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（重庆、甘肃、贵州、云南、四川专版）

衡水真题密卷 学科素养周测评 能最大，设B的最大速度为，根据动量守恒定 则A、B共速的速度为5= -=2.4m/8 律与能量守恒定律可知 m21= 4mu十mw 弹性势能为Ee=2m-(m十子md 1 mi-xmi+2mi 1 解得Ee=217.8J 解得v3=24m/s 则当弹簧最短时弹簧弹性势能的范国为 碰后总动量最小为力=m一2X=6kg·m/s 45J≤E≤217.8J。 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 电荷，根据库仑定律得，相距L时的相互引力 1.C【解析】由图像中直线I可知，在M点放置的 试探电荷带正电，受到的电场力向右，则M点的 F一g,当它们相互接触后，电荷先中和后重新 电场强度方向向右；由图像中直线Ⅱ可知，在N 分配。它们相互接触达到静电平衡后，电势相 点放置的试探电荷带负电，受到的电场力向右， 同，因U= R,a,b两小球电荷量关系为2g。= 则N,点的电场强度方向向左；可知点电荷P应 位于M、N两点之间，且P带负电，A、B错误。 q6,中和后有q。十q6=6q,解得q6=2q。=4q,中 根据E=E,由Fg困像可知，直线1对应的电 和后a、b两小球电性相同，静电平衡后电场力大 场强度大于直线Ⅱ对应的电场强度，即M点电 小为P_整-号F,电场力表现为库仑斥力：A L? 场强度比N点的大：根据E=k号，可知M点比 正确，B、C、D错误。 4.C【解析】设9A=4q:=4q,A带正电，受到 N点离负点电荷P更近，则M点电势比N点的 的电场力水平向右，B带负电，受到的电场力水 低，C正确，D错误。 平向左。以整体为研究对象，设O、A间的细线 2.C【解析】以P为研究对象，受到重力mg、斜面 与竖直方向的夹角为a,则由平衡条件得tana= 体的支持力FN和库仑力F,由平衡条件得F ,以B为研究对象，受力如图所示，设AB 2mg mgm0.F、一根据库仑定律得F=k, 间的细线与竖直方向的夹角为B,则由平衡条件 联立解得g=rmgtan0,A错误：由牛顿第三 得tan月= ,可得a>B,C正确。 mg 2242628 定徘得P对斜面体的压力为F=R=B O E 错误：以斜面体和P整体为研究对象，由平衡条 件得地面对斜面体的摩擦力为F:一F,地面对斜 B gE 面体的支持力为FN=(M十n)g,根据牛顿第三 定律得斜面体受到地面的摩擦力为F,斜面体对 mg 地面的压力为F=FN=(M十m)g,C正确，D 5.A【解析】由于圆环所带电荷量均匀分布，所以 错误。 Q△L 3.A【解析】a、b两小球相互吸引，两小球带异种 孤长为△L的小圆孤所带电荷量g一2求，没有 2 ·14✉ ·物理· 参考答案及解析 取走所带电荷时国心O,点的电场强度为零，取走 种电荷、等量同种电荷的特点，可知a、b、c、d四 A、B两处的电荷后，圆环剩余电荷在O点产生 个点中b点电势最高，A正确；根据点电荷的电场 的电场强度大小等于A、B处弧长为△L的小圆 强度和失量的合成，可判断出a,b、c,d四个点中 孤所带电荷在O点产生的电场强度的叠加，方向 a点电场强度最大，B正确：根据失量的合成可知 2k9 相反，即有E-餐cos60,解得E kQ△L 正方形abcd中心处电场强度的失量和一定不为 2R3' 0,C错误：a、c连线是电场中的等势线，把正电荷 方向沿CO,A正确，B、C、D错误。 从a点沿a、c连线移动到c点，电荷的电势能不 6.C【解析】当方向水平向右、大小为F的力作用 变，D正确。 在B上，A、B间的距离为L时，对整体有F= 10.AC【解析】根据对称性可知，全过程电场力做功 3ma1,对A有99=ma1,若孜用方向水平向 12 为零，由动能定理有2m-0=mg·血3， 左的力作用在A上，两小球间的距离保持为2L 24 解得n一√号8，A正确：根据对称性可知， 并相对静止时，对整体有F1一3ma2,对B有 (2L=2ma:,联立可得R=日F,C正痛，A 大圆环在B处产生的电场强度大小为E kg192 Q k B、D错误。 (√2)cos45-,B错误根据对称 412 7.C【解析】题中含腔带电体可以看成一个完整的 性可知，小滑环从B点到C点的过程中电场力 大球和一个电荷体密度相等的异种电荷的小球 所做的功为0，C正确；小滑环在A点的加速度 组合而成，所以空腔内匀强电场方向应沿大球半 大小为a,由牛颜第二定律有ma=mg sin37°十 径向外，A错误：对球腔中任意一点来说，大球产 [0+(2D下os45,得a-3g+2g Qg 5g+10m2 4 生的电场强度为E=3k,小球产生的电场强 D错误。 度为E=一音印乞，所以空脸内电场保度大小 三、非选择题 11.(1)B(2)mg tan&(3)偏大同种电荷相互 为E十E_三kP,D错误：A处电场强度大小 排斥，电荷间等效距离大于3R,库仑力的实际 值小于kg9 (3R)月 为 4r2 9 270r,C正确；沿电 【解析】(1)该实验采用的方法是控制变量法，B 正确。 场方向电势降低，所以该球体电势不相等，不是 (2)对小球受力分析，受力示意图如图所示，由 等势体，B错误。 平衡条件可得，带电体受到的库仑力大小为 二、多项选择题 F=mgtan a. 8.CD【解析】根据静电平衡规律，导体A端带负 电，B端带正电，故A错误；根据静电平衡规律，导 体静电平衡时O处的电场强度为零，即棒上感应 电荷在棒的中心O处产生的电场强度与电荷 q在O点产生的电场强度等大反向，所以有E一 kR+0.5,方向水平向左，B错误，C正确；静 9 mg (3)在实验中，小组同学让两半径为R的小球分 电平衡时导体是等势体，表面是等势面，则导线 别带上q1和q2的正电荷，并使两小球球心相距 上没有电流，D正确。 9.ABD【解析】根据点电荷的位置、电性和等量异 3R时处于平衡状态，利用公式F=照器未 ·15 2 衡水真题密卷 学科素养周测评 计算两小球之间的库仑力，可知该值与第二问 则小球在最低，点有 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 F,一mg=mL 小于k99 解得Fr-3mg (3R)2。 (2)加电场后，无论轻杆从哪边释放小球到达最 12.1DgA,B,C均为正电荷(2)33 低点时受到的拉力均比无电场时大，则说明电 39 场在竖直方向的分量向下：而轻杆从左边释放 【解析】(1)因为M点电场强度竖直向下，则C 小球到最低点受到的拉力小于轻杆从右边释放 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，则说明电场在水平 两，点的电荷在M点的电场强度大小相等，方向 方向的分量向左，则轻杆从左边水平位置无初 相反，则B点电荷带电荷量为q,电性与A相 速度释放，到小球到达最低点的过程中有 同，又N点电场强度竖直向上，可得A处点电 荷在N点的电场强度垂直于BC沿A、N连线 mgL.-E.qL.+E,qL.-jmvl 向右上，如图甲所示，可知A处电荷为正电荷， 则小球在最低，点有 所以A、B,C均为正电荷。 Fn一mg一Eq=m 其中Frm=4mg ,E 轻杆从右边水平位置无初速度释放，到小球到 E 达最低，点的过程中有 M mgL+E.qL+E,qL-2mvi EM 则小球在最低，点有 甲 (2)如图乙所示，由几何关系E4=E·tan30 Fn-mg-E,q-mL 其中Fre=8mg 联立解得E,坚，E,= 其中AN=√3BN=3CN q 9。 3-√5 解得qc=3g 14.(1)2k9sin0,方向经直向上(2)2 grsin日 E (3)2 kQg1-cos0】 mrcos日 E 【解析】(1)两点电荷均为正电荷且电荷量相 等，则两，点电荷在C点处的电场强度方向均背 离各自电荷，电场强度如图所示，根据电场强度 的夫量合成法则可得C点的电场强度Ec= 乙 2k Q 三sin0,方向竖直向上 13.(1)3mg (2)E=m3,方向水平向左E, E mg,方向竖直向下 E 【解析】(1)未加电场，则小球从水平位置无初 速度释放到最低点的过程中有 A⊙.0 B +0 +0 mgl.mo D 2 ·16▣ ·物理· 参考答案及解析 (2)带负电的小球从D点到O,点静电力做正 【解析】(1)设离子的质量为m,电荷量为q,加 功，从O点到C点静电力做负功，根据对称性可 速电场的电压为U,加速后速度大小为v0,有 知，小球从D点到C点的过程中，静电力对小球 1 所做功的代数和为零，则根据动能定理有 qU-2mvi 2Mgr in M 离子沿中心线ab做匀速圆周运动，由牛顿第二 定律有 解得u1=2√grsin0 (3)根据题意，C点的电势为 qE-mR Pc-2kQ 解得U=E迟 2 O点的电势为 (2)离子在第I象限内做类平抛运动，设该过程 0=2kQ 加速度大小为a,时间为t,离子通过匀强电场后 rcos 射到靶上时的横坐标值为工，速率为，由牛颜 则可得Um=pc一po 2kQ(cos 0-1) 第二定律及运动学规律有 rcos 0 gE=ma 若一个质量为m、电荷量为十q的试探电荷（重 1 力不计)从C点以某一竖直向下的初速度运动 R-zar 恰好能够到达O点，则由动能定理有 x=vot QUo-0-mv 解得x=√2R 离子射到靶上时的位置坐标为(W2R,0) 解得vm=2 /kQg (1-cos 0) 设离子通过匀强电场后射到靶上时的速率为口， mrcos 0 由动能定理有 可知能够到达O点的最小速度2一口幽 kQg (1-cos 0) 2 U+gR-之m mrcos 15.a 解得2=3ER。 (2)(W2R,0)v2=34ER 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 x=0向左、向右都是先增大后减小。A正确。 1.A【解析】点电荷十q从圆心x=0处沿x轴正 2.D【解析】开关S先接1，电源对电容器A充 方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为W。, 电，两端电压为U。,再接2，两电容器并联，总电 由电势能的定义可知，点电荷十q在x=0处的电 势能E。=W。,又E。与x的关系图线的斜率的 荷量不支，相当于增大横截面积，由C=:S 4πkd' 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 U=8,可知总电家夹为原来的2倍，电压变为原 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q从 来的一半，即U=2U,A错误；然后断开S,电 x=0向左、向右受到的静电力qE都是先增大后 容器A的电荷量是原来的一半，闭合S,电客器 减小。E。与工的关系图线的斜率的绝对值从 B的电荷量被中和，电容器A在电容不变的情况 ·17▣ 22024一2025学年度学科素养周测评（十五） 物理·电场（一）】 (考拔时间75分钟，总分100分》 一，单项选择题：本题共7小题，每小器4分，共28分。在每小题给出的四个进项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 1 2 5 答案 1.如图(a)所示，一点电荷P《未雨出)所在的水平直线上有M,N两点，在M,N两点分 别放置甘探电背，其受到的静电力与其探电背的电荷量的关系分则如图()中直线【， Ⅱ所承。规定向右为正方向，期 AP带正电 &P在M点左侧 CM点电劳比N点的低 D.M点电新强度比N点的小 2如图所示，质量为m的小物块P和小球Q均可视为点电衡，电青量相同。置于粗松水 平面上的斜面体倾角为&.质量为M,将小物块P放在表面粗髓的斜图体上。当小球Q 放在与P等高处(P,Q连线水平)时，P静止且受解面体的家擦力为0，斜面体保持静 止，此时经测量小物块P与小球Q的距离为。设静电力常量为素，重力加速度为g,则 下列说法正确的是 8 A.小球Q所蒂电荷量为 m农an可 BP对斜面体的压力为mgoo C、斜面体对地面的压力为(M十mg D,斜而体受到地面的摩擦力为0 学科素养周测评（十五）物理第1页（共8页） 衡水真 3,竖研究表明取无穷远处为零电势，导体球表面的电势与导体球所带的电横量成正比，与 班圾 导体球的半径成反比。金国小球和金属小球山的率径之比为1·2，所带电荷量大小 之比1：7，两小球同距远大于小球径且句距为L时，它门之间的相互引力大小为F 现将金闻小味。与金属小缘相互接触，达到静电平衡后再皮回到原米位置，这时4， 姓名 两小球之间的相直作用力是（不考虑方有引力） A*仑5力 且水仑斥力紧 得分 C库仑引力F n库仑引力器r 毛用两根长度相等的地缘细线系住两个质量相等修带电小球A和B,A带正电，B带负 电，且？4一4？a,悬挂在水平向右的匀强电杨中，保持平衡状老，下列能正确表示系 统平衡状态的图是 D 5.如图所示，半径为R的笔缘细慨环上均匀分布着电传量为Q的正比荷，A,B,C三点将 阳周三等分。取走A,B处沉长均为4L(《R)的圆孤上所替的电黄，静电力常量为 是，此时属心O处电场强度 A.方向沿00，大小为是9 且为向滑0C,大小为9 2=R C方胸沿00，大小为Q兰 n方向沿0c,大小为 R 6.如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为m和2m的小球A、B,两小球带异种电模 将方向水平向右，大小为下的力作用在B上，当A、B间的距真为L时，两小球可保持 相对静止。若皮用方向水平列左的力作刀在A上，被使两小球间的更离保持为L并 相对静止，侧外力的大小皮为 》 AF CiF DIF 蹈密在 学科素养周测浮十五)物理第2页（共8页引 2 7.一个均匀带正电的绝深球体，单位体积内电背量为©，球心为0，半径为x,内部有一个球 形空2,2内的电场为匀强电场，空腔球心为P,半径为Qr,且0，P处于同一水平面 上，O.P连线运长线上有一点A,A-2:,静电力常量为k,已知均匀带电球壳在其内 部产生的电场强度为0。则下列说法正魔的是 A空粒内匀虽电场方向可能垂直于OP向上 B该球体是一个等势体 CA处电场强度大小为品 D空脏内电场强度大小为聊 二，多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小置给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。企都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分， 题号 8 10 答案 &如图所示，不带电、长为？的导体棒水平放置，现算一个电背量为十(Q>0)的点电成 在棒的中心轴规上距高裤的左端R处，A,B分别为导体排左右两端的一点，静电力常 量为★。当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是 A佛的两渴都感度出负电背 我棒上感应电背在棒的中心O处产生的电场强度方向水平向右 C棒上移安电花在棒的中心0处产生的电场强度大小E一R+, D若用一银导线将A、B相连，导线上不会产生电流 AB)-EFGH是空间中的立方体，4、b,,d分别是图示四影边的中点，在A,B、D、 ￡，F,H六个源点成置点电荷，电性和电街量如图所示，下列说法正确的是() 0 +O 0 2 学科素养周测评（十五）物理第3页（共8页） 衡水真 A.abcd四个点中b点电势最高 且a,b,,d四个点中：点电扬强度最大 C,正方形ad中心处的电场送度为0 D把正试探电荷从a点沿a,心连线移动到c点，电背的电势能不变 10.如圈所示，长为4！.侧角为37的光滑绝缘细杆AD垂直安过米径为.电背量为一Q的 固定大图环图心O,细杆上B、O,C三点等分钥杆长度，现从相杆的衡端A无初速度 地释放一个质量为m,电荷量为十g的套在组仟上的可视为点电背的小滑环。已知静 电力常量为k,重力加违度大小为x,n37”=Q6,037”=1,8,大到环和小滑环上的 电有均分布，小滑环上的电荷不影响电场分布，得下列说法正确的是 2 24 A小滑环在D点的速度大小为 且大调环在B址产生的电场强度大小为品 C,小滑环从B点到C点的过程中电场力所徽的功为0 卫小指环在A点的邮流度大小为x十29 25m 三，非迭择题：本题共5小盟，共57分。 1工.(6分)某物理兴愿小国利用如图所示装置案探究影响电有向静电力的因素。A是一个 带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电 力的大小可以通过经线偏离琴直方向的角度显示出来。他1分别进行了以下操作： 步骤一：把系在控线上的带电小球先后挂在橘杆上的P,P:,尸，等位置，比较小球在 不同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力 的大小。 蹈密在 学科素养周测浮十五)物理第4页（共8页1 (1)该实羚采用的方法是 。(填正确选项们的字母) 13,(12分)如图所示，一个带正电的小球，质量为m,电横量为《：固定于绝缘轻杆一端，轻 人现想实验法 玉控制变量法 C等效楼代法 杆的另一菊光滑校极于O点，重力加速度为慧。 (2)若小球质量为m,在P:位置的偏南经直方向的夹角为@，则营电体受鲜的库仑力 (1)未加电板时，将轻杆向左拉聚水平位置，无初速度释微，小球到达最低点时，轻杆 大小为 对它的拉力大小。 (3)在实验中，小组同学让两半径为R的小球分料梦上1和：的正电荷，并使两小 (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 球球心相距识时处于平衡秋态，利用公式F=聚米计算两小缘之间的库 位置无制迪度释成，小缘到达是气点时，受到轻杆的拉力为4m:将轻杆从右边水 平位置无柯速度释收，小球到达最低点时，受到轻杆的拉力为g,求电场强度的 仑力。你以为该值与第二问的结果相比应该（填“偏大”“偏小”或“相 水平分量E.和竖直分量E,: 等)，理由是 1以.(9分)如图所示，等边三角形AC位于竖直平面内，AB边水平，顶点C在AB边上 方，3个点电蒋分别固定在三角形的三个顶点上，已知AB边中点M处的电场度方 向竖直向下，C边中点N处的电场程度方向竖直向上，A点处点电香的电胥量的地 对值为g,求： (1)B点处点电荷的电传量的笔对值并判断3个点电背的正负。 (2)C点处点电背的电背量 学科素养周测浮（十五）物理第5页（共8页） 衡水真蹈密在 学科素养周测博十五)物理第6页（共8页引 2 14.12分》知图所示，真空中两个电荷量均为十Q的点电背分期固定在同一水平线上的 15,(1B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 A,B两点，0为A,B连线的中点，CD为A,B连线经直中垂线上关于O点对称的丙 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 点，A,C两点的距离为r,AC与AB的克角为9，已知A、B连线竖直中垂线上的点到 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 A点的距离为x,则该点的电势为甲=2：9（以无穷远处为零电势点），静电力常量为 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 ,重力相速度大小为g。 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 (1)求C点的电场强度 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： (2》将一质量为M带负电的小球从D点以某一初速度间上抛出，恰能上升到C点，求 (1)知速电扬的电压 抛出时的速度： (2》离子射到花上时的位置坐标及其速坐与比衡的关系 ?)一个质量为m,电荷量为+的试释电荷（重力不计）从C点以某一竖直向下的初 速度运动，若此电背能够到达O点，求其在C点的速度最小值4： D 2 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