暑假培优：专题08 静电场 专题训练（基础卷）-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 暑假静电场基础卷聚焦必修三核心内容，通过元电荷判断、静电应用辨析等基础题巩固物理观念，以库仑力探究实验（填空11）和带电粒子在电场中运动（解答13-15）培养科学思维与探究能力，适配暑期基础培优需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7题28分|元电荷、电场强度、静电应用|如第3题结合油罐车铁链等实例，体现科学态度与责任| |多选|3题15分|电场线、等量异种电荷电场|第9题分析对称点场强，考查科学推理| |填空|2题15分|库仑定律实验、电容器测量|第11题用控制变量法探究，落实科学探究| |解答|3题42分|带电粒子加速偏转、斜面电场运动|第15题综合电场与平抛，构建物理模型，贴合高考命题趋势|

暑假培优：专题08 静电场 专题训练(基础卷） 考试范围：必修第三册 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的(　　) A．2.4×10－19 C B．－1.6×10－19 C C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C 2.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是(　　) 3.随着科学技术的发展，人们对静电特性的认识越来越深入，静电在生产、生活实践中得到了广泛地应用，但有时也要防止静电产生的危害．下列措施属于利用静电的是(　　) A．油罐车尾的铁链 B．静电喷涂机 C．避雷针 D．飞机上的“放电刷” 4.如图，取一对不带电且有绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触．把带正电的物体C移近导体A，会发现两端的金属箔均张开．下列说法正确的是(　　) A．此时A带正电，B带负电 B．此时A带负电，B带正电 C．此后移去C，A、B仍然接触，则A、B上的金属箔片仍然张开 D．此后先手持绝缘柱把导体A、B分开，再移去C，则A、B上的金属箔片闭合 5.在点电荷Q形成的电场中，一个α粒子(He)通过时的轨迹如图中实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断正确的是(　　) A．Q可能为正电荷，也可能为负电荷 B．运动中粒子总是克服电场力做功 C．α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb D．α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb 6.在如图甲所示的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交变电压，开始时B板的电势比A板的高，这时两板中间原来静止的电子(图甲中黑点所示)在静电力作用下开始运动，则下列说法正确的是(不计电子重力)(　　) A．电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性往返运动 B．电子一直向A板运动 C．电子一直向B板运动 D．电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性往返运动 7.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知三角形的边长为1 cm，B、C所带电荷量为qB＝qC＝＋1×10－6 C，A所带电荷量为qA＝－2×10－6 C，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为(　　) A．180 N，沿AB方向 B．180 N，沿AC方向C.180 N，沿∠BAC的角平分线 D．180 N，沿∠BAC的角平分线 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的电场强度，则(　　) A．A、B两处的电场强度方向相同 B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EB C．电场线从A指向B，所以EA＞EB D．由于A、B附近电场线的分布情况未知，EA、EB的大小不能确定 9.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称．则(　　) A．B、C两点场强大小相等，方向相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点场强最强 D．B、O、C三点比较，O点场强最强 10.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．实验中，只将电容器b板向左平移少许，静电计指针的张角变大 B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D．实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大 三、填空题（共计2题，共计15分） 11.(6分)在探究“两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中，一同学猜想可能与两电荷的距离和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大． 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．此同学在探究中应用的科学方法是________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)． 12.(9分)电容器是电路中常用的电子元件，某物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容． (1)完成以下实验步骤： ①按图甲电路图连接好电路； ②先使开关S与2端相连，此时电容器处于 状态(填“充电”或“放电”)，这个过程可在短时间内完成； ③再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5 s或10 s读一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中； ④在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来． 根据实验回答以下问题： (2)以下电子元件中，属于电容器的是 ； 　　 (3)若电源两端的电压为8 V，可估算电容器的电容为 F(结果保留两位有效数字)． 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.(10分)一个初速度为零的电子通过电压U＝4 500 V的电场加速后，从C点沿水平方向射入电场强度E＝1.5×105 V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如图所示．试求C、D两点沿电场强度方向的距离y. 14.(14分)如图所示，长L＝2 m、倾角θ＝37°的光滑斜面固定在水平地面上，整个斜面处在方向沿斜面向上的匀强电场中．将一个质量m＝1 kg、电荷量q＝5×10－4 C带正电的小滑块从斜面顶端由静止释放，已知小滑块到达斜面底端所用的时间t＝2 s，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8，求． (1)小滑块下滑过程中的加速度大小； (2)匀强电场电场强度的大小； (3)小滑块从最高点滑到底端的过程中，电场力做的功和小滑块电势能的增加量． 15.（18分）如图所示，空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电，B的电荷量为q(q＞0)，A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t，B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g，求： (1)电场强度E的大小； (2)B运动到P点时的动能； (3)OP间的电势差UOP的大小． 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题08 静电场 专题训练(基础卷）答案 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.带电微粒所带电荷量不可能是下列值中的(　　) A．2.4×10－19 C B．－1.6×10－19 C C．－1.6×10－18 C D．4.0×10－17 C 答案　A 解析　最小的电荷量是1.6×10－19 C，所有带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍．由于2.4×10－19 C不是1.6×10－19 C的整数倍，故选A. 2.下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是(　　) 答案　C 解析　A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同；B图中，A、B两点电场强度的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点电场强度大小、方向相同；D图中，A、B两点电场强度大小、方向均不相同，故选C. 3.随着科学技术的发展，人们对静电特性的认识越来越深入，静电在生产、生活实践中得到了广泛地应用，但有时也要防止静电产生的危害．下列措施属于利用静电的是(　　) A．油罐车尾的铁链 B．静电喷涂机 C．避雷针 D．飞机上的“放电刷” 答案　B 解析　油罐车尾的铁链、避雷针、飞机上的“放电刷”属于防止静电带来的危害，静电喷涂机属于静电的利用．故选B. 4.如图，取一对不带电且有绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触．把带正电的物体C移近导体A，会发现两端的金属箔均张开．下列说法正确的是(　　) A．此时A带正电，B带负电 B．此时A带负电，B带正电 C．此后移去C，A、B仍然接触，则A、B上的金属箔片仍然张开 D．此后先手持绝缘柱把导体A、B分开，再移去C，则A、B上的金属箔片闭合 答案　B 解析　根据静电感应可知，当带正电荷的物体C接近导体时，近端A带负电荷，远端B带正电荷，故A错误，B正确；移去C后，A和B上的正负电荷中和，均不带电，金属箔片都闭合，故C错误；先把A和B分开后，再移去C，A带负电荷，B带正电荷，金属箔片都张开，故D错误． 5.在点电荷Q形成的电场中，一个α粒子(He)通过时的轨迹如图中实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断正确的是(　　) A．Q可能为正电荷，也可能为负电荷 B．运动中粒子总是克服电场力做功 C．α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb D．α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb 答案　C 解析　根据轨迹可以知道，粒子受到的力为斥力，所以Q带正电，A错误．因为Q带正电，α粒子从b到a电场力做正功，B错误．因为α粒子从b到a电场力做正功，动能增大，电势能减小，所以Eka＞Ekb，Epa＜Epb，C正确，D错误． 6.在如图甲所示的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交变电压，开始时B板的电势比A板的高，这时两板中间原来静止的电子(图甲中黑点所示)在静电力作用下开始运动，则下列说法正确的是(不计电子重力)(　　) A．电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性往返运动 B．电子一直向A板运动 C．电子一直向B板运动 D．电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性往返运动 答案　C 7.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知三角形的边长为1 cm，B、C所带电荷量为qB＝qC＝＋1×10－6 C，A所带电荷量为qA＝－2×10－6 C，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，A所受B、C两个电荷的静电力的合力F的大小和方向为(　　) A．180 N，沿AB方向 B．180 N，沿AC方向C.180 N，沿∠BAC的角平分线 D．180 N，沿∠BAC的角平分线 答案　D 解析　点电荷B、C对点电荷A的静电力大小相等， 为FBA＝FCA＝＝ N＝180 N．如图所示， 故由平行四边形定则和几何知识得A受到的静电力的合力大小为 F＝2FBAcos 30°＝2×180× N＝180 N. 方向沿∠BAC的角平分线，故选项D正确． 2、 多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的电场强度，则(　　) A．A、B两处的电场强度方向相同 B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以EA＝EB C．电场线从A指向B，所以EA＞EB D．由于A、B附近电场线的分布情况未知，EA、EB的大小不能确定 答案　AD 解析　电场线的方向即电场强度方向，所以A正确；电场线的疏密程度表示电场强度大小，只有一条电场线的情况下不能判断电场强度大小，所以B、C错误，D正确． 9.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点；O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D也关于O对称．则(　　) A．B、C两点场强大小相等，方向相同 B．A、D两点场强大小相等，方向相反 C．E、O、F三点比较，O点场强最强 D．B、O、C三点比较，O点场强最强 答案　AC 解析　根据等量异种点电荷电场的分布情况可知，B、C两点对称分布，场强大小相等，方向相同，A选项正确；根据对称性可知，A、D两处电场线疏密程度相同，A、D两点场强大小相同，方向相同，B选项错误；E、O、F三点中O点场强最强，C选项正确；B、O、C三点比较，O点场强最弱，D选项错误． 10.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．实验中，只将电容器b板向左平移少许，静电计指针的张角变大 B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D．实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大 答案　AD 解析　实验中，只将电容器b板向左平移少许，两板间距离增大，根据C＝可知， 电容器的电容减小，根据C＝，两极板电荷量保持不变时，电容减小，两板间的电势差增大，则静电计指针的张角变大，所以A正确；实验中，只将电容器b板向上平移，两板正对面积减小，根据C＝可知， 电容器的电容减小，根据C＝，两极板电荷量保持不变时，电容减小，两板间的电势差增大，则静电计指针的张角变大，所以B错误；实验中，只在极板间插入有机玻璃板，增大电介质，根据C＝可知， 电容器的电容增大，根据C＝，两极板电荷量保持不变时，电容增大，两板间的电势差减小，则静电计指针的张角变小，所以C错误；实验中，只增加极板带电荷量，根据C＝，电容不变时，电荷量增大，两板间电势差增大，则静电计指针的张角变大，所以D正确． 三、填空题（共计2题，共计15分） 11.(6分)在探究“两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中，一同学猜想可能与两电荷的距离和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大． 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．此同学在探究中应用的科学方法是________(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)． 答案　减小(2分)　增大(2分)　控制变量法(2分) 12.(9分)电容器是电路中常用的电子元件，某物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容． (1)完成以下实验步骤： ①按图甲电路图连接好电路； ②先使开关S与2端相连，此时电容器处于 状态(填“充电”或“放电”)，这个过程可在短时间内完成； ③再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5 s或10 s读一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中； ④在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来． 根据实验回答以下问题： (2)以下电子元件中，属于电容器的是 ； 　　 (3)若电源两端的电压为8 V，可估算电容器的电容为 F(结果保留两位有效数字)． 答案　(1)充电　(2)A　(3)9.4×10－4 解析　(1)开关S与2端相连，电容器与电源相连，电容器处于充电状态； (2)A元件外表面标识了2 200 μF，说明是电容器，B元件是电阻， C元件是滑动变阻器，故选A. (3)题图乙中图线与坐标轴所围的面积表示放电总电荷量，通过数小方格可以得到约30格，每格面积表示2.5×10－4 C，则总电荷量Q＝30×2.5×10－4 C＝7.5×10－3 C，由C＝可得C≈9.4×10－4 F. 四、解答题（共计3题，共计42分） 13.(10分)一个初速度为零的电子通过电压U＝4 500 V的电场加速后，从C点沿水平方向射入电场强度E＝1.5×105 V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如图所示．试求C、D两点沿电场强度方向的距离y. 答案　0.01 m 解析　电子加速过程，由动能定理得eU＝mv02 解得v0＝ 电子在D点时，在竖直方向上vy＝v0tan 30°＝at， a＝， 解得t＝ C、D两点沿电场强度方向的距离y＝at2＝(2分) 代入数据解得y＝0.01 m．(1分) 14.(14分)如图所示，长L＝2 m、倾角θ＝37°的光滑斜面固定在水平地面上，整个斜面处在方向沿斜面向上的匀强电场中．将一个质量m＝1 kg、电荷量q＝5×10－4 C带正电的小滑块从斜面顶端由静止释放，已知小滑块到达斜面底端所用的时间t＝2 s，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8，求． (1)小滑块下滑过程中的加速度大小； (2)匀强电场电场强度的大小； (3)小滑块从最高点滑到底端的过程中，电场力做的功和小滑块电势能的增加量． 答案　(1)1 m/s2　(2)1×104 N/C　(3)－10 J　10 J 解析　(1)对小滑块：在斜面运动时，有L＝at2 解得a＝1 m/s2 (2)由小滑块受力可知mgsin θ－qE＝ma 求得E＝1×104 N/C (3)小滑块从最高点滑到底端的过程中电场力做负功，则W＝－qEL 代入数据得W＝－10 J 根据W＝－ΔEp 则ΔEp＝10 J. 15.（18分）如图所示，空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电，B的电荷量为q(q＞0)，A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t，B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g，求： (1)电场强度E的大小； (2)B运动到P点时的动能； (3)OP间的电势差UOP的大小． 答案　(1)　(2)2m(v02＋g2t2)　(3) 解析　(1)设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a，OP的竖直高度为h， 根据牛顿第二定律：mg＋qE＝ma 由运动学公式和题给条件有：h＝gt2＝a()2 联立解得：E＝ (2)设小球B从O点发射时的速度为v1，到达P点时的动能为Ek，根据动能定理有： mgh＋qEh＝Ek－mv12 h＝gt2 且小球B水平方向位移：x＝v1＝v0t 联立得：Ek＝2m(v02＋g2t2) (3)OP间电势差为UOP＝Eh 由(1)知E＝ 联立解得：UOP＝. 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假培优：专题08 静电场 专题训练(基础卷） ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 三．填空题（共2题，共1 5 分） 11. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $