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（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十六） 物理·电场（二） (考试时冈75分钟，惑分100分》 一、选择题：本题共10小题，共6分。在每小题给出的西个选项中，第1一T题只有一项行 合题日要求，每小题4分：第器一10糖有多项符合题日要求，每小题6分，全部选对的得 6分，选对但不金的得3分，有装错的得0分。 超号 4 6 9 10 答案 L.如图所示，圆环均匀带正电，沿其中心轴线建文x轴。将另一点电荷十g从图心x一0 处沿z轴正方向移到无穷远处的过程中，电场力做功为W。。取无穷远处为电势能零 点，则点电背+g具有的电势能E。与位置坐标x的关系图像正确的是 2.真空中存在点电背q2产生的静电场，其电场线的分布如周所示，图中PQ两点关 干点电指g水平对称。P,Q两点电场度的大小分知为E,E。,电势分别为0， 一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至V,期 A.E>Euprq 五9，和9：蒂料种电荷，g:g: C,从移动至N,加速度先赠大后减小 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场，x结上各点的电势随位置工变化的美系如图所 班圾 示。一带正电粒子从x=一3m处由静止师效，已知粒子的比背为4,8×10Ckg,不 计重力。期下列说法正确的是 《) 姓名 得分 A.该电场为句强电场 B粒子在[一3cm.2m]区间内餐简谐运动 C,粒子运动过程中的最大道率为2A×10m/ D轮千沿x轴正方向运过程中，电势衡先变大后变小 气在一块水平放置的很大的接地金属平板上方用近围定着一个正电葡Q,日、、，d为过 正电荷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《》 国见 A,F点的电势高于d点的电劳 且c点的电新强度比d点的小 C电背量为？的负电荷在：点的电劳能大于在点的电势倦 D电荷量为g的正电荷从b点移到：点的过程中电场力敏正功 5.如图所示，一带电粒子以初速度D,沿x轴正方向从坐标原点射人，并经过点P(a> 0,b>0》,若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实观，粒子从O到P运动的时 闻为1，薄达P点的动能为E,若上述过程仅由方向垂直于纸国的匀幽壁场实现，粒 子从O到P蓝动的时间为：，到达P点的动能为E:下列关系式正确的是《》 A.n>t Rt-I C.Eu<Ee D.Eu>Ev 密团 学科素养周测浮（十六）物理第2页（共B页1 1 乐AB、CD两块正对的平行金属板与水平而成30角固定，竖直截而知图所示。两板间距 10m,电黄量为10×]0C,质量为30×10kg的小球月长为5cm的绝缘细线悬 挂于A从。闭合开关8，小球静止时，阳线与AB板夹角为30：剪斯线，小球运动到 CD板上的M点（未标出》，射 AM,C平离为10，m 我电势能诚小了子5×10门 C,电橘演度大小为从3×10N/℃ D减小R的阻值，MC的距离将变大 7.一带正电微粒从静止开如竖电压U加建后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电 压为U,微粒射人时紧指下极板边缘，速度方向与极板实角为45，微轮诺动轨迹的最 高点到极板左右两端的水平距离分别为2L.和上，到两极板离均为山，如图所示。忽 略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是 ( A.LId-2:1 RU:U,-112 C,微酸穿过电容器区线的输转角度的正韧值为3 D仅皮变微粒的质量或者电荷量，微望在电容器中的运动轨迹会改变 &一个带电粒子（不计重力）射人一点电背的电场中，粒子运动的轨连如图中实线因 示，图中虚线是问心阅氧，表示电场中的等势面，下列判断正确的悬 1 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点的电势雀一定小于在5点的电势能 A粒子在b点的速率一定大于在a点的道率 C粒子在a点和：点的动能相等 D数子在b点所受的电场力小干在：点所受的电场力 B.加图所示，电荷量为一Q和十Q的两个点电将分别固定于x轴上的A点和O点，O点 为坐标原点，一工处电橘强度为零。现将一正试探电萄？在z正米轴上平离O点很 运处由静止释放，释放处试探电荷的电势能近似为零。关于x轴上的电场强皮E,试探 电背？的违度，动能E,电势修E,与位置坐标￥的关系图像中，可能正确的是 B D 10.如图所示，在空闻等标系O-yg上a00,L),6(0,L,0),c(L,0,0》三点处分判园定 一电背量为十、一g、一gg>0)的点电荷M、N.P三点分别为ab ac be的中点。规 定无衡远处的电势为0，下列说法正确的是 《》 A.同一试探电荷在M,N两点的电势能相等 B负试绿电简在M点的电劳大于其在P点的电势能 CM.N两点的电场强度大小相等 DO点的电将酒度大于N点的电场强度 蹈密香 学科素养周测浮十六)物理第4页（共8页 二.非选择题：本题共5小题，共54分。 11,(6分)半径为R的半视形光滑饱缘轨道周定在水平面上，直径AC以下存在匀强电场， 以图心为坐标原点建这xy坐标系，展量为m,电背量为十《的小球《可阀为点电葡) 从点(R,一R)由静止释效，从A点走人半视形轨道，沿轨道运动到最低点B时违度恰 好为零。求： (1)电场度的大小E, (2)刚进人半圆形轨道时小球对A点的压力。 12(8分)知图所示，一爱量为m,电香量十？《g>0》的小带块静止在领角为日的绝操光滑 斜面滨端，现在加一个沿斜面向上的匀强电场，小滑块开始悟斜面向上运动，运动一段 时间？未知)后，小滑块的电势能诚少了E,·时撒去电场，又经过台时同，小滑块 又到了解面的底端。达斜面底所在的平面势能为零，重力加速度用g表承。求 (1)小滑块返可到鲜而底端时的动能E: (2)所知的匀瑞电场的电场强度大小， 3小清扶的功能为时的重力势能 学科素养周测浮（十六）物理第5页（共8页） 衡水真蹈密在 3.10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，，电荷量为？的质千从极板A处向静止加速，通过服板A,中间的 小孔以，=1×10m/射出，然后从坐标系Oy中的日点(0：d)平行于￥坐标轴进 入OP区域，该区域充端沿y拍负方向的匀强电场，电场强度为E,OP与x轴莫角 ▣=5.质子在电场中编转并函直击中边界OP上的C点（调中末标出》。取爱子比背 为是-1×10C/gd一a.5m,不计黄了的重力.求 (1)极板A、A1间的加速电压U. (2)电扬程度E的大小。 (3)质子到选x箱上的坐标。 学科素养周测评十六)物理第6页（共8页引 1 14.13分》知图所示的装置由加速器，韁向电%和平移墨组成，平移器由两对水平放置、相 距！的相同平行金属版构成，极板长皮为，同距为，可对板板问偏转电压大小相等， 电场方向相反。如图所示，一比背为是的带正电粮子由静止经加速电压。加速后，垂 直进人桶向电场（电场强度方向指向风心》，沿着半径为R的圆弧虚线（等势线》运动， 之后水平射人篇转电压为心的平称器，量终离开时打在炭光屏上的A点。不同区域 内电场互不影响，不计粒子的重力。求。 )较子射出如速蕃时的速度大小， (2)圆流虚线处电场强度E大小 《3》粒子从进人平移番到打在A点的整直总位移y。 学科素养周测浮（十六）物理第7页（共8页》 衡水真蹈密在 5.《17分)如图所示，半径为R的半形光滑轨道AB竖直放置国定在水平面上，O点为 半圆形轨道的概心，整个空间存在水平向左的们强电畅，半圆形轨道与水平光滑绝缘 轨道C连接，B风C轨道的右侧和固定的光滑曲面CD连接，BD的水平距离为2R,D 点与施面高度差A一是在距离B为R的E处竖直向上抛出一电传登为十门的小球 《初该度未知)，小球恰好从A点无破撞进人入辉氨轨道，已知小球的质量为两，重力如 速度为g。 (1)求匀强电场电斯强度E的大小 《2)求小球在愿页轨通运诗过程中对镇道的最大压力。 (3)若小球从D点飞出时匀强电场的方向奥变为整直向下，大小不变，要使小球从D 点飞出后落到地面的水平射程最大，求从D点飞出时的速度方南和水平射程 学科素养周测评十六)物理第8页（共8页！·物理· W2=-0.02×0.4J=-8×103J 由动能定理有 2024一2025学年度学科素养周 一、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，点电椅十Q在x一0处的电 势能E,=W。,又E,与x的关系图线的斜奉的 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q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电场力先做正功后做负 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 为EBa--品-mVmE,-总- 6 V 2 cm =300V/m,可知左、右两侧的电场强度大 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 qU=2mui,解得un=2.4X10m/s,C正确；带 正电粒子沿工轴正方向运动过程中，所在位置的 ·1 参考答案及解析 W1+W2十F#s=0 解得s=0.44m。 测评（十六）物理·电场（二） 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，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 误；因a点电势高于b点，则电荷量为q的负电 荷在a,点的电势能小于在b点的电势能，C错误： 电荷量为g的正电荷从b点移到a点的过程中电 场力做负功，D错误。 ...C. 5.D【解析】若该过程仅由方向平行于y轴的匀 强电场实现，此时粒子做类平抛运动，沿工轴正 方向做匀速直线运动：若该过程仅由方向垂直于 纸面的匀强磁场实现，此时粒子做匀速圆周运 动，沿x轴正方向分速度在减小，根据1一吾，可 知t1<t2,A、B错误。若该过程仅由方向平行于 y轴的匀强电场实现，此时粒子做类平抛运动，到 达P点时速度大于v;若该过程仅由方向垂直于 纸面的匀强磁场实现，此时粒子做匀速圆周运 动，到达P点时速度等于o,而根据Ek= 2mo2,可知Eu>Ee,C错误，D正确。 6.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, Tsin60°+qEsin60°=mg,联立解得T=gE= √3X103N,剪断细线，小球做匀加速直线运动， 1 衡水真题密卷 如图乙所示，根据几何关系可得Lc=dtan60° 103cm,A正确：根据几何关系可得小球沿着电 场力方向的位移x-(10-5sin30)cm-7.5cm, 与电场力方向相反，电场力做功为W。=一qEx —是5×10J,则小球的电势能增加子5× 10J,B错误：电场强度的大小E=E=3× 10N/C,C错误：减小R的阻值，极板间的电势 差不变，极板间的电场强度不变，所以小球的运 动不会发生改变，M、C的距离不变，D错误。 ,9E 30 直流电源 B ,1g 30 D 甲 乙 7.C【解析】微粒在电容器中水平方向做匀速直线 运动，竖直方向做匀变逸直线运动，根据电场强 度和电势差的关系及电场强度和电场力的关系 可得E-光，F9E=ma,微粒射入电容器后的】 速度为，水平方向和竖直方向的分速度 c0s45-2 n0=vsin45°= 206,微粒从 射入到运动到最高点由运动学公式可得 2ad,微粒射入电客器时由动能定理可得gU1 2m6,联立解得U1:U2-1:1,B错误微粒从 射入到运动到最高，点由运动学公式可得2L=1, d-0叶1，联立可得L:d=11,A错误；微 2 粒穿过电容器时从最高点到穿出过程由运动学 公式可得L=o,t1v,1=at1,射入电容器到最高 点有u,一，解得01-受，设微粒穿过电容号时 速度方向与水平方向的夹角为a,则tana=2 ,微粒射入电容器时逸度方向与水平方向的夹角 1 为月=何，aa+=巴号=3，c正 确：微粒射入到最高点的过程水平方向的位移为 2 学科素养周测评 ,圣直方向的位移为y0,联立工=， 1 Ux? gU=2m02,0=vcos45,解得y-,且 =以y=044,解得x=2Ly=d=L, 即微粒在运动到最高点的过程中水平位移和竖 直位移均与电荷量和质量无关，从最高点到射出 电容器过程同理有x=L=vi,v1=ati,y1= 巴”-号-子甲轨选不会变化D错误， 8.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a 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 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a点和c 点的动能相等，C正确。 9.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=9,解得 (z十，)=x8 x1=(W2一1)xa,故坐标x处的电场强度为E= k·2Q1kQ (x+x)2x= 、、k·2Q一十元， [x+(W2-1)x。]2 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=x。处前所受 电场力方向均沿x轴负方向，电场力一直微正 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。 10.AC【解析】a、c两，点处的点电荷在V,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、V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， ·物理· M、V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，其大小E。= √++图-。点地点电 荷单独作用在N点产生的电场强度大小E= 2kg ,则N点的电场强度大小EN= 2L L 2 2E)P+图-，由此可知N点的 L 电场强度大于O点的电场强度，D错误。 二、非选择题 11.()2mg (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-EgR=0-0 解得E=2mg q (2)小球释放后到A点的过程，有 mgR-2mv-0 对小球在A点水平方向做受力分析，由牛顿第 二定律得 Rw-的=n爱 由牛顿第三定律有 F-FNA 解得FA=4mg 方向水平向左。 12.(1)E,(2)9 ngsin0 5g 3),号， 【解析】(1)由能量转化和守恒，回到地面时的 动能为 Ex=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s,末速度为，则有 1 s=2al,v-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 mg sin 0=ma 依题意有 ·2 参考答案及解析 -s=×22-2a'×(2)2 解得a=a一言g血0 4 根据牛顿第二定律，有 gE-mg sin 0=ma 解得E-9 mngsin0 5q 能为时小滑块的位置可能在5的 或上方；设小滑块的位置在s下方离地51处，则 qEs:-mgsisin 0-E 而gEs=E。 解得51=号 重力势能E以=8血9=正， 设小滑块的位置在s上方离地$2处，则由机械 能守恒定律，有 3E.+E-E, 周光E-号E 18.5×10V(23x10NC(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=mi-0 解得极板A、A1间的加速电压U=5X105V (2)质子进入电场后的运动轨迹如图 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-y) 根据tana= V, 1 则x1=y=3mw,=1X10m/s 1 衡水真题密卷 由运动学公式得v=2a(d一y1) 且qE=ma 解得E=3X10N/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 则-号m 所以到达x轴的生标为（号m0小。 2U Ul 14.(1)v1=√2kU0(2)E= R (3)y-0od 【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 1 qU,=2mu时 其中9=k,解得u1=√2kU网 m (2)粒子在辐向电场中做匀速圆周运动，有 qE-mR 解释E一受 (3)在第一个偏转电场中，设粒子的运动时间为 ,加递度的大小a=g md 在离开时，竖直分速度vy=at 竖直位移3，=a 水平位移l=w1t 粒子在两偏转电场间做匀速直线运动，经历时 间也为t,竖直位移y2=v,t 由题意知，粒子竖直方向总位移y=2y1十y2 U12 解得y=Ud 15.(1)3mg 4q (2)8mg (3)与水平方向夹角的正 切值为 【解析】(1)对竖直方向逆向思维列自由落体运 动规律 2R-8 解得4=2日 对水平方向列位移与时间关系式 1 ·2 学科素养周测评 d=1 at? 3 解得a=4g 对水平方向由牛领第二定律得 gE=ma 解得E=3mg 4g (2)对小球在A点分析有 VA=at 代入数据解得 -是顾 F。=Cmg+gE=mg 方向和竖直方向夹角为37°，从A,点到等效最低 点由动能定理得 F.R(1+cos 37)=2mv-m 对等效最低点由牛顿第二定律得 FN-F合=mR 解得Fv=8mg 由牛顿第三定律可得压力为 F=FN=8mg (3)小球由A点到D点，由动能定理可得 mg(2R-h)-qE.2R-mvi-mv 解得0=以-受尿 设从D点飞出时的速度方向与水平方向夹角为 0,落地速度为2，落地速度方向与水平方向的 夹角为a 子ngh-之mi-2mi 7 解得2=2√gR 该过程的速度变化量为 △u=a't a'-mg十9E_7 m 48 如图所示为速度失量关系图，速度失量图的面 积为 o vocos arpcos 1 ·物理· 可知当速度夫量图面积最大时，水平射程x有 最大值，所以当0十a=90°时，面积最大，此时 tan 0=v2-3 24 1 1 S=2vDv:-2a'x 2024一2025学年度学科素养周 一、选择题 1,B【解析】根据平行板电容器的电容计算公式 C-得知，按健过程中，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 电计指针张角，静电计指针张开角度不变，将两 极板间距d减小，由E,一号可知两极板间的电 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一品可知电 客C增大，根据C-号可知两板板同的电势差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，两极板间电势差U增 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 线方向，根播C=品U=名E-吕可得E= 智，可知右极板向右移动，极板间的电场强度 不变，即合力方向不变，如图所示，根据几何关系 可知要使得小球能够从下方穿过电容器，根据 ·2 参考答案及解析 UDA 10 UAv 测评（十七）物理·电场（三）】 d_d十工解得x=d,A正确。 hh 2 ID 4,D【解析】XX'为水平偏转电极，其中所加电压 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 转，YY不加信号电压，竖直侧移为0，XX加题图 3波形电压，由于电压呈现矩形方波形式，电压一 正一负，大小一定，则屏上出现两个亮点，A错 误；XX'加题图2波形电压，则水平方向侧移一 定，Y加题图1波形电压，则竖直方向侧移呈现 正弦式规律变化，但由于水平方向侧移一定，则 屏上将出现一条竖直亮线，B错误；XX'加题图4 波形电压，电压呈现领斜直线变化，即为扫描电 压，水平方向侧移也在均匀变化，YY'加题图2波 形电压，电压一定，竖直方向侧移一定，则屏上将 出现一条水平亮线，C错误：XX'加题图4波形电 压，电压呈现倾斜直线变化，即为扫描电压，水平 方向侧移也在均匀变化，YY加题图1波形电压， 则竖直方向侧移呈现正弦式规律变化，则屏上将 出现题图1所示呈现正弦规律变化的图线，D 正确。 5.B【解析】金属板的电场线由C指向D,沿着电 场线电势逐渐降低，设定C板电势为0，则A点