精品解析：2025-2026学年沧州一中高一年级第三次物理学段检测

沧州一中高一年级第三次学段检测 物理试题 （满分：100分，测试时间：75分钟） 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分） 1. 电场这种物质虽然看不见摸不着，但却是客观存在的。下列捕述中正确的是（ ） A. 在电场中运动的电荷，其电势能的改变量一定等于动能的改变量 B. 在电场中移动电荷时，电场力所做的功越多，电势降落的就越快 C. 电场线和等势面都是为描述电场而引入的，且两者互相垂直 D. 电势差和电势能都由电场决定，与电场中所放电荷无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．在电场中运动的电荷，如果只有电场力做功，则动能与电势能相互转化，电势能的改变量与动能的改变量绝对值相等，但如果还有电场力之外的其他力做功时，电势能的改变不等于动能的改变，故A错误； B．根据电势差的定义式有 则可知对一电荷来说，电场力做功越多，则电势差越大，但电势差大只能说明两点间电势的差值较大，但两点不一定是在同一条电场线上，故不能说明电势的降落越快，故B错误； C．电场线和等势面都是为描述电场而引入的，任何电场中，等势面与电场线都是相互垂直的，故C正确； D．电势差由电场决定，与电荷无关，但电势能既与电场有关，也与所放电荷有关，故D错误 故选C。 2. 如题图所示，金属球A的半径为R，球外一个点电荷带电量为q，到球心的距离为L，则金属球上感应电荷在球心产生电场的电场强度大小为 A. B. C. + D. 【答案】B 【解析】 【分析】静电感应的过程，是导体中自由电荷在电荷q所形成的外电场下重新分布的过程，当处于静电平衡状态时，导体内部合场强为零． 【详解】金属球内部处于静电平衡状态，故合场强处处为零，所以感应电荷在球心处产生场强应和点电荷q产生的场强大小相等，即,故ACD错误，B正确，故选Ｂ． 【点睛】本题主要考查了静电平衡的应用，处于静电平衡状态时，导体内部合场强为零． 3. 三个点电荷、、在真空中依次排成一条直线，与间的距离为与间距离的2倍，若三个点电荷只受库仑力作用均处于平衡状态，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】三个电荷均处于平衡状态，可得两边电性相同和中间相反，若q1带负电，则q2带正电，q3应带负电。若q1带正电，则q2带负电，q3应带正电。 由于三个电荷均处于平衡状态，设q1与q2距离为r，则q2与q3的距离为2r，所以 对q1有 对q2有 对q3有 由以上公式联立解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 4. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. b点和d点的电场强度相同 C. 粒子的动能先减小后增大 D. 粒子在a点的电势能大于在c点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用，所以粒子带负电，故A错误； B．在电场中等势面与电场线是垂直的，由图可知，b、d两点弯曲的方向不同，则过b、d两点，与-5V的等势面垂直的电场线的方向是不同的，所以b、d两点电场强度是不同的，故B错误； C．粒子从a→b→c过程中，电场力做负功，c→d→e过程中，电场力做正功，粒子在静电场中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能先减小后增大，故C正确； D．粒子从a→b→c过程中，电场力做负功，电势能增大，级粒子在a点的电势能小于在c点的电势能，故D错误； 故选C。 5. 真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是（　　） A. x=2a处的电势一定为零 B. 点电荷M、N一定为同种电荷 C. 点电荷M、N一定为异种电荷 D. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2：1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．电势是否为零跟零电势的选择有关，A错误； BC．由图可知，x1=0到x2=2a范围场强向右，x1=2a到x2=3a范围场强向左，故点电荷M、N一定为同种正电荷，B正确，C错误； D．由图可知，x2=2a处场强为零，故点电荷M、N在该点的场强等大、反向，则有 解得 可知，点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：1，D错误。 故选B。 6. 如图示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形△ABC，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、6V和－2V，则匀强电场的场强大小E为（ ） A. 20V/m B. 40V/m C. 60V/m D. 80V/m 【答案】D 【解析】 【详解】设BC中点为D，则D点的电势为 可知AD连线为等势线，则电场方向由B指向C，场强大小为 故选D。 7. 由个电荷量均为的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为的圆环固定在竖直平面内。一个质量为的金属小球（视为质点）通过长为的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当金属小球电荷量也为（未知）时，发现金属小球在垂直圆环平面的对称轴上点处于平衡状态，如图所示，轴线上的两点关于圆心对称（未画出）。已知电场力常量为，重力加速度为。则下列说法中正确的是（　　） A. 点场强一定为零 B. 由于两点关于点对称，两点的场强大小相等，方向相反 C. 金属带电小球的电荷量为 D. 固定处的小球，然后从圆环上取下一个小球（其余个小球位置不变）置于处，则圆心的场强大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，由个电荷量均为的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为的圆环，在圆心点处场强为零，带电金属小球在点产生的场强不为零，所以点的场强不为零，故A错误； B．根据对称性可知，由个电荷量均为的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为的圆环在两点的场强大小相等，方向相反，带电金属小球在这两点产生的电场强度大小不相等，则两点的场强大小不相等，故B错误； C．由库仑定律可得，圆环上的一个带电小球A对点的小球的库仑力 方向沿两小球的连线指向点，同理取圆环上与小球A关于圆心对称的另一个小球，其对点小球的库仑力与大小相同，如图甲所示，由几何关系可知，细线与轴线的夹角 两力的合力方向应沿圆心与点的连线向右，大小为 因为圆环上各小球对点的小球均有库仑力，故所有小球库仑力的合力 点的小球受力分析如图乙所示，可得 解得带电金属小球的电荷量为 故C错误； D．从圆环上取下一个小球后，圆环上剩余的电荷在圆心的合场强与取下的小球在圆环上时在处的场强大小相等，方向相反，大小为 根据对称性可知，处的小球与处的小球在圆心的合场强大小为零，所以固定处的小球，然后在圆环上取下一个小球（其余个小球位置不变）置于处，则圆心的场强大小为 故D正确。 故选D。 二、多选题（在每小题给出的四个选项中，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或多选得0分，共18分） 8. 如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面，相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后（只受电场力作用）的运动轨迹如图中实线所示，其中先后经过的四个点1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点，由此可以判定（　　） A. O处的点电荷一定带负电 B. 电子运动过程中，动能先增大后减小，电势能先减小后增大 C. 三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φa D. 电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力所做的功相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从电子的运动轨迹可以看出两个电荷相互排斥，故点O处电荷带负电，故A正确； B．两个电荷相互排斥，故电子运动过程中电场力先做负功，后做正功，动能先减小再增大，电势能先增大后减小，故B错误； C．点O处电荷带负电，故结合负电荷的等势面图，可以知道a、b、c三个等势面的电势高低关系是φc＞φb＞φa，故C正确； D．点电荷产生的电场中，距离点电荷越远，电场强度越小，由于两相邻等势面的间距相等所以：U23＞U34，电场力做功：，电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力所做的功不相等，故D错误； 故选AC。 9. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（　　） A. 电容器带电荷量不变 B. 油滴仍静止 C. 电流计中有a→b的电流 D. 电流计中有b→a的电流 【答案】BC 【解析】 【详解】A．将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式 C＝ 知电容减小，而电容器与电源连接，电压保持不变，由 Q＝CU 可知，电容器带电荷量减小，故A错误； B．由于板间电压和板间距离不变，根据 可知板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态，故B正确； CD．电容器带电荷量减小，处于放电状态，而电容器上极板带正电，下极板带负电，电路中形成逆时针方向的电流，则电流计中有a→b的电流，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。电子原来静止在左极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的是（ ） A. 从时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B. 从时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C. 从时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D. 从时刻释放电子，电子必将打到左极板上 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．从时刻释放电子，画出图像如图所示 由图可知，电子的速度方向不变，电子将始终向右运动，直到打到右极板上，故A正确，B错误； C．从时刻释放电子，画出图像如图所示 由图可知，电子向右的位移与向左的位移大小相等，如果两板间距离不够大，释放后内到达右板，若释放后内不能到达右板，则之后将往复运动，故C正确； D．从时刻释放电子，根据题意可知，时间内，电子向右加速运动，时间内，电子向右减速运动，如果两板间距离不够大，此时电子可能已经到达右板，若此时电子不能到达右板，时间内，电子向左加速运动，此过程中电子从左极板小孔飞出，故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题，共54分） 三、实验题（共16分） 11. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的______而增大。（选填“增大”或“减小”） 【答案】（1）D （2）B （3） ①. 减小 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 图中实验采用的方法是控制变量法。 故选D。 小问2详解】 图中实验可知电场力 F=mgtanθ 则可依据丝线偏离竖直方向的角度来反映小球受带电体的作用力大小。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增大。 12. 如甲图所示是观察电容器的充、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_______时（选填“1”或“2”）平行板电容器放电，流经G表的电流方向与充电时________（选填“相同”或“相反”），此过程中电容器的电容将__________（选填“增大”或“减小”或“不变”）． （2）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所示，由图可算出电容器的电容为_________F（计算结果保留两位有效数字）． 【答案】 ①. 2 ②. 相反 ③. 不变 ④. 3.9×10-4 【解析】 【详解】解：（1）[1] 平行板电容器放电时，要和电阻构成闭合电路，所以开关S接“2”。 [2]电容器充电时，电容器上极板接电源的正极，正电荷流入上极板，上极板带正电，所以电容器放电时，正电荷从上极板流出，所以流经G表的电流方向与充电时“相反”。 [3] 因电容器的电容与电容器是否充放电无关，所以此过程中电容器的电容将“不变”。 （2）[4]由q=It可知，放电电流随时间变化图像与时间轴所围的面积表示电容器所带的电荷量，由图乙可知，每个小方格代表的电荷量是 q′=0.4×2×10-4C=8×10-5C 图像与时间轴所围的面积约为39个小方格，所以电荷量为 Q=39q′=39×8×10-5C =3.12×10-3C 由电容定义式可得 四、计算题（共38分） 13. 如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点，电荷量分别为+9q、+q，质量分别为m1和m2，静止时A、B两球处于同一水平线上，其中O点到B球的距离OB=L，∠AOB=90°，∠OAB=30°，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k。求： (1)A、B间库仑力大小； (2)A、B两球的质量之比。 【答案】(1) ；(2)1:3 【解析】 【详解】(1)由几何关系可知，A、B间距为 根据库仑定律，A、B之间的库仑力大小为 (2)对A、B受力分析如图所示 对A球 对B球 解得 14. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入，如图所示，若两板间距，板长，两板间的电压；已知电子的带电量为，质量为，只考虑两板间的电场，不计重力，求： （1）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y； （2）电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图所示，P点到下极板右端的距离x。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电子在加速电场中加速，由动能定理有 电子在偏转电场中，水平方向有 竖直方向上有， 整理可得 【小问2详解】 电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间中心线相交于板的中点，设速度反向延长线与水平方向的夹角为，则有 由几何关系有 解得 15. 用一条长为 0.4m 绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为8.0 102kg，所带电荷量为3.0 108C，现加一水平方向的匀强电场，小球在 B 点处于平衡状态，此时绝缘绳与竖直线成37 夹角。不计空气阻力，绳的长度不变， sin37 0.6 ， cos37 0.8 ， 重力加速度取 10m/s2。 (1)求电场强度的大小。 (2)若将小球拉到与O点等高的 A 处由静止释放，求小球摆动过程中的最大动能。 (3)若将小球拉到与O点等高的 A 点，给小球一个竖直向下的速度可使小球绕O点完成圆周运动，求此速度的最小值。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)小球平衡时，有 所以 解得： 电场力与重力的合力为 (2)球在处动能最大，从到有 解得： (3)在处有： 到有： 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沧州一中高一年级第三次学段检测 物理试题 （满分：100分，测试时间：75分钟） 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分） 1. 电场这种物质虽然看不见摸不着，但却是客观存在的。下列捕述中正确的是（ ） A. 在电场中运动电荷，其电势能的改变量一定等于动能的改变量 B. 在电场中移动电荷时，电场力所做的功越多，电势降落的就越快 C. 电场线和等势面都是为描述电场而引入的，且两者互相垂直 D. 电势差和电势能都由电场决定，与电场中所放电荷无关 2. 如题图所示，金属球A的半径为R，球外一个点电荷带电量为q，到球心的距离为L，则金属球上感应电荷在球心产生电场的电场强度大小为 A. B. C. + D. 3. 三个点电荷、、在真空中依次排成一条直线，与间距离为与间距离的2倍，若三个点电荷只受库仑力作用均处于平衡状态，则为（　　） A. B. C. D. 4. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. b点和d点的电场强度相同 C. 粒子的动能先减小后增大 D. 粒子在a点的电势能大于在c点的电势能 5. 真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是（　　） A. x=2a处的电势一定为零 B. 点电荷M、N一定为同种电荷 C. 点电荷M、N一定为异种电荷 D. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2：1 6. 如图示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形△ABC，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、6V和－2V，则匀强电场的场强大小E为（ ） A. 20V/m B. 40V/m C. 60V/m D. 80V/m 7. 由个电荷量均为的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为的圆环固定在竖直平面内。一个质量为的金属小球（视为质点）通过长为的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当金属小球电荷量也为（未知）时，发现金属小球在垂直圆环平面的对称轴上点处于平衡状态，如图所示，轴线上的两点关于圆心对称（未画出）。已知电场力常量为，重力加速度为。则下列说法中正确的是（　　） A. 点的场强一定为零 B. 由于两点关于点对称，两点的场强大小相等，方向相反 C. 金属带电小球的电荷量为 D. 固定处的小球，然后从圆环上取下一个小球（其余个小球位置不变）置于处，则圆心的场强大小为 二、多选题（在每小题给出的四个选项中，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或多选得0分，共18分） 8. 如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面，相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后（只受电场力作用）的运动轨迹如图中实线所示，其中先后经过的四个点1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点，由此可以判定（　　） A. O处的点电荷一定带负电 B 电子运动过程中，动能先增大后减小，电势能先减小后增大 C. 三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φa D. 电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力所做的功相等 9. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电油滴恰好处于静止状态。若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（　　） A. 电容器带电荷量不变 B. 油滴仍静止 C. 电流计中有a→b电流 D. 电流计中有b→a的电流 10. 如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。电子原来静止在左极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的是（ ） A. 从时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B. 从时刻释放电子，电子可能两板间振动 C. 从时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D. 从时刻释放电子，电子必将打到左极板上 第II卷（非选择题，共54分） 三、实验题（共16分） 11. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的______而增大。（选填“增大”或“减小”） 12. 如甲图所示是观察电容器的充、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_______时（选填“1”或“2”）平行板电容器放电，流经G表的电流方向与充电时________（选填“相同”或“相反”），此过程中电容器的电容将__________（选填“增大”或“减小”或“不变”）． （2）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如乙图所示，由图可算出电容器的电容为_________F（计算结果保留两位有效数字）． 四、计算题（共38分） 13. 如图所示，用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点，电荷量分别为+9q、+q，质量分别为m1和m2，静止时A、B两球处于同一水平线上，其中O点到B球的距离OB=L，∠AOB=90°，∠OAB=30°，带电小球均可视为点电荷，静电力常量为k。求： (1)A、B间的库仑力大小； (2)A、B两球的质量之比。 14. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入，如图所示，若两板间距，板长，两板间的电压；已知电子的带电量为，质量为，只考虑两板间的电场，不计重力，求： （1）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y； （2）电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的P点，如图所示，P点到下极板右端的距离x。 15. 用一条长为 0.4m 绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为8.0 102kg，所带电荷量为3.0 108C，现加一水平方向的匀强电场，小球在 B 点处于平衡状态，此时绝缘绳与竖直线成37 夹角。不计空气阻力，绳的长度不变， sin37 0.6 ， cos37 0.8 ， 重力加速度取 10m/s2。 (1)求电场强度的大小。 (2)若将小球拉到与O点等高的 A 处由静止释放，求小球摆动过程中的最大动能。 (3)若将小球拉到与O点等高的 A 点，给小球一个竖直向下的速度可使小球绕O点完成圆周运动，求此速度的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $