专题04 电场和电场能（期末真题汇编-云南专用）高一物理下学期

**基本信息** 汇编云南多地高一下期末真题，聚焦电场五大高频考点，通过反天刀鱼电场、空间电场技术等真实情境，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|11题|库仑定律（1-3）、电场力/能的性质（4-9）、电容器（10-11）、粒子运动（12-14）|结合“空间电场防控病害”考查电场力做功，用v-t图像分析电场强度与电势| |多选|3题|覆盖全部5大考点|设计电容式输液控制装置，体现科学探究与技术应用|

专题04 电场和电场能 地 城 考点01 库仑定律 1．A 2．B 3．B 地 城 考点02 电场力的性质 4．C 5．D 6．C 地 城 考点03 电场能的性质 7．B 8．BD 9．D 地 城 考点04 电粒子在电场中的运动 10．AD 11．A 地 城 考点05 自感现象与涡流 12．C 13．BC 14．C 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 $ 专题04 电场和电场能 5大高频考点概览 考点 01 库仑定律 考点 02 电场力的性质 考点 03 电场能的性质 考点 04 电容器与电容 考点 05 电粒子在电场中的运动 地 城 考点01 库仑定律 1．（25-26高一下·云南昆明·期末）下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．库仑通过扭秤实验装置得到电荷间的作用力与电荷间距离二次方成反比 B．开普勒在研究了第谷行星观测记录的基础上，得到了行星绕太阳按圆周轨道运行的结论 C．牛顿通过月地检验证明地面上的物体受到地球的引力和月球受到地球的引力满足同样的规律，从而提出万有引力定律，并据此测出了地球的质量 D．法拉第通过油滴实验，发现带电体的电量为某一数值的整数倍，从而测得了元电荷的电荷量 【答案】A 【详解】A．库仑通过扭秤实验直接验证了电荷间作用力与距离的二次方成反比，故A正确； B．开普勒基于第谷观测数据提出行星运动轨道为椭圆（开普勒第一定律），而非圆周，故B错误； C．牛顿通过月地检验验证了万有引力定律的普适性，但未据此测出地球质量（卡文迪什通过扭秤实验首次测得），故C错误； D．密立根通过油滴实验测得元电荷数值，而非法拉第（法拉第主要贡献在电磁学），故D错误。 故选A。 2．（25-26高一下·云南昆明·期末）物理实验中常用“放大法”研究微小变化，下列实验中运用“放大法”的是（　　） A．探究平抛运动的特点 B．探究点电荷之间作用力的规律 C．探究两个互成角度的力的合成规律 D．探究加速度与力、质量的关系 【答案】B 【详解】A．“探究平抛运动的特点”采用的是分解法，故A错误； B．“探究点电荷之间作用力的规律”采用的是放大法，故B正确； C．“探究两个互成角度的力的合成规律”采用的是等效替代法，故C错误； D．“探究加速度与力和质量的关系”是利用控制变量法，故D错误。 故选B。 3．（25-26高一下·云南昆明·期末）两个分别带有电荷量为Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】开始时，由库仑定律 两小球相互接触后各带电量为+2Q，则此时 故选B。 地 城 考点02 电场力的性质 4．（25-26高一下·云南大理·期末）反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生类似于等量异种点电荷形成的电场，其电场线分布如图所示，、、为电场中的三个点，下列说法正确的是（　　） A．鱼的头部带负电，尾部带正电 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．点的电势高于点的电势 D．把一个带负电的试探电荷从点移动到点，电场力做负功 【答案】C 【详解】A．由图可知，鱼的头部带正电，尾部带负电，故A错误。 B．电场线的疏密反映场强的大小，由图可知点的电场强度大于点的电场强度，故B错误。 CD．设无穷远处电势为零，等量异种电荷连线中垂线的电势为零，靠近正电荷一侧的点电势大于零，靠近负电荷一侧的点电势小于零，所以点电势高于点电势，点电势也高于点电势，所以把一个带负电的试探电荷从点移动到点，电场力做正功，故C正确，D错误。 故选C。 5．（25-26高一下·云南玉溪·期末）如图甲所示，某同学在做静电实验时，使一个球形电极均匀带上电荷，该金属球形成的电场中有、两点，如图乙所示，其中点的电场方向指向球心，、两点到球心的距离相等，关于该金属球产生的电场，下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度大小小于点的电场强度大小 B．点的电场强度大小大于点的电场强度大小 C．点的电场强度和点的电场强度相同 D．该金属球带负电 【答案】D 【详解】ABC．、两点到球心的距离相等，可知、两点电场强度大小相等、但方向不同，故ABC错误； D．因点场强指向金属球，故金属球带负电，故D正确。 故选D。 6．（25-26高一下·云南楚雄·期末）在现代农业病虫害绿色防控领域，“空间电场”技术被用于在温室等封闭环境中建立人工电场，其核心装置如图所示：高压直流电源与悬挂于作物上方的电极相连，静止在土壤表面的带负电的病原孢子在电场力作用下向悬挂电极移动，被高能带电粒子碳化灭活，从而达到防控病害的效果。图中a、b、c、d为电场中的四点，忽略电场边缘效应，下列说法正确的是（　　） A．在a、b、c、d四点中，a点的电场强度最大 B．病原孢子只能沿某根电场线运动 C．病原孢子向悬挂电极移动的过程中，电势能减小 D．病原孢子向悬挂电极移动的过程中，速度增大，加速度减小 【答案】C 【详解】A．由电场线越密的地方电场强度越大，可知在a、b、c、d四点中，a点的电场强度不是最大，故A错误； B．电场沿电场线切线方向，则电场力方向可能改变，病原孢子不一定沿电场线运动，故B错误； C．根据题意可知病原孢子向悬挂电极移动的过程中，电场力做正功，病原孢子的电势能减小，动能增大，故C正确； D．病原孢子越靠近电极，受到的电场力越大，加速度越大，故D错误。 故选C。 地 城 考点03 电容器与电容 7．（25-26高一下·云南保山·期末）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（    ） A．M、N两点电场强度相同 B．M、N两点电势相同 C．负电荷在M点电势能比在O点时大 D．负电荷在N点电势能比在O点时大 【答案】B 【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，M、N两点的场强大小相同，但是方向不同，故A错误。 B．因在A、B处的正电荷在M、N两点的合电势相等，在C点的负电荷在M、N两点的电势也相等，则M、N两点电势相等，故B正确。 CD．因负电荷从M到O，因A、B两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小，故CD错误。 故选B。 8．（25-26高一下·云南昭通·期末）（多选）某静电场在轴正半轴的电势随变化的图像如图所示，、、、为轴上四个点。一正电荷仅在静电力作用下，以一定初速度从点开始沿轴正方向运动到点，则该电荷（　　） A．在点电势能最小 B．在点受静电力沿轴正方向 C．所受静电力始终做负功 D．在点时速度最大 【答案】BD 【详解】AD．根据题意，由公式可知，正电荷在高电势位置的电势能大，由图可知，点的电势最大，则在点电势能最大，同理可知，点的电势最小，则在点时电势能最小，电荷仅在电场力作用下，电荷的电势能和动能之和不变，可知，电势能最大时，动能最小，则图像，斜率大小表示场强大小，则点电场强度为0，加速度为0，电荷的动能最大，即速度最大，A错误，D正确； BC．根据沿电场线方向电势逐渐降低，结合题图可知，点左侧电场方向沿轴正方向，点右侧电场方向沿轴负方向，可知，点右侧正电荷受沿轴负方向的电场力，点左侧正电荷受沿轴正方向的电场力，可知，在点受静电力沿轴正方向，从点开始沿轴正方向运动到点，电场力先做正功再做负功，C错误，B正确。 故选BD。 9．（25-26高一下·云南昆明·期末）A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点运动到B点的图像如图所示。下列关于A、B两点的强度E的大小和电势的判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点运动到B点过程中，速度减小，则动能减小，电势能增加，即；由图像可知电荷从A到B过程中，加速度减小，则受电场力减小，场强减小，即。 故选D。 地 城 考点04 法拉第电磁感应定律的应用 10．（25-26高一下·云南昆明·期末）（多选）某物理兴趣小组利用电容器知识，设计了一个电容式控制装置，用于自动关闭输液阀门。原理如图所示，电容器两极板紧贴塑料输液管壁，初始时管内充满非导电液体。液体输送完毕后，管内介质由非导电液体变为空气，介电常数减小，电容器的电容值改变，触发控制电路自动关闭输液阀门。以下说法正确的是（　　） A．液体输送完前后，电容器两端电压不变 B．液体输送完毕后，电容器所带电荷量增加 C．稳定输送液体时，电阻R中有从a流向b的电流 D．液体要输送完时，管内液面下降，电阻R中有从b流向a的电流 【答案】AD 【详解】A．液体输送完前后，电容器两端电压不变，故A正确； BD．液体输送完毕后，管内介质由非导电液体变为空气，介电常数减小，电容器的电容值变小，则由，电压不变，则电容器电荷量减少，即电容器放电，放电电流通过电阻R时方向从b流向a，故B错误，D正确； C．稳定输送液体时，认为介电常数不变，电容器的电容值不变，电容器电荷量不变，即无充电电流，故C错误。 故选AD。 11．（25-26高一下·云南昆明·期末）用电流传感器研究电容器充放电现象，电路如图所示。电容器不带电，闭合开关，待电流稳定后再闭合开关，通过传感器的电流随时间变化的图像是（  ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】闭合开关后，电容器充电，电容器电压与电源电压差值越来越小，则通过传感器的电流越来越小，充电完成后，电容器电压等于电源电压，此时电路中电流为零； 再闭合开关，因为电容器电压大于电压，则电容器放电，电容器电压与电压差值越来越小，则通过传感器的电流越来越小，且电流方向与开始充电时的方向相反，当电容器电压等于电压，此时电路中电流为零。 故选A。 地 城 考点05 电粒子在电场中的运动 12．（25-26高一下·云南昆明·期末）如图所示，在长方形区域中有竖直向下的匀强电场，同种带正电粒子分别以速度、从点水平向右飞入电场，分别从、的中点、飞出电场区域。已知粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　） A．粒子从、两点飞出的时间之比为 B．粒子从、两点飞出的时间之比为 C．初速度之比 D．粒子从、两点飞出的过程中，电场力做功之比为 【答案】C 【详解】AB．粒子在电场中做类平抛运动，则从、两点飞出的时间为， 可得，，故AB错误，C正确； CD．设粒子受到的电场力为，粒子从、两点飞出的过程中，电场力做功分别为、 故电场力做功之比为，故D错误。 故选C。 13．（25-26高一下·云南昆明·期末）（多选）如图所示，带电的平行板电容器水平放置，质量相同，重力不计的带电微粒A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点上。不计两微粒之间的库仑力，则（　　） A．微粒在电场中运动的加速度= B．微粒在电场中运动的加速度> C．微粒在电场中运动的时间= D．微粒在电场中运动的时间> 【答案】BC 【详解】CD．水平方向两个粒子做匀速直线运动，运动时间为 因为x、v0相等，则t相等，故C正确，D错误； AB．在竖直方向上两个粒子做初速度为零的匀加速直线运动，由 因为，且时间相等，所以 故A错误，B正确。 故选BC。 14．（25-26高一下·云南文山·期末）如图所示，在竖直方向的匀强电场中（图中电场未画出），将绝缘竖直弹簧下端固定于地面。一质量为m的带电小球从A点以速度匀速下落，下落至B点时刚好与自由状态的弹簧接触，小球恰能运动到最低点C。已知A、B的高度差为2h，B、C的高度差为h，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，重力加速度取g。下列说法正确的是（    ） A．A到C过程小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B．A到C过程小球的电势能减少 C．弹簧压缩到C点时的弹性势能为 D．小球被弹簧弹回后，到达A点的速度小于 【答案】C 【详解】A．小球接触弹簧前匀速下落，可知电场力方向向上，对小球分析，小球在从A运动到C过程中，弹簧和小球系统在与弹簧接触前，电场力做负功，机械能不守恒，故A错误； B．对小球受力分析 电场力做功， A到C过程小球的电势能增加，故B错误； C．B到C过程，小球动能转化为弹簧的弹性势能，即，故C正确； D．C到A过程，因，弹簧弹性势能转化为小球的动能，小球速度能达到。故D错误。 故选C。 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 $ 专题04 电场和电场能 5大高频考点概览 考点 01 库仑定律 考点 02 电场力的性质 考点 03 电场能的性质 考点 04 电容器与电容 考点 05 电粒子在电场中的运动 地 城 考点01 库仑定律 1．（25-26高一下·云南昆明·期末）下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．库仑通过扭秤实验装置得到电荷间的作用力与电荷间距离二次方成反比 B．开普勒在研究了第谷行星观测记录的基础上，得到了行星绕太阳按圆周轨道运行的结论 C．牛顿通过月地检验证明地面上的物体受到地球的引力和月球受到地球的引力满足同样的规律，从而提出万有引力定律，并据此测出了地球的质量 D．法拉第通过油滴实验，发现带电体的电量为某一数值的整数倍，从而测得了元电荷的电荷量 2．（25-26高一下·云南昆明·期末）物理实验中常用“放大法”研究微小变化，下列实验中运用“放大法”的是（　　） A．探究平抛运动的特点 B．探究点电荷之间作用力的规律 C．探究两个互成角度的力的合成规律 D．探究加速度与力、质量的关系 3．（25-26高一下·云南昆明·期末）两个分别带有电荷量为Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后再放回原处，则两球之间库仑力的大小为（　　） A． B． C． D． 地 城 考点02 电场力的性质 4．（25-26高一下·云南大理·期末）反天刀鱼是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在鱼周围产生类似于等量异种点电荷形成的电场，其电场线分布如图所示，、、为电场中的三个点，下列说法正确的是（　　） A．鱼的头部带负电，尾部带正电 B．点的电场强度小于点的电场强度 C．点的电势高于点的电势 D．把一个带负电的试探电荷从点移动到点，电场力做负功 5．（25-26高一下·云南玉溪·期末）如图甲所示，某同学在做静电实验时，使一个球形电极均匀带上电荷，该金属球形成的电场中有、两点，如图乙所示，其中点的电场方向指向球心，、两点到球心的距离相等，关于该金属球产生的电场，下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度大小小于点的电场强度大小 B．点的电场强度大小大于点的电场强度大小 C．点的电场强度和点的电场强度相同 D．该金属球带负电 6．（25-26高一下·云南楚雄·期末）在现代农业病虫害绿色防控领域，“空间电场”技术被用于在温室等封闭环境中建立人工电场，其核心装置如图所示：高压直流电源与悬挂于作物上方的电极相连，静止在土壤表面的带负电的病原孢子在电场力作用下向悬挂电极移动，被高能带电粒子碳化灭活，从而达到防控病害的效果。图中a、b、c、d为电场中的四点，忽略电场边缘效应，下列说法正确的是（　　） A．在a、b、c、d四点中，a点的电场强度最大 B．病原孢子只能沿某根电场线运动 C．病原孢子向悬挂电极移动的过程中，电势能减小 D．病原孢子向悬挂电极移动的过程中，速度增大，加速度减小 地 城 考点03 电容器与电容 7．（25-26高一下·云南保山·期末）如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（    ） A．M、N两点电场强度相同 B．M、N两点电势相同 C．负电荷在M点电势能比在O点时大 D．负电荷在N点电势能比在O点时大 8．（25-26高一下·云南昭通·期末）（多选）某静电场在轴正半轴的电势随变化的图像如图所示，、、、为轴上四个点。一正电荷仅在静电力作用下，以一定初速度从点开始沿轴正方向运动到点，则该电荷（　　） A．在点电势能最小 B．在点受静电力沿轴正方向 C．所受静电力始终做负功 D．在点时速度最大 9．（25-26高一下·云南昆明·期末）A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点运动到B点的图像如图所示。下列关于A、B两点的强度E的大小和电势的判断正确的是（　　） A． B． C． D． 地 城 考点04 法拉第电磁感应定律的应用 10．（25-26高一下·云南昆明·期末）（多选）某物理兴趣小组利用电容器知识，设计了一个电容式控制装置，用于自动关闭输液阀门。原理如图所示，电容器两极板紧贴塑料输液管壁，初始时管内充满非导电液体。液体输送完毕后，管内介质由非导电液体变为空气，介电常数减小，电容器的电容值改变，触发控制电路自动关闭输液阀门。以下说法正确的是（　　） A．液体输送完前后，电容器两端电压不变 B．液体输送完毕后，电容器所带电荷量增加 C．稳定输送液体时，电阻R中有从a流向b的电流 D．液体要输送完时，管内液面下降，电阻R中有从b流向a的电流 11．（25-26高一下·云南昆明·期末）用电流传感器研究电容器充放电现象，电路如图所示。电容器不带电，闭合开关，待电流稳定后再闭合开关，通过传感器的电流随时间变化的图像是（  ） A． B． C． D． 地 城 考点05 电粒子在电场中的运动 12．（25-26高一下·云南昆明·期末）如图所示，在长方形区域中有竖直向下的匀强电场，同种带正电粒子分别以速度、从点水平向右飞入电场，分别从、的中点、飞出电场区域。已知粒子重力不计，则下列说法正确的是（　　） A．粒子从、两点飞出的时间之比为 B．粒子从、两点飞出的时间之比为 C．初速度之比 D．粒子从、两点飞出的过程中，电场力做功之比为 13．（25-26高一下·云南昆明·期末）（多选）如图所示，带电的平行板电容器水平放置，质量相同，重力不计的带电微粒A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点上。不计两微粒之间的库仑力，则（　　） A．微粒在电场中运动的加速度= B．微粒在电场中运动的加速度> C．微粒在电场中运动的时间= D．微粒在电场中运动的时间> 14．（25-26高一下·云南文山·期末）如图所示，在竖直方向的匀强电场中（图中电场未画出），将绝缘竖直弹簧下端固定于地面。一质量为m的带电小球从A点以速度匀速下落，下落至B点时刚好与自由状态的弹簧接触，小球恰能运动到最低点C。已知A、B的高度差为2h，B、C的高度差为h，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，重力加速度取g。下列说法正确的是（    ） A．A到C过程小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B．A到C过程小球的电势能减少 C．弹簧压缩到C点时的弹性势能为 D．小球被弹簧弹回后，到达A点的速度小于 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 $