第十章 静电场中的能量 单元质量检测 （二）-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本试卷为高中物理人教版必修第三册第十章静电场中的能量单元检测卷，通过选择、实验、解答题梯度设计，全面考查电势、电容、电场力做功等核心知识，注重科学思维与科学探究能力的培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|电势、电场强度、电容、带电粒子运动|结合电势-x图像、电容式传感器等情境，区分单选多选，考查物理观念| |实验题|2/20|平行板电容器电容影响因素、充放电|通过i-t图像方格计数测电容，体现科学探究与数据处理| |解答题|3/34|电场力平衡、交变电场中粒子运动、复合场曲线运动|综合运动学与能量分析，如斜面上带电物块运动、圆弧轨道与电场结合，突出科学推理|

2026年物理人教版必修第三册第十章静电场中的能量质量检测试卷（二） 满分：100 分 考试时间：75 分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．以下说法正确的是（    ） A．电势与电势差都和零电势点的选取有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．当某带电体的体积很小时，我们就可以将其看成点电荷来研究问题 D．电荷在某点的电势能等于将它从该点移到无穷远处电场力做的功 2．某静电场的电场线与x轴平行，电势随x坐标变化的关系图像如图所示。若将一带电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，在仅受电场力的作用下，该粒子在x轴上沿着轴线的正方向运动，则下列说法正确的是（    ） A．该带电粒子一定带负电荷 B．该电场可能是点电荷形成的电场 C．在x轴上M点，电场强度大小为零 D．该粒子沿x轴从O点到N点的过程中，电势能一直减小 3．某学校的科学兴趣小组利用所学知识设计了一个电容式压力传感器，如图所示。将电容器可动电极（上极板）与静电计连接，下极板固定，上极板在压力作用下会向下移动，引起电容的变化，压力越大，移动距离越大（设两电极始终不接触），上极板带正电且电荷量保持不变，为极板间的一点。在上极板受到的压力变大时，下列说法正确的是（　　） A．静电计指针张角变大，P点的电势不变 B．静电计指针张角变大，P点的电势变大 C．静电计指针张角变小，P点的电势变小 D．静电计指针张角变小，P点的电势不变 4．用如图甲所示的电路给一电容器充电，通过电压传感器和电流传感器测得的电容器两端电压随时间变化的U-t图像以及电路中的充电电流随时间变化的i-t图像如图乙所示，实验后用透明方格薄膜覆盖于i-t图像上，根据图像可知此电容器的电容约为（　　） A．3.3F B．33mF C．3.3mF D．330μF 5．空间存在水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的带电液滴在电场中的A点（图中未画出）以大小为的初速度水平向右射入电场。液滴经过一段时间运动到A点下方的B点，液滴运动到B点时，速度大小为，速度方向与竖直方向夹角为37°，，重力加速度为g，不计空气阻力，则匀强电场的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 6．如图，匀强电场内有一半径为R的圆，圆内有一平行四边形，过圆心O，边长度为R，电场强度的方向与圆平面平行，把一电荷量为的粒子从A点分别移到B点和D点，电场力做功分别为3W和，若取D点电势为零，下列说法正确的是（　　） A． B．C点电势为 C．电场强度的大小为 D．电场强度的方向由D指向B 7．在真空中的正方形四个顶点分别固定四个点电荷（如图所示，），图中分别为四个边的中点，O为正方形的中心，下列说法正确的是（　　） A．两点的电场方向相反 B．两点电势相等且高于0点的电势 C．两点的电场方向相同，电势相等 D．正试探电荷沿直线从到，电势能先增大后减小 8．下列关于静电力做功的说法正确的是（　　） A．静电力对试探电荷做的功与移动路径有关 B．静电力对试探电荷做的功与电荷的起始位置和终止位置有关 C．静电力对试探电荷做的功与试探电荷的电荷量无关 D．在同一等势面上移动试探电荷时，静电力不做功 9．如图，一水平放置的平行板电容器充电后，一带电粒子以初速度水平飞入电场，落在下极板的P点。在下列情况下，此带电粒子仍以从原处飞入，（不计重力）下列说法正确的是（　　） A．若在断开电源后将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子仍落在P点 B．若在断开电源后将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子落在P点右侧 C．若极板仍与电源相连，将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子落在P点左侧 D．若极板仍与电源相连，将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），带电粒子落在P点 10．雷雨天气，一带负电的乌云飘过某高层建筑上空时，在其楼顶的避雷针周围形成了如图所示的电场，其中a、b、c、d为等势面，相邻等势面间的电势差相等，一个带负电的粒子在电场中的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上的两点，不计粒子的重力。下列说法正确的是（　　） A．A点的电势比B点的电势高 B．A点的电场强度比B点的小 C．粒子在A点速度比在B点速度大 D．粒子在A点电势能比在B点电势能大 二、实验题 11．如图所示，在《实验：探究影响平行板电容器电容的因素》中，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连（接地）。现请回答下列问题： （1）此时静电计直接测量的是___________。 A．电容C               B．电荷量Q C．两板间的电势差U     D．两板间场强E （2）将A极板向右移动少许，则静电计指针的偏转角将___________；A、B两极板之间匀强电场的电场强度的大小将___________；（均选填“增大”“减小”或“不变”） （3）有一充电的平行板电容器，两板间电压为，现使它的电荷量减少，于是电容器两板间的电压降为原来的，此电容器的电容是___________。 12．如图甲是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。 (1)当开关S接_____（选填“1”或“2”）时，平行板电容器放电；电容器充电时，流经灵敏电流计的电流方向与放电时________（选填“相同”或“相反”）； (2)将灵敏电流计换成电流传感器，并和计算机相连。电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，已知图像与坐标轴所围的面积约为42个方格，可算出电容器的电容约为____________F（结果保留2位有效数字）； (3)换用不同阻值的电阻放电，在图丙中放电电流的图线的a、b、c、三条曲线中，对应电阻最小的一条是______（选填“a”、“b”或“c”）。 三、解答题 13．如图所示，一小物块质量为，带负电且电荷量为。放在一倾角为的光滑绝缘斜面上，当整个装置处在一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态。已知重力加速度，，。 （1）求电场强度的大小； （2）某时刻小物块的电荷量突然减少了一半，求物块下滑距离时的速度大小。 14．如图甲所示，真空中相距的两块平行金属板A、B与电源连接，B板接地，A板电势变化的规律如图乙所示。将一个质量为电荷量为的粒子在时刻从紧临B板小孔处无初速度释放，粒子恰好不能到达A板，粒子重力不计。求： (1)粒子在平行板间运动时加速度的大小； (2)A板电势变化的周期T。 15．如图所示，光滑绝缘圆弧轨道位于竖直平面内，半径，为轨道最低点，最高点的切线水平。一平行板电容器水平放置，其内有竖直向下的匀强电场、场强大小，下极板的右端与圆弧轨道的A端紧挨着，极板长度，两极板间的距离。在圆弧轨道直径的右侧有水平向左的匀强电场，场强大小。质量、电荷量的绝缘带电小球紧贴电容器的极板左端以某一初速度水平拋出，恰无碰撞的从A点进入光滑圆弧形轨道内。已知重力加速度取，小球可视为质点，不计电容器的边缘效应，求： （1）小球水平抛出的初速度； （2）小球进入电场后所受的最小弹力； （3）判断小球能否落在板上，若能，则求小球在板上表面的落点到板左端的距离；若不能，请通过计算说明原因。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D B D C C BD AC AC 1．D 【详解】A．电场中任意两点之间的电势差与零电势点的选取无关，故A错误； B．电场强度大小和电势大小没有关系，电势是人为规定的，而电场强度大小和电场本身的性质有关，故B错误； C．当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体才可以看作点电荷，与带电体的自身体积大小无关，故C错误 D．物理学规定，电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零电势位置（无穷远）电场力做的功，故D正确； 故选D。 2．D 【详解】A．由图像可知，电势沿x轴正向电势逐渐减低，可知电场线沿x轴正向，粒子在x轴上沿着轴线的正方向运动，则该粒子带正电，选项A错误； B．图像的斜率等于场强，可知该电场为匀强电场，不可能是点电荷形成的电场，选项B错误； C．图像的斜率等于场强，可知在x轴上M点，电场强度大小不为零，选项C错误； D．该粒子沿x轴从O点到N点的过程中，电场力做正功，则电势能一直减小，选项D正确。 故选D。 3．D 【详解】上极板受到的压力变大时，d变小，电容变大，Q一定，根据Q=CU可知极板间电压U变小，静电计指针张角变小； 根据 可知 则电场强度不变，P点和固定电极的距离不变，则P点电势不变。 故选D。 4．B 【详解】由i-t图像知图线与时间轴围成的面积表示电荷量，数格子约为50格则 因为 代入得 故选B。 5．D 【详解】将液滴在B点的速度沿竖直与水平方向分解 液滴从A点到B点经历的时间为 所以液滴在水平方向的加速度由 得 根据牛顿第二定律 解得 故选D。 6．C 【详解】A．由题意可得 ， ，， 解得 ，， 故A错误； B．由几何关系可得平行四边形为一矩形，根据匀强电场的特点，有 解得 故B错误； CD．由于垂直于，沿方向，有 沿方向，有 可得 故电场强度的方向沿方向 故C正确，D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．两个正电荷在点和两个负电荷在点的场强分别抵消，根据点电荷周围的场强特点和场强的合成可知M点的总场强和N点的总场强均水平向右，即两点的电场方向相同，故A错误； B．由点电荷周围的电势大小和电势的代数叠加原理可知点的电势大于零，点的电势小于零，而两点的电势的绝对值相等，故B错误； C．根据场强的矢量合成可知两点的电场方向均水平向右，由电势的代数合成可知两点电势相等且两点的连线为0V的等势线，故C正确； D．两点的连线为0V的等势线，则正试探电荷沿直线从到，电势能一直不变，故D错误。 故选C。 8．BD 【详解】AB．静电力对试探电荷做的功与移动路径无关，与电荷的起始位置和终止位置有关，故A错误，B正确； C．静电力对试探电荷做的功与试探电荷的电荷量有关，故C错误； D．在同一等势面上移动试探电荷时，电势能保持不变，静电力不做功，故D正确。 故选BD。 9．AC 【详解】AB．在断开电源后将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），电容器两极板间的电场强度为 可知电容器两极板间的电场强度不变，带电粒子受到的电场力不变，带电粒子运动轨迹不变，带电粒子仍落在P点，故A正确，B错误； CD．极板仍与电源相连，将上极板下移一些以减小两板间距离（下极板不动），电容器两极板间的电场强度为 可知电容器两极板间的电场强度变大，带电粒子受到的电场力变大，加速度增大，根据 可知带电粒子在电容器中运动时间变短，带电粒子落在P点左侧，故C正确，D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】A．粒子的运动轨迹向左侧弯曲，说明粒子所受电场力指向轨迹凹侧(左侧)，粒子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，故电场强度方向向右，A点电势比B点电势高，A正确； B．相邻等势面间的电势差相等，所以等势面的疏密反映电场强度的大小，A 点等势面更密集，因此A点电场强度比B点大，B错误； C D．粒子的电势能，因，由题意知，可得 只在静电力做功，粒子动能与电势能之和为定值，所以，，C正确，D错误。 故选AC。 11． C 增大 不变 15 【详解】（1）[1]根据题意，由图可知，此时静电计直接测量的是两板间的电势差U。 故选C。 （2）[2]根据公式可知，将A极板向右移动少许，变大，则电容减小，由于极板上电荷量不变，则由公式可知，极板间电压增大，静电计指针的偏转角将增大。 [3]由公式、和可得 由于极板上电荷量不变，极板间正对面积不变，则A、B两极板之间匀强电场的电场强度的大小将不变。 （3）[4]根据题意，由公式可得 12．(1) 2 相反 (2) (3)b 【详解】（1）[1][2]当开关S接1时，平行板电容器充电；当开关S接2时，平行板电容器放电；电容器充电时，流经灵敏电流计的电流方向与放电时相反； （2）由图像的面积等于电容器放电电量，可知 电容器电容 （3）电阻越小，则放电电流越大，放电时间越短，则三条曲线中，对应电阻最小的一条是b。 13．（1）150N/C；（2）3m/s 【详解】（1）小物块恰处于静止状态时，受力如图 根据平衡条件可得 联立并代入数据解得 （2）由牛顿第二定律得 根据速度位移公式 解得 14．(1) (2) 【详解】（1）平行金属板A、B间的电场强度 由牛顿第二定律可知 解得 （2）粒子在到时间内，向右做匀加速运动，在到时间内粒子向A板做匀减速运动；后反向运动，则粒子向右运动的最大位移 粒子恰好不能到达A板 解得 15．（1）；（2）0.05N；（3）0.41m 【详解】（1）小球在平行板电容器中做类平抛运动，加速度 竖直方向 水平方向 代入数据联立得 （2）小球运动到A点时竖直方向的速度 运动到A点时速度 小球运动到A点时速度方向与水平方向夹角，有 小球在圆弧轨道直径的右侧匀强电场中运动，当速度方向与电场力和重力的合力方向垂直时，所受的弹力最小，设此点为E 由A点到E点，根据动能定理得 代入数据得 得 （3）由A点到C点，根据动能定理得 得 C点到上极板垂直距离 C点到上极板右边缘水平距离 小球在C点做平抛运动，根据 得 所以小球能否落在板上，小球在板上表面的落点到板左端的距离 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $