后减小，C正确：若 粒子带正电，从M至N电场力先做正功后微负 功，它的电势能先减小后增大，D错误。 3.C【解析】坐标原点左、右两侧的电场强度分别 6 ·1 学科素养周测评 第二定律及运动学规律有 qE=ma R-ja x=vot 解得x=√2R 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率为口， 由动能定理有 qU-+qER-m 解得o2=3ER。 m 测评（十六） 物理·电场（二） 为E--8出-0VmE&=签 6Y=300V/m,可知左、右两侧的电场强度大 2 cm 小不同，则该电场不是匀强电场，A错误：带正电 的粒子由静止释放后，在原，点左侧做匀变速直线 运动，进入原点右侧后也做匀变速直线运动，粒 子不做简谐运动，B错误；原点处的电势最低，则 粒子在该点的电势能最小，动能最大，从x 一3cm处到原点处的过程中，由动能定理可得 gU=7m2,解得o。=2.4X10m/s,C正确：带 正电粒子沿x轴正方向运动过程中，所在位置的 电势先变小后变大，所以粒子的电势能先变小后 变大，D错误。 4.A【解析】由静电感应可知，金属平板上方的电 场线垂直于金属平板向下，则点电荷以及金属平 板周国的等势面分布如图所示，由图可知，（点的 电势高于d点的电势，A正确：c,点的等差等势面 比d点密集，则c点的电场强度比d点的大，B错 误；因a点电势高于b点，则电荷量为g的负电 荷在4点的电势能小于在b点的电势能，C错误： 电荷量为q的正电荷从b点移到a点的过程中电 场力做负功，D错误。 ·物理· 二、多项选择题 5.AC【解析】该电场为点电荷的电场，粒子在b 点距离点电荷更近，因此粒子在b点所受的电场 力大于在a点所受的电场力，D错误；粒子运动轨 迹为曲线，受力的方向指向轨迹凹侧，因此该粒 子受到向外的斥力，从a到b的运动过程中，电 场力做负功，电势能增加，动能减小，故粒子在α 点的电势能一定小于在b,点的电势能，粒子在 点的速率一定小于在a点的速率，A正确，B错 误：由于a,c两点处于同一等势面上，从a点到c 点过程中，电场力做功为零，因此粒子在α，点和C 点的动能相等，C正确。 6.AC【解析】设A点的坐标为一x1,由于在x x,处电场强度为零，故·2Q=0,解得 (x。+x1)2 x1=(W2一1)x0,故坐标x处的电场强度为E= 器+9 k·2Q +kQ x [x+(w2-1)xo]x2 根据数学知识可知E-x关系可以如A所示，A 正确：试探电荷释放后，在到达x一x。处前所受 电场力方向均沿x轴负方向，电场力一直做正 功，试探电荷速度增大，动能增大，电势能减小， 在x=x。处速度达到最大值，动能达到最大值， 电势能达到最小值，B、D错误，C正确。 7.AC【解析】该电场为匀强电场，等势面沿水平 方向，则电场方向沿竖直方向，粒子的轨迹向下 弯曲，所以粒子受到的电场力竖直向下，从A点 到B点的过程中电场力对粒子做正功，粒子的速 度增大，所以粒子的速度2一定大于1，A正 确：粒子带正电，则知电场方向竖直向下，等势面 b的电势比等势面c的电势高，B错误；粒子在A 点的速度大小为1，粒子在沿等势面方向做匀速 直线运动，所以粒子运动的时间1-Lc0s0,C正 确；A、B两点沿电场线方向的距离为y=Lsin0, 参考答案及解析 1 1 由动能定理有qy=2mui-2mui,联立解得 E-m(u好-v) 2 qLsin0,D错误。 8.AC【解析】a、c两，点处的，点电荷在N点产生的 电势和为0，N点的电势即b点处点电荷单独作用 时产生的电势，同理可知M点的电势为c点处点 电荷单独作用时产生的电势，故M、N两点电势相 等，同一试探电荷在M、N两点的电势能相等，A 正确；P点更靠近两个负点电荷，其电势低于M 点，故负试探电荷在M点的电势能小于其在P点 的电势能，B错误；根据a、b、c三点处的点电荷产 生的电场的空间对称性可知，M、N两点的电场强 度大小相等，C正确：O点的电场强度为三个点电 荷单独作用在O点时产生的电场强度的失量和， 大小-√++-2 L2 a点处点电荷单独作用在N,点产生的电场强度 大小EM= =2,则N点的电场强度大] 2L 2 小E=2E+ 了=7g,由此可知 L2 N点的电场强度大于O点的电场强度，D错误。 三、非选择题 9.01￥1 【解析】两小球水平方向只受电场力，故水平方 向做匀变速直线运动，水平方向的初速度为 :=ocos60°=之0，由题可知，带正电的小球 有w=名心十，带负电的小球有=一之n十 3at,解得v'=U,带负电的小球经过B点的速度 大小也为；到达最高点时两小球的速度大小相 等，水平方向只有电场力做功，由动能定理可知， 两小球到达A、B两点过程中电势能变化量之比 为1：1。 10.ca200 【解析】根据题意，由题图2可知p6=6V,9。 2V,9=10V,匀强电场中U=Ed,则有Ua= Ua,解得Pu=6V,连接bd为等势战，连接ac, 由于ab,c、d正好是边长为4cm的菱形的四个顶 点，则ac垂直于bd,ac为电场线，沿电场方向电势 6 衡水真题密卷 降低，则匀强电场的方向从由c指向a,匀强电场 的电场强度大小为E-L=2VWam=200Vm. ac 11.-2.5×10-8-20 【解析】点电荷从A点移到B点的过程中，静电 力做正功，电势能减小，因在A点的电势为零，可 知该点电荷在B点的电势能为一2.5×108J: 因为Uc= W21×10- q-5X10-V-20 V.UN=9 pc,pa=0,可得C点的电势pc=-20V。 12.（1)2ms(2)4mg,方向水平向左 【解析】(1)小球释放后到B,点的过程，有 mg·2R-EqR=0-0 解得E=2mg (2)小球释放后到A点的过程，有 mgR-m-0 对小球在A点水平方向做受力分析，由牛顿第 二定律得 FM-Eq=m R 由牛顿第三定律有 F=F 解得FsA=4mg 方向水平向左。 13.(1)E。(2)9 ngsin0 5q （3),或号E, 【解析】(1)由能量转化和守恒，回到地面时的 动能为 Ek=Ep (2)设从开始加上电场到撒去电场，小滑块沿斜 面向上运动距离为5，末速度为v,则有 1 s-2alv-at 撒去电场后，小滑块先沿斜面向上减速，后沿斜 面向下加速，设撒去电场后运动的加速度大小 为a',则有 mgsin =ma 依题意有 2a'X(2) 1 -s=vX21- ·2 学科素养周测评 解得a=青0= 5gsin 0 根据牛顿第二定律，有 gE-mg sin 0-ma 解得E=9 ngsin0 5q 能为时小滑块的位置可能在 或上方；设小滑块的位置在；下方离地51处，则 gEs-mgsi sin 0= 3E。 而qEs=E, 解得1=子 重力势能子m血0=部， 设小滑块的位置在5上方离地$2处，则由机械 能守恒定律，有 3E+E6=E, 因光E-号E 14.a5×10V(23×10NWC(3号m,o) 【解析】(1)质子在极板A、A,间加速，由动能 定理可得U=2m6-0 解得极板A、A,间的加速电压U=5×105V (2)质子进入电场后的运动轨迹如图 U a 0 设C点的坐标为(x1,y1),由于a=45,则 x1=y1 由平抛结论可知tana=2(d一y 1 根据tana= U: 则x1=y=3m,w,=1X10m/s 由运动学公式得v?=2a(d一y1) 且gE=ma ·物理· 解得E=3×105N/C (3)质子射出电场后做匀速直线运动，由几何关 系得x2=y1,x=x1十x2 r号n 所以到达工轴的坐标为（号m0)。 15.(1)1=√2kU (2)E-2U Ul R (3)y-Uod 【解析】(1)设粒子射出加速器的速度为1，粒 子的电荷量为q,质量为m。由动能定理得 gU。=2modi 其中g=k,解得u1=√/2kU。 (2)粒子在辐向电场中做匀速圆周运动，有 qE-mR 解得E=2U R (3)在第一个偏转电场中，设粒子的运动时间为 ,加速度的大小a=g四 md 在离开时，竖直分速度v,=at 1 竖直位移y=2at 水平位移l=v1t 粒子在两偏转电场间做句速直线运动，经历时 2024一2025学年度学科素养周 一、单项选择题 1.B【解析】根据平行板电容器的电容计算公式 C一得知，按键过程中，板间距离d减小，电 容C增大，A错误：因C增大，U不变，根据Q= CU知Q增大，电容器充电，电流方向从b流向 a,B正确，C错误：根据电势差与电场强度的关系 U=Ed,可知电容器间的电场强度增大，D错误。 2.C【解析】保持开关S闭合，滑动变阻器R仅仅 充当导线功能，电容器两极板间的电势差U不 变，滑动变阻器R的滑片P向左移动不会影响静 ·2 参考答案及解析 间也为t,竖直位移y2=o,1 由题意知，粒子竖直方向总位移y=2y1十y2 Ul 解得y=Uod 16.(1)2mg,方向由B点指向A点(2)√5gR 【解析】(1)由题意可知B点是等效重力场中的 “最低点”，对小球从A点运动到B,点由动能定 理得 FasRm 对小球在B点分析有 F,=FN一FGt=mR 又有Fc电=√(mg)十F,F电=qE 解得FGt=mg,E=2mg 方向由B点指向A点。 (2)要做完整圆周运动，小球能恰好通过D 点，有 Fc电=mR 解得速度至少为vD=√gR 对小球从B点运动到D点由动能定理得 -Fes X2R-m-mv 解得a=√5gR。 测评（十七）物理·电场（三） 电计指针张角，静电计指针张开角度不变，将两 U 极板间距减小，由E一：可知两极板间的电 场强度E1增大，A、B错误；断开开关S后，电容 器的电荷量Q不变，若紧贴N极板插入金属板， 相当于两极板间距d减小，根据C一可知电 客C增大，根据C=吕可知两板板间的电势差U 减小，静电计指针张开角度变小，若将两极板间 距d增大，电容C减小，两极板问电势差U增 6