湖北省松滋市第一中学2025-2026学年高一下学期物理期末自编模拟试题（电场）

**基本信息** 以电场为核心，通过粒子运动轨迹分析、等量异种电荷电场分布等真实情境，设置选择（10题40分）与非选择（5题60分）分层题型，考查物理观念与科学思维，适配高一下期末复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/40|电场线、电势、场强计算、带电粒子运动|第2题结合中垂线场强分析，第8题通过v-t图像考查电场强度与电势关系，体现科学推理| |非选择题|5/60|实验（机械能守恒验证、电容器动态分析）、综合计算（电场力学综合、周期性电压粒子运动）|第15题以交变电压为情境，考查粒子在周期性电场中的运动，融合模型建构与科学论证；第11题通过气垫导轨实验，培养科学探究能力|

电场模拟试卷答案 1【答案】D【详解】A．由图所示，粒子从A到B，粒子的轨迹向左弯曲，根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧可知，电场力方向与场强方向相反，所以粒子带负电，故A错误； BC．电场力与电场线的切线方向相反，与速度方向夹角大于90°，则电场力对粒子做负功，其动能减小，速度减小，电势能增大，故BC错误； D．从A到B，电场线越来越密，则电场强度增大，电场力也增大，则加速度增大，故D正确。 2【答案】D【详解】A．根据电场的叠加，可知M和N两点的场强大小相同，方向也相同，A错误； B．取无穷远电势为0，则M点电势为正，N点电势为负，两点电势不同，B错误； C．P点电场水平向右，电子在P点由静止释放，不会沿直线PO做往返运动，C错误； D．根据电场叠加原理可得P点场强为，由题意知，P点场强约为，D正确。 3【答案】C【详解】A．把三个小球看成整体，可得弹簧弹力等于三个小球的总重力，故A错误； B．分析A的受力有重力、两个库仑力和弹簧弹力，共四个力，故B错误； C．根据受力平衡可得B、C小球带等量的负电，设小球A、B的电荷量绝对值分别为、，A、B之间的库仑力 B、C之间的库仑力 ，， 分析B受力如图所示，可得 代入得 故C正确； D．剪断弹簧后A受重力和B、C小球对A的库仑力，A下落的加速度大于重力加速度，剪断瞬间小球B、C受力不变，加速度为零，故D错误。 4【答案】B【详解】小球受力分析如图 可见当电场力qE垂直于绳子拉力时所加的匀强电场的场强为最小，由三角函数可得 故B正确。 故选B。 5【答案】D【详解】A．粒子在水平方向做匀速运动，则 则 t1:t2=1:2 选项A错误； B．竖直方向做匀加速运动，则 可得 选项B错误； C．根据 则 q1:q2=8:1 选项C错误； D．根据 可得 选项D正确。 6【答案】D【解析】A．平行板电容器的决定式为 电路稳定后将A板向上平移一小段距离，两极板间距离d增大，电容器电容C减小，故A错误； B．电容器始终与电源相连，两端电势差U不变，当d增大时，根据匀强电场的电场强度与电势差的关系 可知A、B两板间的电场强度将减小，故B错误； C．由题图可知B板电势为零，由于P点到B板的距离不变，而两板间电场强度减小，所以P点电势将降低，故C错误； D．根据 可知P处负点电荷的电势能将增大，故D正确。 故选D。 7【答案】C【解析】A、C、D两点到A、B两点电荷的距离相等，根据点电荷的场强公式，以及场强的叠加知，固定在A、B处两点电荷在C、D两点产生的场强大小相等，方向不同，故A错误； B、两点电荷在D点对小球的库仑引力的合力：， 根据几何关系得，CD与水平面的夹角为45°， 根据牛顿第二定律得，小球在D点的瞬时加速度： a，故B错误； C、A、B两点的点电荷为等量的同种电荷，可知C、D两点电势相等，由于在C、D两点电势能相等，则小球从D到C，电场力不做功，根据动能定理得： ， 根据几何关系得：h， 解得：，故C正确； D、在两点间做往复运动的前提是在两点速度为零，由C选项可知，在C点有速度，所以小球不会在C、D两点之间做往复运动，故D错误。 8【答案】BD【详解】A．由牛顿第二定律有 根据图像中斜率表示加速度，由图可知，电荷在点时加速度最小，则点的电场强度最小，故A错误； BCD．根据题意，由图可知，正电荷沿电场线从经过到，速度一直增加，电场力一直做正功，电势能减少，则有 由可得 故C错误，BD正确。 9【答案】BC【详解】A．由几何关系可知，A、B两点的电场强度方向不同，A错误； B．若将自点竖直向上移动至B点，则距离、越来越远，、对其电场力逐渐减小，且两力夹角逐渐增大，故其所受静电力逐渐减小，B正确； C．若将自点竖直向上移动至C点，则、均对其左负功，故其电势能逐渐增大，C正确； D．若将自点竖直向上移动至B点，则对它做正功，对它做负功，且正功大于负功，故总功为正，故其电势能减小，D错误。 10【答案】AD【详解】AB．由题意等效最高点在OM连线的反向延长线与圆周的交点上，设为N，则在N点满足 所以恰好做圆周运动时在等效最高点有 即动能的最小值为 故A正确，B错误； CD．细线断裂后，当B点速度沿与等效重力反方向的分速度为零时动能最小，又因为从B到N点，由动能定理得 解得 所以最小动能为 故C错误，D正确。 11【答案】 【详解】（1）[1][2]小滑块通过光电门时的速度为 则滑块从初始位置到达光电门时，小球和滑块组成的系统的动能增加量 滑块从初始位置滑到光电门过程中，滑块的重力势能减少了，小球的重力势能增加了，所以系统的重力势能减少量为 （2）[3]若在上述运动过程中机械能守恒，则有 即， 12【答案】 变大 变小 变大 变小 2 2 【详解】（1）[1][2]根据，极板B上移一点，正对面积S减小，则电容器的电容C减小，充电后的平行板电容器电荷量Q不变，根据知电势差增大，所以静电计的偏角变大，说明平行板电容器的电容随正对面积减小而变小； [3][4]根据，极板B左移一点，板间距离d增大，则电容器的电容减小，根据知电势差增大，所以静电计的偏角变大，说明平行板电容器的电容随距离变大而变小。 （2）[5][6] 本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考。电子在偏转电场方向做匀加速直线运动，垂直于偏转电场方向做匀速直线运动，根据类平抛运动的基本公式求出偏转位移，得出偏转位移与偏转电压的关系即可求解。 电子在内的加速度为 在内运动的时间 所以偏转位移 由此可以看出偏转位移和电压成正比。同理可以证明在方向上的偏转位移也与电压成正比。所以根据题意得， 解得， 所以荧光屏上光点的坐标为。 13【答案】（1）；（2） 【详解】（1）将滑块a的运动分为两个阶段，剪细线之前和剪断细线之后。根据题意可知两阶段位移大小相等，时间相等，即，， 解得 则滑块a在剪断细线时与回到P点时的速度大小之比为 （2）对两个阶段进行分析，由牛顿第二定律可知， 根据可知 上述方程联立得 14【答案】（1）；（2）（3）， 【详解】（1）小球由抛出到最高点过程中，竖直方向做匀减速直线运动 水平方向做匀加速直线运动 根据牛顿第二定律 联立解得 （2）小球竖直方向做竖直上抛运动，则小球在竖直方向有 由于A到B和由B到C的时间相同，由上式可得时间均为 则AB两点和BC两点之间的水平距离之比 （3）小球运动过程中的速度 整理得 D点为轨迹中运动速度最小的点，则 代入可得 根据对称性，可知由D到E过程用时为0.8s，水平方向做匀变速直线运动，则时间中点B点的水平速度等于过程中水平方向的平均速度，综合以上数据可得DE间距 15【答案】（1）；（2） 【详解】（1）能从板间飞出的粒子，平行于板方向做匀速直线运动，在板间运动的时间 设带电粒子在两金属板间运动时的加速度大小为，则 带电粒子在时刻进入两极板之间，则它在竖直方向上先加速向下，有 经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零 飞出极板时的偏移量 （2）假设时刻进入两金属板间的粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间，则飞出两金属板间时的偏移量为 则假设不成立，时刻进入两金属板间的粒子将打在金属板上。在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，恰好从下金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示 可知 解得 所以 在第一个周期内，设带电粒子在时刻进入两金属板间，它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，然后加速向上直到恰好从上金属板右端飞出，画出其运动轨迹，如图所示： 可知 解得 所以 在第一个周期内，带电粒子不碰到金属板而能够飞出两金属板间的时刻满足 则能够从两金属板间飞出的粒子占总入射粒子数的比例为 学科网（北京）股份有限公司 $ 松滋市第一中学2025-2026学年高一下 物理期末模拟试题 （范围：以电场为主） 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.如图所示，带电粒子在电场中由A点运动到B点，图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，则可判定（　　） A．粒子带正电 B．粒子的电势能不断减少 C．粒子的动能不断增加 D．粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 2.如图所示，带电体系由一对带电荷量均为q的等量异种点电荷组成，已知两点电荷间的距离为l，P点为两电荷连线的中垂线上一点，P、O两点间的距离为r，且,M和N分别为两点电荷延长线上关于中点O对称的两点，下列说法正确的是（　　） A．M和N两点的场强大小相等，方向相反 B．若取无穷远处电势为0，则M和N两点电势相同 C．在P点由静止释放一电子，电子将沿两电荷连线的中垂线做往返运动 D．P点场强的大小约为 3.如图所示，质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球，其中A带正电并固定在绝缘竖直弹簧下端，当A、B、C三个小球的球心距离为L时，B、C小球带电荷量相等并悬在空中处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．弹簧弹力大于三个小球的总重力 B．小球A受三个作用力 C．小球A带的电荷量是小球B带电荷量的2倍 D．剪断弹簧后三个小球一起做自由落体运动 4.如图，质量为m，带电量为+q的小球，用轻绳悬挂在天花板上。若加一匀强电场，使小球静止时，摆线与竖直方向的夹角为θ，则所加的匀强电场的场强最小为（　　） A．0 B． C． D． 5．如图所示，质量相同、带电量不同的两带电粒子（重力不计）以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器，粒子1打在下极板中点处，粒子2由右侧板中央处射出电场区域，粒子1和2所带电荷量分别为q1和q2，在电场中的运动时间分别为t1和t2，在电场中运动的加速度分别为a1和a2，在电场中运动时动能的变化量分别为ΔEk1和ΔEk2，则（　　） A．t1:t2= B．a1:a2=4:1 C．q1:q2=2:1 D．ΔEk1:ΔEk2=16:1 6.如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为A、B间一定点，在P点有一个固定的负点电荷。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容将增大 B．A、B两板间的电场强度将增大 C．P点电势将升高 D．P处负点电荷的电势能将增大 7.如图所示，水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点，三角形的边长为L，O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘细杆，D点在O点的正上方，且D点到A、B两点的距离均为L。在A、B两点分别固定点电荷，电荷量均为﹣Q。现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上，从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g、且kmg，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．固定在A、B处两点电荷的合电场在C、D两点的场强相同 B．小球在D点刚释放时的加速度大小为（）g C．小球到达C点的速度大小为 D．小球将在D、C两点之间做往复运动 8图1中、、是某电场中的一条电场线上的三个点，若将一正电荷从点处由静止释放，仅在电场力作用下，正电荷沿电场线从经过到，运动过程中的速度—时间图像如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．在、、三个点中，点的电场强度最大 B．在、、三个点中，点的电势最低 C．在、、三个点中，点的电势最高 D．在、、三个点中，正电荷在点的电势能最大 9.如图所示，空间中A、B、C、、、六个点恰好为竖直正三棱柱的顶点，在点固定有正电荷，点固定有正电荷，点固定有负电荷，带电量。以下说法正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相同，电势也相同 B．若将自点竖直向上移动至B点，则其所受静电力逐渐减小 C．若将自点竖直向上移动至C点，则其电势能逐渐增大 D．若将自点竖直向上移动至B点，则其电势能始终不变 10.如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，小球静止在M点，现给小球一垂直于OM的初速度v0，使其在竖直平面内绕O点恰好做完整的圆周运动，AB为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为，重力加速度为g，当小球第二次运动到B点时细线突然断裂，则下列说法正确的是（　　） A．小球做完整的圆周运动时，动能的最小值为mgL B．小球做完整的圆周运动时，动能的最小值为mgL C．细线断裂后，小球动能的最小值为mgL D．细线断裂后，小球动能的最小值为mgL 二、非选择题：本题共5小题，共60分。解答题要求写出必要的文字叙述和解题步骤。 11.（6分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的光滑气垫导轨，导轨上有一带长方形遮光片的滑块，滑块和遮光片的总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间。用x表示从初始位置到光电门处的距离，d表示遮光片的宽度，，将遮光片通过光电门时的平均速度看作瞬时速度，实验时滑块由静止开始向下运动。已知重力加速度大小为g。 （1）某次实验测得导轨的倾角为θ，滑块从初始位置到达光电门时，小球和滑块组成的系统的动能增加量可表示为=___________，系统的重力势能减少量可表示为=___________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒。（均用题中字母表示） （2）若在上述运动过程中机械能守恒，则的关系式为=___________。 12.（12分）（1）在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地 若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角______________，此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而_______;（填“变大”或“变小”） 若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角_______，此实验说明平行板电容器的电容随距离变大而_____，（填“变大”或“变小”） （2）如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xoy，当在这对电极上加上恒定的电压，同时在YY/电极上加上恒定的电压UYY/=-1V时，荧光屏上光点的坐标为（4,-1），则当在这对电极上加上恒定的电压UXX/=1V，同时在电极上加上恒定的电压UYY/=2V时，荧光屏上光点的坐标为（_______，__________） 13.（10分）如图所示，在水平向左的匀强电场中有一光滑水平绝缘桌面，桌面的右端固定一定滑轮。两个质量均为m、可视为质点的滑块a、b，通过不可伸长的细线绕过定滑轮连接，其中滑块a带正电，电荷量为q，滑块b不带电，滑块a与滑轮间的细线保持水平。开始时，滑块a锁定在桌面上的P点，整个系统处于静止状态。解除对滑块a的锁定后，滑块a向右运动一段时间后（滑块b未触地）剪断细线，又经过相同的时间滑块a恰好回到P点。已知重力加速度大小为g，滑块a向右运动过程中未与滑轮碰撞。求： （1）滑块a在剪断细线时与回到P点时的速度大小之比； （2）电场强度的大小。 14.（16分）水平地面上方空间存在一匀强电场，场强大小为，方向水平向右，现从地面上的某点A，以初速度沿着斜向右上的方向抛出一个带正电的小球，电荷量为q、质量为m。已知小球初速度的方向与水平地面之间的夹角，在空中的运动轨迹如图所示，其中B点为轨迹的最高点，D、E两点等高，且D点为轨迹中运动速度最小的点，小球最后落在水平地面上的C点，已知小球在最高点B的速度大小为，忽略运动中空气阻力的影响，。求： （1）小球刚抛出时的初速度的大小； （2）AB两点和BC两点之间的水平距离之比； （3）小球到达D点的速度大小及DE的长度。 15（16分）如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为，金属板长为，两金属板间加如图乙所示的电压（，初始时上金属板带正电）。一粒子源射出的带电粒子恰好从上金属板左端的下边缘水平进入两金属板间。该粒子源能随时间均匀发射质量为、电荷量为的带电粒子，初速度，重力忽略不计。求： （1）若粒子在时刻进入两极板之间，粒子飞出极板时的偏移量y； （2）若发射时间足够长，则能够从两金属板间飞出的粒子占总入射粒子数的比例。 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