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（重庆、甘肃、贵州、云南、四川专版）

·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▣ 2 衡水真题密卷 学科素养周测评 下，电压变为最初的-半，即U,=U,=2U,B.C 错误：随后再断开开关S2,开关S接2，同理可 知，此时电压表示教支为U=U:=U.D 正确。 3.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>EQ,P、Q两点关于点 6.D【解析】若该过程仅由方向平行于y轴的匀 电荷q1水平对称，P到q1之间电场强度较大，电 强电场实现，此时粒子做类平抛运动，沿工轴正 势降低较快，可知Pp>P阳，A错误；由电场线分布 方向做匀速直线运动：若该过程仅由方向垂直于 可知，q1带负电，q2带正电，由电场线的疏密可知， 纸面的匀强磁场实现，此时粒子做匀速圆周运 q:的电荷量绝对值大于q2的电荷量绝对值，B错 动，沿工轴正方向分速度在减小，根据1一吾，可 误；由电场线分布可知，从M移动至N,电场强度 知t1<12,A、B错误。若该过程仅由方向平行于 先增大后减小，则加速度先增大后减小，C正确；若 y轴的匀强电场实现，此时粒子做类平抛运动，到 粒子带正电，从M至N电场力先做正功后做负 达P,点时速度大于。；若该过程仅由方向垂直于 功，它的电势能先减小后增大，D错误。 纸面的匀强磁场实现，此时粒子做匀速圆周运 4.C【解析】坐标原点左、右两侧的电场强度分别 动，到达P点时速度等于o,而根据Ek一 为E点= △9 △x -mvaB&-| 3 cm 2mw,可知Eu>Ee,C错误，D正确。 1 6 V 2 cm =300V/m,可知左、右两侧的电场强度大 7.A【解析】根据平衡条件和几何关系，对小球受 力分析如图甲所示，根据几何关系可得T=qE, 小不同，则该电场不是匀强电场，A错误；带正电 Tsin60°+qEsin60°=mg,联立解得T=gE 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 √X103N,剪断细线，小球做匀加速直线运动， 子不做简谐运动，B错误：原点处的电势最低，则 如图乙所示，根据几何关系可得Lc=dtan60°= 粒子在该点的电势能最小，动能最大，从x= 103cm,A正确：根据几何关系可得小球沿着电 一3cm处到原点处的过程中，由动能定理可得 场力方向的位移x=(10一5sin30)cm=7.5cm, gU-号m2,解得pa=2.4X10m/s,C正确；带 与电场力方向相反，电场力做功为W惠=一gEx= 正电粒子沿x轴正方向运动过程中，所在位置的 子5×10，则小球的电势能增加5× 电势先变小后变大，所以粒子的电势能先变小后 10J,B错误：电场强度的大小E=E-3× 变大，D错误。 105N/C,C错误：减小R的阻值，极板间的电势 5.A【解析】由静电感应可知，金属平板上方的电 差不变，极板间的电场强度不变，所以小球的运 场线垂直于金属平板向下，则点电荷以及金属平 动不会发生改变，M、C的距离不变，D错误 板周围的等势面分布如图所示，由图可知，c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 30 误：因a点电势高于b点，则电荷量为q的负电 直流电源 荷在a点的电势能小于在b点的电势能，C错误； B 电荷量为q的正电荷从b点移到a点的过程中电 30 mg 场力做负功，D错误。 2 ·18▣ ·物理· 参考答案及解析 二、多项选择题 【解析】(1)小球释放后到B点的过程，有 8.AC【解析】该电场为点电荷的电场，粒子在b mg·2R-EgR=0-0 点距离点电荷更近，因此粒子在b点所受的电场 解得E-2mg 力大于在α，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 (2)小球释放后到A点的过程，有 子受到向外的斥力，从a到b的运动过程中，电 ngR-=za以-0 场力做负功，电势能增加，动能减小，故粒子在4 对小球在A点水平方向做受力分析，由牛顿第 点的电势能一定小于在b点的电势能，粒子在b 点的速率一定小于在a,点的速率，A正确，B错 二定律得 误；由于a、c两点处于同一等势面上，从a点到c 员 Fx-Eq-mR 点过程中，电场力微功为零，因此粒子在a点和c 由牛顿第三定律有 点的动能相等，C正确。 Fa=FM 9.AC【解析】设A点的坐标为一x1,由于在x= 解得FA=4mg 0处电场强度为零，故·20=，解得 (x。十x1)2 方向水平向左。 x1=(W2一1)xo,故坐标x处的电场强度为E= 12.(1)E。 (2)Smgsin 0 5g (③E,或号。 器+9= k·2Q 【解析】(1)由能量转化和守恒，回到地面时的 [x+(w2-1)xo] 动能为 根据数学知识可知Ex关系可以如A所示，A Ex=Ep 正确：试探电荷释放后，在到达x一工。处前所受 (2)设从开始加上电场到撒去电场，小滑块沿斜 电场力方向均沿x轴负方向，电场力一直做正 面向上运动距离为s,末速度为v,则有 功，试探电荷速度增大，动能增大，电势能减小， 在x一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 撒去电场后，小滑块先沿斜面向上减速，后沿斜 10.AC【解析】该电场为匀强电场，等势面沿水平 面向下加速，设撒去电场后运动的加速度大小 方向，则电场方向沿竖直方向，粒子的轨迹向下 为a',则有 弯曲，所以粒子受到的电场力竖直向下，从A点 mg sin 0=ma 到B点的过程中电场力对粒子做正功，粒子的 依题意有 速度增大，所以粒子的速度Ug一定大于1，A 1 正确：粒子带正电，则知电场方向竖直向下，等 -s=vX24-2a'X(2) 势面b的电势比等势面c的电势高，B错误；粒 解得a=0-言g血0 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t= 根据牛顿第二定律，有 gE-mg sin 0=ma Lcos日，C正确；A,B两点沿电场线方向的距离 解得E=9 mgsin0 5q 为y=Lsin0,由动能定理有gEy=2mwi (3)动能为3 i,联立解得E-n化2， 时小滑块的位置可能在：的下方 1 2gLsin 0 ,D错误 或上方：设小滑块的位置在s下方离地51处，则 三、非选择题 Es-mgs sin 11.(1)2m& (2)4mg,方向水平向左 而qEs=E。 ·19▣ 2 衡水真题密卷 学科素养周测评 解得1= 对小球B受力分析如图所示，小球B静止，由 受力平衡得 重力券能E=mgsn0=, F-F=mg tan a 设小滑块的位置在5上方离地52处，则由机械 联立解得F= 12mg 能守恒定律，有 3E,+E-E, E 因此E=号， 入 B F 13.a)5×10V(23×10N/C(3(号m,0) mg 【解析】(1)质子在极板A、A1间加速，由动能 (2)移除小球A后，小球B在电场力、重力和细 线拉力作用下做变速圆周运动，当重力和电场 定理可得gU=之mi-0 力的合力沿着半径方向时小球B速度最大。设 解得极板A、A1间的加速电压U=5×105V 小球B速度最大时，细线与竖直方向的夹角为 (2)质子进入电场后的运动轨迹如图 0。由几何关系可得 tan 0=F mg 小球B从初始位置运动到速度最大位置，在竖 直方向的位移为y=lcos a一lcos8 a 在水平方向的位移为x=lsin0一Isin a 由动能定理得 设C点的坐标为(x1,y1),由于a=45°，则 1 x1=y1 Fix-mgy-2mv 由平抛结论可知tana=2(d一y 解得v=y30 15 报据tana= 15.（1)②mg,方向由B点指向A点(2)V5gR .1 则x1=y1=3m0,=1X10m/s 【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 由运动学公式得v=2a(d-y1) 理得 且qE=ma 解得E=3×10N/C Fos Rmm (3)质子射出电场后做匀速直线运动，由几何关 对小球在B点分析有 系得x2=y1,x=x1十x2 则z-号m F.=FN-Fat=m尺 所以到达立轴的坐标为（侵m,0)小。 又有Fc电=√(mg)2十F,F电=gE 7 14.(1)12mg (2)Y30g 解得Fc电=mg,E-2mg 9 15 方向由B点指向A点。 【解析】(1)设小球B受到的电场力为 (2)要微完整周周运动，小球能恰好通过D F=gE 点，有 2 ·20▣ ·物理· 参考答案及解析 呢 FG电=m -Fos X2R-mmo 1 解得速度至少为vp=√gR 解得v#=√5gR。 对小球从B点运动到D点由动能定理得 2024一2025学年度学科素养周测评（十七）物理·电场（三） 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，接能过程中核间距离山减小，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 D a,B正确，C错误：根据电势差与电场强度的关系 4.C【解析】根据牛顿运动定律有gE=ma,解得 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 a=只上，氨枝的比荷是为分，氟枝的比荷为行，可 m 充当导线功能，电容器两极板间的电势差U不 得在电场中运动时的加速度之比为3：2，A错 变，滑动变阻器R的滑片P向左移动不会影响静 .1 误；由类平抛运动规律可得y=2at,x=vo4,联 电计指针张角，静电计指针张开角度不变，将两 gEx? 极板间距d减小，由E号可知两极板间的电 立解得00=√2my 由题图可知，x相同时， 场强度E1增大，A、B错误：断开开关S后，电容 ,可得射入电场时的初速度之比为3：4， y题=8 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=e:S 4rbd可知电 B错误：由类平抛运动规律可得y=mgB 2(mu)r,若 射入电场时的初动量m。相同，代入质量数、电 容C增大，根据C-号可知两板板间的电势差U 荷数之比可得)县=，故射入电场时的初动量 减小，静电计指针张开角度变小，若将两极板间 相同，C正确：由类平抛运动规律可得y= 距d增大，电容C减小，两极板间电势差U增 gEx? 大，C正确，D错误。 3.A【解析】由题意可知，小球所受的合力沿着虚 以名m 若射入电场时的初功能2m相同， irkdU=Q 线方向，根据C=:S」 E-吕可得E= 则题=2，不特合题意，故射入电场时的初动能 不相等，D错误。 ,可知右极板向右移动，极板间的电场强度 4πkQ 5.D【解析】XX'为水平偏转电极，其中所加电压 不变，即合力方向不变，如图所示，根据几何关系 使得粒子发生水平方向的偏转，YY为竖直偏转 电极，其中所加电压使得粒子发生竖直方向的偏 可知要使得小球能够从下方穿过电容器，根据 转，YY不加信号电压，竖直侧移为0，XX'加题图 d_d十工解得x=d,A正确。 h h 3波形电压，由于电压呈现矩形方波形式，电压一 2 正一负，大小一定，则屏上出现两个亮点，A错 ·21 22024一2025学年度学科素养周测评（十六） 物理·电场（二】 (考拔时同75分钟，总分100分) 一，单项选择题：本题共？小，每小躐4分，共8分。在每小鉴给出的四个选项中，只有 一项是符合题日要求的。 颜号 2 5 容案 【.如图所示，图环均匀带正电，沿其中心轴线建立x轴。将另一点电香十g从别心x=0 处沿：轴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，测点电背十？具有的电势能E,与位置坐标￥的关系图像正确的是 ( B 2在研究电客器的电衡量与两极板电压的关系时，可朵用如图所示的实验电路图。取一 个电容器A和数字电压表相连，把开关S,接1.给A充电，充电后电压表示数为巴， 然后把开关S,接2，使另一个相间的相不带电的电容器B限A并联，此时电压表示数 变为山：再断开开关S,闭合开关S,此时电压表示数变为U:,随后再斯开开关S,开 关S接2，此时电压表示数变为小，若忽略实晚过程中的希电，数字电压表可桃为理 园电压表，用有 A.U-U 且=U c=知， QV,=iv, 学科素养周测评（十六】物理第1页（共8页） 衡水真 3.真空中存在点电荷1：产生的静电场，其电场线的分布知图所示，图中P,Q两点美 班圾 于点电萄g,水平对称。P,Q两点电场强度的大小分湖为E,E。,电势分划为P,9 一个悟电粒子希度线轨连从M移动至N,测 姓名 得分 A.Er>Eag 民：和@：带同柳电背1≥ C.从M移动至N,加速度先增大后减小 山若粒千带正电，测从M至N其电势能先变大后变小 七真空中存在着方向平行于x轴的电场，x轴上各点的电势陆位置x变化的关系如图所 示，一带正电粒子从工一一3四处由静止释放，已知粒子的比神为4.8×10Ckg,不 计重力。则下列说法正确的是 A核电场为匀强电场 且粒子在[一3cm,2m]区闻内徽简背运动 C粒子运动过程中的最大道率为名4×10心m/情 D较子沿x轴正方向运动过程中，电劳雀先变大后变小 5,在一块水平放置的根大的接地金属平板上方附近网定着一个正电荷Q,,b,c,d为过 正电荷所在位置的吸直平面上的再个点，位置如图所示，下列说法正确的是《) A.￡点的电势高于d点的电劳 eQ 且e点的电场理度比d点的小 C,电背量为g的负电荷在a点的电劳能大于在点 的电婷能 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 蹈密在 学科素养周测浮十六)物理第2页（共8页引 2 乐.如图所示，一带电粒子以初速度沿x轴正方向从皇标瓜点O射人，并经过点P(:> 0,b>0)。若上述过型仅巾方向平行于y轴的匀强电橘实现，教千从0到P运动的时 间为：1，到达P点的动能为E。,若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，轮 子从O到P运功的时间为，到达P点的动能为E。下列美氛式正确的是〔) A.t>t 且h-ta C E<E D E>E 7.AB,CD两块正对的平行全属板与水平面成30角圆定，竖直截面如图所示。两板间 10m,电黄量为1.0×10”C、质量为30×10kg的小球用长为5cm的烧绿细线易 挂于A点。闭合开关S,小球静止时，雅线与AB板夹角为3：剪斯相就，小球运动到 CD板上的M点（未标出），喇 30 AM.C里离为10音m 且电势能减小75×10】 C.电场强度大小为X10N/C D诚小R的阻值.M、C的距离将变大 二，多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个迭项中，有多 项符合题目要求。全部法对的得5分，进对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 10 容案 &个带电较子（不计重力）射人一点电黄的电场中，粒子运动的轨漆如图中实裁你质 示，图中求线是同心阳翼，表示电场中的等势面，下列判新正确的是 2 学科素养周测评（十六）物理第3页（共8页） 衡水真 A.粒子在a点的电势作一定小于在b点的电势能 且粒子在b点的速率一定大于在仙点的速率 C.粒子在a点和c点的动能相等 D粒子在6点历受的电场力小于在：点所受的电场力 9.如图所示，电荷量为一2Q和十Q的两个点电背分别固定于x轴上的A友和0点，0点 为坐标瓜点，x=,处电畅强度为零，现将一正试樱电背？在x正半轴上距离O点很 远处由静止释放，释放处试探电荷的电势能近似为零。关于￥轴上的电场强度E,试探 电萄？的速度，动能Ek,电势能E。与位管坐标z的关系图像中，可能正确的是 《) D 10,如图所示，b,d为匀强电场中的等势面，一个质量为和，电荷量为？的质子在匀强 电场中运动，A,B为其运动辣造上的两个点。已如该粒予在A点的速度大小为1，且 方向与等势售学行，在B点的速度大小为，A,B连线长为L,连线与等势面间的夹 角为9，不计粒子受到的重力.则 A.较子的速度的一定大于 B等势面b的电势比等势面的电势纸 C乾子从A点运骑到B点所用的时得为心 强电场给电崖大小为 密在 学科素养周测浮十六)物理第4页（共8页！ 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11,《6分》半径为R的半阅形光滑绝缘轨道因定在水平面上，直径AC以下存在强电场。 以图心为坐标原点建立.xy坐标系。质量为m,电背量为十？的小球《可视为点电物) 从点《R,一R)由静止释成，从A点进人半形镜道，沿轨道运动到最低点B时违度恰 好为零。求： (1》电场强度的大小￡。 (2)刚进人半圆形轨道时小球对A点的压力， 12.(9分)如图所示，一近量为m,电荷量十Q(g>0》的小带块静止在领角为0的绝缘光滑 斜而底端，现在加一个沿斜面向上的匀强电场，小滑块开始沿斜面向上运动，运功一段 时间(2未知)后，小滑块的电势能诚少了E,此时输去电场，又经过2时何，小滑块 又问到了斜面的靠端。选料面皖南所在的平而势能为零，藏力加速度用：表示，求： (1)小滑块延可到解面底端时的动能E:, (2)所加的匀强电场的电场强度大小 3小精扶的动能为时的重方号能， 学科素养周测浮（十六）物理第5页（共8页） 衡水真蹈密在 3,《12分)在质子疗甚“中，质子先被加速到具有较高使量，然后被引向攻击种增细围。 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！ 2 14.12分》在水平向右足够大的匀强电场中，大小可氢略的两个带电小球A、B分别用不 15,(1B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 可伸长，长度均为！的绝缘轻质挥线悬挂在同一水平面上的M,N两点，井静业在如图 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 所示位置，两细线与电场线在月一竖直平面内，细线与经直方向突角均为一3。已 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 知两小球质量都为m,电荷量均为？且带等量异种电背，匀强电场的电畅强度大小 (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 E-,重力加速度大小为辰，取加37”-一0香，eas3°-.8，求， 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： 3g (1)匀强电场的电肠强度大小和方向。 (1)A.B两小球之间体仑力的大小. (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。 (2)保特小球B的位置和电荷量不变，移除小球A后，将小球B由静止释政，求小球B 此后运动过程中速度的最大值。 2 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