电场 单元测试 -江苏南通市2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 覆盖必修三静电场两章核心知识，原创题占比高，情境融合生活（脱毛衣放电）、科技（深空探测、电子显微镜）与物理学史（富兰克林实验），注重物理观念与科学思维考查，适配高一单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|10题/40分|电场强度、电势能、等势面、带电金属球|如富兰克林实验题考查物理观念，静电除尘轨迹题考查科学推理| |非选择|5题/60分|电场力平衡、电子加速、电路与电容综合、力学-电场能量综合|如15题结合圆弧轨道与电势能变化，考查模型建构与科学论证，贴近高考综合题命题趋势|

2025-2026学年江苏省南通市下学期单元测试卷 高一物理 （测试范围：必修三第九章静电场及其应用、第十章静电场中的能量） 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共4页，满分100分，考试时间为80分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3．请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意． 【原创】1. 富兰克林通过风筝实验揭示了雷电的静电本质。下列与该实验直接相关的物理学史说法正确的是(    ) A. 富兰克林通过风筝实验命名了正电荷和负电荷 B. 富兰克林通过风筝实验测得元电荷e的数值 C. 富兰克林在风筝实验中引入了电场的概念 D. 风筝实验直接验证了库仑定律的正确性 2. 深空探测中，某带正电小行星形成球对称电场。探测粒子进入电场后的轨迹如图，P、Q、R为轨迹上三点，其中R点与行星中心O的距离为r。不计重力，下列说法正确的是(    ) A. 该探测粒子一定带正电荷 B. 粒子在P点受到的电场力比Q点大 C. 若粒子在R点速度满足，将沿圆轨道绕行星运动 D. 粒子从P点运动到R点(不含)的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为锐角 【原创】3. 脱毛衣时的“噼啪”声是静电放电现象。关于该过程中的电场，下列说法正确的是(    ) A. 电场看不见、摸不着，因此电场只是一种理想化模型，实际不存在 B. 毛衣与身体摩擦产生的电荷通过电场发生相互作用 C. 摩擦产生的电荷越多，毛衣附近的电场强度一定越大 D. 根据电场强度的定义式可知，E与F成正比，E与q成反比 4. 静电除尘装置中，带电尘埃在仅受电场力作用下的运动轨迹如图。下列关于尘埃的判断正确的是(    ) A. 尘埃带负电 B. 一定从M点运动到N点 C. 在M点加速度更大 D. 在M点的电势能比在N点的大 5. 雷暴天气中，带电云层形成的等势面如图，φ₁=10V、φ₂=2V、φ₃=−6V。带电雨滴仅受电场力沿轨迹MN运动，下列说法正确的是(    ) A. 雨滴一定由M点向N点运动 B. 雨滴带负电 C. 雨滴在M点的电势能比N点小 D. 雨滴在N点的动能大于在M点的动能 6. 城市高楼遭雷击时，积雨云与楼顶间的电场线分布如图，PM=MN。已知云层下部带负电，地面感应正电荷。下列说法正确的是(    ) A. P、M、N三点的场强大小为Eₚ<Eₘ<Eₙ B. 电子在P点电势能大于在N点的电势能 C. 闪电放电时，放电电流由地面凸起建筑物指向积雨云层 D. P、M点间的电势差大于M、N点间的电势差 7. 实验室用电场传感器绘制的三个点电荷电场线如图，d、e与e、f间距相等。下列说法正确的是(    ) A. b、c两点的电场强度可能相同 B. a点处电势一定低于d点的电势 C. a、b间电势差的绝对值大于a、f间电势差 D. 电子从d到e与从e到f，电势能变化相等 【原创】8. 变电站椭球形带电金属外壳表面有M、N两点，关于带电金属椭球形成的电场。下列说法正确的是(    ) A. M点的电势小于N点的电势 B.电子在M点的电势能大于在N点的电势能 C. M点的场强比N的大 D. M、N两点电场强度方向互相垂直 9. 手机充电电路中，平行板电容器通过二极管与电源相连，B板接地。将B板下移后，下列说法正确的是(  ) A. 平行板电容器两极板间的电场强度的大小会发生改变 B. 平行板电容器的电容增大 C. 平行板电容器的电压保持不变 【原创】10．如图所示，等腰直角三角形的顶点A、C上分别固定一个点电荷，M、N、D分别为三条边的中点，则下列说法正确的是+q D +q A B C M N A． M点场强和D点场强相同 B． M点和D点电势相等 C． B点场强小于N点场强 D． B点电势高于N点电势 二、非选择题：共4题，共60分．请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须 【原创】11. （8分）如图所示，真空中固定的点电荷Q的上方轻放一质量为m、带电量为q的小球，小球恰好处于静止状态．已知重力加速度为g，静电力常量为k．求： （1）小球所处位置的电场强度大小E； （2）小球距点电荷的距离h. 【原创】12. （10分）电子显微镜的电子加速系统中，电子经P、Q板间电压U₀加速后，以速度v₀进入边长为L的正方形abcd区域。不计电子受到的重力与阻力，静电力常量为。求： (1)电子的比荷； (2)若d点固定正点电荷，电子沿圆弧过c点，求点电荷电量q； (3)若存在竖直向下匀强电场，电子仍过c点，求电场强度E。 【原创】13. （12分）示波器的平行板电容器电容，极板间匀强电场，板距L=5cm，c点距A板、d点距B板均为0.5cm，B板接地，不计重力。求： 点处的电势； 、两点间的电势差； 将电荷量的负点电荷从移到，动能变化量。 【原创】14．（14分）如图所示，电路输入电压恒为U，定值电阻阻值均为R，平行板电容器两极板水平放置，板长为L、极板间距为d、电容为C．一群带电粒子以初速度沿电容器的中心线水平进入电容器．闭合开关K1、K2，带电粒子恰打在电容器下极板的中点，不计粒子重力． （1）电容器的电量； （2）带电粒子的比荷； （3）断开开关K2，保持粒子入射速度v0和上极板位置不变，只向下移动下极板，使粒子能打在距离电容器右边缘的L处一竖直挡板上，求粒子打在挡板上的位置与中心线O点的竖直距离S．R O R K1 U0 K2 图 15 V R1 A R3 R2 K 【原创】15．（16分）在水平地面上固定一半径为R的圆弧轨道，在与圆弧轨道底端N点相距L的P处锁定一带电物块B，现让一质量为m电量为+q的带电物块A从圆弧轨道顶端M点静止释放，从N处进入水平轨道，此时AB系统的电势能为，当物块A运动至NP的中点O时，速度减小至N点速度的，电势能增加，此时解除物块B的锁定．已知任意两带电系统的电势能与其距离成反比．重力加速度大小g，A、B物块视为质点，不计一切阻力．求： （1）物块A从N至O点过程电场力做的功； （2）MN两点的电势差UMN； （3）若解除B的锁定后，A、B 运动过程中系统电势能达到最大值时 ，B 的动能等于 A在O点动能的 ，且此时AB之间的距离为，求B的质量． B M N A P L B M O 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 题型 题号 考查知识点 分值 难度等级 能力层次 单项选择题 1 物理学史：富兰克林风筝实验成果（命名正负电荷）、元电荷测定实验（密立根油滴实验）、电场概念提出者（法拉第）、库仑定律验证实验（扭秤实验） 4 易 识记 2 球对称电场的库仑力分析（F=kQq/r²）、轨迹与受力方向的关系、圆周运动向心力条件、电场线方向与电荷受力的关系 4 中 应用 3 电场的基本概念：电场的客观存在性、电荷间的相互作用方式、电场强度的影响因素、电场强度定义式的物理意义 4 易 理解 4 电场力与轨迹的关系、电场线疏密与加速度的关系、电势能的比较（与电势、电荷正负的关系） 4 中 应用 5 等势面与电场线的关系、电荷受力方向与电场线方向的判断、电势能与电势的关系、动能与电势能的转化（只有电场力做功） 4 中 应用 6 电场线疏密与场强大小的关系、电势高低与电场线方向的关系、电子电势能与电势的关系、电流方向的判断、电势差与场强的关系（U=Ed） 4 中 应用 7 电场强度的矢量性、电势高低的比较、电势差的计算、电势能变化与电势差的关系 4 中 综合 8 静电平衡导体的性质（等势体）、场强大小与等势面疏密的关系、电场强度方向与等势面的关系 4 中 理解 9 平行板电容器的电容公式（C=εS/(4πkd)）、二极管的单向导电性、电场强度与电荷量的关系、电势的计算（φ=Ed） 4 较难 综合 10 电场强度的矢量性、电势 4 较难 综合 非选择题 11 库仑定律的应用、受力平衡分析、匀强电场的电场强度计算 8 易 应用 12 动能定理的应用（电子加速）、库仑力提供圆周运动向心力、类平抛运动的规律分析 10 中 综合 13 电势的计算（与接地极板的关系）、电势差的计算（U=Ed）、静电力做功的计算（W=qU） 12 易 应用 14 电容器，带电粒子在电场中的运动 14 较难 综合 15 电场力做功、能量守恒 16 难 综合 合计 - - 100 - - $ 2025-2026学年江苏省南通市下学期单元测试卷 高一物理解析 （测试范围：必修三第九章静电场及其应用、第十章静电场中的能量） 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意． 1. 富兰克林通过风筝实验揭示了雷电的静电本质。下列与该实验直接相关的物理学史说法正确的是(    ) A. 富兰克林通过风筝实验命名了正电荷和负电荷 B. 富兰克林通过风筝实验测得元电荷e的数值 C. 富兰克林在风筝实验中引入了电场的概念 D. 风筝实验直接验证了库仑定律的正确性 【答案】A 【解析】A.富兰克林在1752年风筝实验中发现雷电与摩擦起电性质相同，并命名正/负电荷，故A正确；B.元电荷e由密立根油滴实验测得，故B错误；C.电场概念由法拉第提出，故C错误；D.库仑定律通过扭秤实验验证，与风筝实验无关，故D错误。 2. 深空探测中，某带正电小行星形成球对称电场。探测粒子进入电场后的轨迹如图，P、Q、R为轨迹上三点，其中R点与行星中心O的距离为r。不计重力，下列说法正确的是(    ) A. 该探测粒子一定带正电荷 B. 粒子在P点受到的电场力比Q点大 C. 若粒子在R点速度满足，将沿圆轨道绕行星运动 D. 粒子从P点运动到R点(不含)的过程中速度方向与电场线方向的夹角一直为锐角 【答案】C 【解析】A.轨迹向行星弯曲说明粒子受引力，故带负电，A错误； B.，由静电力公式，则可知，B错误； C.当库仑力提供向心力时，解得,C正确； D.负电荷速度方向与电场线（径向向外）夹角为钝角，D错误。 3. 脱毛衣时的“噼啪”声是静电放电现象。关于该过程中的电场，下列说法正确的是(    ) A. 电场看不见、摸不着，因此电场只是一种理想化模型，实际不存在 B. 毛衣与身体摩擦产生的电荷通过电场发生相互作用 C. 摩擦产生的电荷越多，毛衣附近的电场强度一定越大 D. 根据电场强度的定义式可知，E与F成正比，E与q成反比 【答案】B 【解析】A.电场是真实存在的物质，静电放电是电场能量释放，A错误； B.电荷间通过电场发生相互作用，B正确； C.电场强度，与距离r有关，电荷多但距离远时E可能小，C错误； D.是定义式，E与F、q无关，D错误。 4. 静电除尘装置中，带电尘埃在仅受电场力作用下的运动轨迹如图。下列关于尘埃的判断正确的是(    ) A. 尘埃带负电 B. 一定从M点运动到N点 C. 在M点加速度更大 D. 在M点的电势能比在N点的大 【答案】D 【解析】A.轨迹向电场线方向弯曲，受力与电场线同向，尘埃带正电，A错误； B.运动方向无法确定，B错误； C.电场线越密场强越大，加速度越大，C错误； D.无论运动方向如何，M点电势能始终大于N点，D正确。 5. 雷暴天气中，带电云层形成的等势面如图，φ₁=10V、φ₂=2V、φ₃=−6V。带电雨滴仅受电场力沿轨迹MN运动，下列说法正确的是(    ) A. 雨滴一定由M点向N点运动 B. 雨滴带负电 C. 雨滴在M点的电势能比N点小 D. 雨滴在N点的动能大于在M点的动能 【答案】D 【解析】A.雨滴可以从M点向N点运动，也可以从N点向M点运动，两种情况均能形成图示轨迹，故A错误； B.电场线方向由高电势指向低电势（从φ₁到φ₃），雨滴轨迹凹侧指向电场线方向，说明受力沿电场线方向，因此雨滴带正电，故B错误； C.正电荷在高电势处电势能大，M点电势高于N点，故雨滴在M点的电势能更大，故C错误； D.雨滴运动过程中只有电场力做功，电势能与动能之和守恒，M点电势能大则动能小，因此N点动能大于M点，故D正确。 6. 城市高楼遭雷击时，积雨云与楼顶间的电场线分布如图，PM=MN。已知云层下部带负电，地面感应正电荷。下列说法正确的是(    ) A. P、M、N三点的场强大小为Eₚ<Eₘ<Eₙ B. 电子在P点电势能大于在N点的电势能 C. 闪电放电时，放电电流由地面凸起建筑物指向积雨云层 D. P、M点间的电势差大于M、N点间的电势差 【答案】D 【解析】A.电场线越密场强越大，故Eₚ>Eₘ>Eₙ，A错误； B.沿电场线方向电势降低，φₚ>φₘ>φₙ，电子在低电势处电势能大，故B错误； C.闪电发生时，放电电流由地面凸起建筑物指向积雨云层，故C错误； D.PM段场强更大，由U=Ed知>，D正确。 7. 实验室用电场传感器绘制的三个点电荷电场线如图，d、e与e、f间距相等。下列说法正确的是(    ) A. b、c两点的电场强度可能相同 B. a点处电势一定低于d点的电势 C. a、b间电势差的绝对值大于a、f间电势差 D. 电子从d到e与从e到f，电势能变化相等 【答案】C 【解析】A.电场强度是矢量，b、c两点电场线方向不同，因此电场强度不可能相同，A错误； B.a、f两点在同一等势线上，电势相等，f点电势高于d点，故a点电势高于d点，B错误； C.a、f等势，电势差为0，a、b不在同一等势线，电势差绝对值大于0，因此a、b间电势差绝对值更大，C正确； D.d、e间电场线更密集，平均场强大，根据，可知、间电势差的绝对值大于、间电势差的绝对值，电子电势能变化ΔEₚ=qU，q为负，故电势能变化不相等，D错误。 8. 变电站椭球形带电金属外壳表面有M、N两点，关于带电金属椭球形成的电场。下列说法正确的是(    ) A. M点的电势小于N点的电势 B.电子在M点的电势能大于在N点的电势能 C. M点的场强比N的大 D. M、N两点电场强度方向互相垂直 【答案】D 【解析】A.B.处于静电平衡状态的导体是等势体，M、N在同一金属外壳表面，电势相等，电子的电势能也相等，AB错误； C.M点附近等势面更稀疏，说明场强更小，故M点场强比N点小，C错误； D.电场线垂直于等势面，M、N两点的等势面相互垂直，因此场强方向互相垂直，D正确。 9. 手机充电电路中，平行板电容器通过二极管与电源相连，B板接地。将B板下移后，下列说法正确的是(    ) A. 平行板电容器两极板间的电场强度的大小会发生改变 B. 平行板电容器的电容增大 C. 平行板电容器的电压保持不变 D. P点的电势升高 【答案】D 【解析】B.当板下移一小段距离，则两板间距增大，根据可知减小， B错误； C.与电源相连接，若不变，则，电容器电量要减小，要放电，但由于二极管的单向导电导致电容器不能放电，故电容器电量保持不变，减小所以增大，C错误 A.根据可知，因为保持不变，所以当变化时不变，A错误； D.，增大，故点的电势升高， D正确。 10．如图所示，等腰直角三角形的顶点A、C上分别固定一个点电荷，M、N、D分别为三条边的中点，则下列说法正确的是+q D +q A B C M N A． M点场强和D点场强相同 B． M点和D点电势相等 C． B点场强小于N点场强 D． B点电势高于N点电势 【答案】B 【解析】AB选项:M点场强和D点场强大小相等，方向不同，但它们在同一个等势面上，电势相等，故A错误，B正确； CD选项：AC两个同种点电荷，中点的场强为0，其余各点都有电场，故C错，顺着电场方向电势减小，故D错误。 故选C. 二、非选择题：共4题，共60分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须 11. (8分）如图所示，真空中固定的点电荷Q的上方轻放一质量为m、带电量为q的小球，小球恰好处于静止状态．已知重力加速度为g，静电力常量为k．求： （1）小球所处位置的电场强度大小E； （2）小球距点电荷的距离h. 【解析】（1）小球处于平衡，则 （2分） 解得 （2分） （2）由 （2分） 解得 （2分） 12. （10分）电子显微镜的电子加速系统中，电子经P、Q板间电压U₀加速后，以速度v₀进入边长为L的正方形abcd区域。不计电子受到的重力与阻力，静电力常量为。求： (1)电子的比荷； (2)若d点固定正点电荷，电子沿圆弧过c点，求点电荷电量q； (3)若存在竖直向下匀强电场，电子仍过c点，求电场强度E。 【解析】根据动能定理有， （2分） 解得； （1分） 电子在点电荷的引力作用下做匀速圆周运动， 由库仑力提供向心力得， （2分） 解得； （1分） 电子在匀强电场中做类平抛运动，设电子从点运动到点所用的时间为， 则有， （1分） ， （1分） 解得  （2分） 13.（12分） 示波器的平行板电容器电容，极板间匀强电场，板距L=5cm，c点距A板、d点距B板均为0.5cm，B板接地。求： 点处的电势； 、两点间的电势差； 将电荷量的负点电荷从移到，静电力的功。 【解析】B板接地电势为0，沿电场方向电势降低，故d点电势低于B板， 点到板的电势差， （2分） 所以。 （1分） ， （2分） 、两点间的电势差为：。 （2分） （3） 。  （1分） 由动能定理 （2分） 可得 动能的减少 （2分） 【原创】14．（14分）如图所示，电路输入电压恒为U，定值电阻阻值均为R，平行板电容器两极板水平放置，板长为L、极板间距为d、电容为C．一群带电粒子以初速度沿电容器的中心线水平进入电容器．闭合开关K1、K2，带电粒子恰打在电容器下极板的中点，不计粒子重力． （1）电容器的电量； （2）带电粒子的比荷； （3）断开开关K2，保持粒子入射速度v0和上极板位置不变，只向下移动下极板，使粒子能打在距离电容器右边缘的L处一竖直挡板上，求粒子打在挡板上的位置与中心线O点的竖直距离S．R O R K1 U0 K2 图 15 V R1 A R3 R2 K 【解析】（1）由电路可得： （1分） 由 （1分） 解得 （2分） （2） 水平方向： （1分） 竖直方向： （1分） 由牛顿第二定律，得加速度： （1分） 解得 （2分） （3） 在电场中运动时间 （1分） 在电场中的偏转距离 （2分） 解得 S=6d （2分） 【原创】15．（16分）在水平地面上固定一半径为R的圆弧轨道，在与圆弧轨道底端N点相距L的P处锁定一带电物块B，现让一质量为m电量为+q的带电物块A从圆弧轨道顶端M点静止释放，从N处进入水平轨道，此时AB系统的电势能为，当物块A运动至NP的中点O时，速度减小至N点速度的，电势能增加，此时解除物块B的锁定．已知任意两带电系统的电势能与其距离成反比．重力加速度大小g，A、B物块视为质点，不计一切阻力．求： （1）物块A从N至O点过程电场力做的功； （2）MN两点的电势差UMN； （3）若解除B的锁定后，A、B 运动过程中系统电势能达到最大值时 ，B 的动能等于 A在O点动能的 ，且此时AB之间的距离为，求B的质量． B M N A P L B M O 【解析】（1）物块A从N至O点过程电场力做的功 （3分） （2） 设N点速度为v,从N到O点过程: 由动能定理 （2分） 解得 从M到N点过程: （2分） 解得 （2分） （3） A、B 运动过程中系统电势能达到最大值时， B的动能： （1分） 设此时电势能为Ep，由题意任意两带电系统的电势能与其距离成反比，可得 解得 （1分） 从到N点向右运动到A、B 运动过程中系统电势能达到最大值的过程中： 对AB系统：由能量守恒知 （2分） 即： 解得 A、 B 运动过程中系统电势能达到最大值时，A、B 速度相等，设为v1 （1分） 解得：B的质量M=2m （2分） 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $