内容正文:
2026一2027学年度高三一轮复习周测卷(十八)
物理·电场(三)
(考试时间40分钟,总分100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题7分,共49分。每小题只有一个选项符合题目要求。带
题目为能力提升题,分值不计入总分。
1.如图所示,在“研究影响平行板电容器电容的因素”实验中,极板所
带电荷量保持不变。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d。
静电计指针偏角为0,下列说法正确的是
A.保持d不变,减小S,则0变小
静电计
B.保持d不变,减小S,则0不变
C.保持S不变,增大d,则0变小
D.保持S、d不变,极板间放人塑料板,则0变小
2.如图所示,水平放置的带电平行金属板A、B中央有一半径为R的金属球壳,两极板间距离为
d,电压为U,d=3R。M、N分别是金属球上的最高点和最低点,下列说法正确的是
A.M点电势比N点电势高
入
B.球壳上的感应电荷在O点产生的场强大小为
+++土++☐A
。AM间的电势差为。
·0
D,V,B间的电势差为
☐B
3.如图所示,竖直面内固定一均匀带电圆环A,所带电荷量为Q,圆环A的轴
线(过圆心且垂直于圆环平面)上距离圆心为r处有一质量为m、电荷量为
q的小球,小球用绝缘细线悬挂于O点,静止时小球与O点间细线与竖直
方向的夹角为0,小球与圆环连线与轴线的夹角为α,静电力常量为k,重力
加速度为g,则小球与圆环之间的库仑力大小为
A.k
r2
B.Qg
r2 cos'a
C.ng tanθ
D.mgcos 0
4.空气净化器及其原理示意图如图所示。污浊空气通过过滤网后尘埃带电,图中充电极b、接
电源负极,集尘极a、c、e接电源正极(接地)。下列表述正确的是
过滤网
活性炭过滤器
净化空气
个个
污
浊
a、c、e为集尘极
b、d为充电极
A.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
B.尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功
C.c、d两个电极之间的电场方向竖直向上
D.尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大
物理·周测卷(十八)第1页(共4页)
18
鱼跃龙门卷
5.在如图所示的空间直角坐标系中,一不计重力且带正电的粒子从坐标为
(L,0,L)处以某一初速度平行y轴正方向射出,经时间t,粒子前进的距
离为L,在该空间加上匀强电场,粒子仍从同一位置以相同的速度射出,
经相同时间t后恰好运动到坐标原点O,已知粒子的比荷为k,则该匀强
电场的场强大小为
A.
23L
25L
B.
kt2
kt2
C.
2L
4L
D.kt
6.如图所示,一带正电小球在光滑绝缘水平桌面上,在水平匀强电场作用下从A到B与从B到
C的时间均为1s。∠ABC为120°,AB、BC距离均为10m,带电小球在从A到C运动过程
中,下列说法正确的是
A.带电小球在A处的电势能大于在C处的电势能
A-------、B
120°、
B.带电小球的加速度大小为5√3m/s2
C
C.带电小球的最小速度大小为5√3m/s
D.电场线方向由AC连线中点指向B
7.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面中a、b、c三点的位置如图所示,a、b、c三点的电势
分别为6V、10V、12V,则
A.O点的电势为10V
y/cm
31b
B.电子从a到b电场力做的功为一4eV
C.匀强电场的电场强度大小为?v/cm
x/cm
7
D.将电子沿直线从b移动到c,电子的电势能一直减小
如图所示,正六棱柱上、下底面的中心分别为O和O',棱柱高为底面边长的2倍,在A、D'两点
分别固定等量异种点电荷,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是
F
A.C点的电势为零
A】
B.电势差UBB=UEE'
B
C.O点与O'点的电场强度大小相等,方向不同
F
E
D.将一带负电的试探电荷沿直线从A'点移动至D点,电势能先减小后
A
D
增大
B
C
¥如图所示,质量m=0.4kg、电荷量g=2×10-6C的带正电小球固定在竖直放置的绝缘轻弹簧
上端处于静止状态。现加一竖直向下、大小E=2×10N/C的匀强电场,小球受到电场力作用
开始运动,当小球向下运动到速度最大时撤去电场。已知弹簧的劲度系数k=40N/m,重力加
速度g=10m/s2,弹簧始终处在弹性限度内,则
A.小球向下运动到速度最大时,弹簧的弹力大小等于8N
B.小球向上运动到最高点时,弹簧尚未恢复原长
C.小球从开始运动到再回到初位置的过程中机械能的增加量为0.8J
D。小球向下运动时的速度最大值与向上运动时的速度最大值之比为号
777777
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新教材版J
18
班级
二、非选择题:本题共3小题,共51分。
8.(13分)在竖直光滑绝缘杆下端固定一个电荷量为Q的正点电荷,在杆上距点电荷4R处的A
姓名
点由静止释放一个带正电的电荷量为q的可视为点电荷的金属小球(以无穷远处为零电势点,
距离Q为r处的电荷?的电势能E,-k),小球运动到距离Q为R的B处时速度为0。已
得分
知重力加速度为g,静电力常量为k。小球运动过程中Q、q都保持不变。
(1)求小球的质量m。(用,q,Q,R,g表示)
(2)求小球刚释放时的加速度的大小。(用g表示)
(3)小球运动过程中速度最大时距离Q多远?速度最大值是多少?(速度最大值用
4R
g,R表示)
选择题
答题栏
1
2
3
4
5
6
9.(18分)如图,光滑圆弧轨道AB的圆心为O,半径R=2.5m,圆弧轨道AB的B点与水平地
面BE相切,B点在O点的正下方,在B点的右侧有一竖直虚线CD,B点到虚线CD的水平
距离L1=1m,CD的左侧有E1=50N/C、水平向左的匀强电场,CD的右侧L2=2m处有一
米
竖直墙壁EF,CD与EF之间有竖直向上的匀强电场E2(大小未知)。EF的高度h=0.5m。
现将一电荷量为g=十4×10-2C、质量为m=1kg的绝缘滑块(视为质点)从A点由静止释
放并沿圆弧轨道AB下滑,最后进入虚线CD右侧。水平地面BE与滑块间的动摩擦因数μ=
0.2,g=10m/s2,∠AOB=53°,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)滑块到达圆弧轨道的B点时,对轨道的压力大小;
D
(2)滑块到达竖直虚线CD时速度的大小;
R,53
(3)要使滑块不与竖直墙壁EF碰撞,E2的取值范围。
新教材版J
物理·周测卷(十八)第3页(共4页)
」鱼跃龙门卷
10.(20分)如图甲所示,平行板A、B长度为L,平行板M、N长度与板间距离相等(大小未知),
两组平行板均水平放置且中线共线,在A、B板中线左侧有一α粒子源,均匀地向右沿中线
射出质量为m、电荷量为2的a粒子,粒子射出的初速度大小恒定。在A、B板间加有如图
乙所示的交变电压(图中U。和T均已知),所有粒子在A、B板间运动的时间均为T,在t=0
时刻进入A、B板间的粒子恰好从A板的右边缘附近射出;在M、N板间加有恒定电压,所
有粒子进入M、N板后,有一半的粒子能从M、N板间射出。M、N两板右端的虚线PQ与
荧光屏间有方向斜向右上方的匀强电场,场强大小为E1,PQ与荧光屏平行,从M、N板间
射出的粒子进入PQ右侧电场后,沿直线运动打在荧光屏上,将M、N两板的电压(电压大小
不变)反接,粒子最终垂直打在荧光屏上,不计粒子的重力及粒子间的相互作用力,求:
(1)A、B板间的距离d;
(2)M、N板间所加的电压UMN;
(3)荧光屏与PQ间的距离,及当M、N两板间电压未反向时,进入PQ右侧电场的粒子最终
打在荧光屏上时的动能Ek。
A
M
粒子源C-
个UAB
B
U---
27
Q荧光屏
-Uo
甲
乙
物理·周测卷(十八)第4页(共4页)·物理·
(n=0,1,2,…),
第二种情况:从N点离开时速度偏向左下方,有
d
1/990
4n十3=0tn=0,1,2,…),解得u:=4n十3m
(n=0,1,2,…),
综合以上两种情况可得带电粒子垂直电场射入左侧
电场的速度大水。=2十院(a=012,心
(3)该粒子运动过程中距离O点最远时速度为零,
粒子在距离O点x处的电势能Er=一qP:=Z,解
得P.=
9
物理(十
1.D【解析】根据电容的决定式C=4,保持d不
变,减小5,电容减小,再根据U-8,因电衔量Q不
变,知U增大,所以0变大,故A、B错误。根据电容
的淡定式C-保持S不变,销大山,电容C减
小,再根据U=
知U增大,所以0变大,放C错误。
根据电容的决定式C=
4kd,保持S、d不变,极板
间放入塑料板:电容C增大,群根据U-是知U被
小,所以0减小,故D正确。
【归纳总结】
平行电容器两种典型动态分析
充电后与电源断开,Q不变始终与电源保持相连,U不变
根据C=c,S
4判断电容C的变化
根据C=
号判断U的变化
根据C=号判断Q的变化
情况
情况
根据E一名或E-4
U
判断电场强度E的变化情况
2.B【解析】金属球在板间处于静电平衡状态,是一个
等势体,所以M点电势与N点电势相等,故A错误。
处于静电平衡状态的导体内部合场强为零,有E感十
=0,又有E二,所以球壳上的感应电荷
0点产生的场强大小为E。号,放B正确。根据电
势差关系,有U=UAM十UNB,根据电势差与场强关系
UAM=UNB=E.R
U
,联立可得Uaw=Us=2,故C、
D错误。
·41
参考答案及解析
根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得E=
=-9,解得x=(1十乙)d,
d
x
go
由于动能和电势能之和恒为Z,设粒子在O点的速
1
度为,有一99十2mu6=Z,解得粒子在0点的
速度vo一
2(Z+990)
m
T
4d
又。=a·4,解得T=。
√J2m(Z+qp)。
q9
八)
C【科学思维】
利用微元
将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷,
法求解非
每个微元电荷可看成点电荷,先根据库仑定
点电荷的
律求出每个微元电荷产生的场强,再结合对
电场强度
称性和电场强度叠加原理求出合电场强度
【解析】因为带电圆环A距离∠∠∠(L∠☑
带电小球较近,故不能将其看成
0
点电荷,故不能使用库仑定律求
小球受到的库仑力,故A错误。
把圆环A分成无数小段,取环
上任意一小段,可看作点电荷
mg
△g,△g对小球的库仑力为F=△gXc0sa,求出圆
环上各点电荷对小球的库仑力的合力为下F合=@·
r2
cos3a,故B错误。小球受到的重力竖直向下、静电力
方向向右,小球的受力情况如图所示,由平衡条件得
F=ng tan0,故C正确,D错误。
D【解析】由图可知尘埃经过过滤网后被正极吸引,
所以尘埃带负电,带电尘埃所受电场力的方向与电
场方向相反,故A错误。尘埃被吸附到集尘极a的
过程中所受电场力做正功,故B错误。因为充电极
b、d接电源负极,集尘极a、c、e接电源正极,所以c、
d两个电极之间的电场方向竖直向下,故C错误。
尘埃在被吸附到集尘极的过程中电场力做正功,动
能增大,故D正确。
A【解析】设沿x、y、之轴方向的加速度分别为az、
a,a则L=名4,0=01-,,l=2a
1
不加电场时有L=oot,则F=Eq=
23L
m√a十a?十a,联立解得E=
kt2
C【解析】将小球在A点速度)沿水平方向和竖直
高三一轮复习周测卷
方向分解,分量分别为vz、vy,将小球的加速度a沿
水平方向和竖直方向分解,分量分别为ax、a,如图
甲所示,则从A到B点,A到C点,根据匀变速直线
运动规律,水平方向有(口.×1+2a,×1)m
10m,(e,×2+2a.×2)m=15m,联立解得a,
-5m/s2,v.=12.5m/s,从A到B点,A到C点,
根据匀变速直线运动规律,竖直方向有(,×1十
2a,×1)m=0,(0,×2+34,×2r)m=-5v5m,
联立解得a,y=-5√3m/s2,v,=2.5√3m/s,故加速
度大小a=√a十a=10m/s2,指向左下方,设与水
平方向成0角,如图乙所示,则tan0=a=3,故
0=60°,几何关系可知,加速度方向刚好从B点指向
AC连线的中点,由于小球带正电,加速度方向与电
场强度E(或电场线)方向同向,所以AC为等势线,
所以AC电势相等,根据E,=qP,可知带电小球在A
处电势能等于C处电势能,故A、B错误。小球在A
点的速度大小v=√0+o,=√I75m/s,设小球在
A点的速度方向与水平方向成a角,则tana=
,带电小球的最小速度为um=uc0s(a十30°),解
3
得vmin=5W3m/s,故C正确。电场线方向由B点指
向AC连线中点,故D错误。
D¥本
a,个
A
Ux
8
乙
7.D【解析】由题意可得
U:o_aO
a=0c,且Uo=9。-9o,
Ua=po-P,可得po=10.5V,A错误。电子从a
到b电场力做的功为Wb=一eUb=4eV,B错误。
设x轴上电势为10V的位置为M点,则由几何关
1
系可知其横坐标为x=一3cm,即bM为匀强电场
中的一条等势线,如图所示,过a作bM的垂线,垂足
为N,电场方向沿Na方向,由几何关系可得tan0=
、3√3,即sin0=14,有aWs4V21
7cm,电场强度
E-U-√②v/cm,C错误。由上述分析知,电场
aN 3
线方向由N指向a,故将电子沿直线从b移动到c,
·42
·新教材版J·
电势能一直减小,D正确。
个y/cm
E←g
1MO 1 x/em
*B【解析】A、D'两点放上等量异种电荷,则其连线的
中垂面为等势面,电势为零,但C点不在该等势面上,
故A错误。由对称性可知PB=一PE,Pg=一9E,则
PB一9B=PE一PE,解得UB=UEE,故B正确。同
样由对称性可知,正电荷在O'点与O点产生的电场强
度与负电荷对应在O点与O'点产生的电场强度相同,
则O点与O点的合电场强度相同,故C错误。A'、D
两点连线是等势线,试探电荷的电势能不变,故D
错误。
*A【解析】小球向下运动到速度最大时,根据平衡条
件可得弹簧的弹力大小为F弹=mg十qE=8N,故A
正确。不加电场时,由平衡条件可得mg=kx1,解得初
始时弹簧的压缩量为x1=0.1m,当小球向下运动到速
度最大时撤去电场,此时由平衡条件可得mg十qE=
kx2,弹簧的压缩量为x2=0.2m,根据功能关系可知
小球从开始运动到再回到初位置的过程中机械能的
增加量等于电场力对小球做的功,有△E机=W电=
qE(x2一x1)=0.4J,故C错误。小球从开始运动到
再回到初位置的过程中,根据动能定理可得qE(x2一
x)=202=0.4小,小球回到初位置继续向上运动,
设小球可以运动到弹簧恢复原长位置,根据动能定理
可得一mg,十W,=名m心一m心,由于此过程弹
簧弹力对小球做正功,可得1>0,即小球可以运动到
弹簧恢复原长位置,且速度仍大于0,故B错误。设小
球向下运动时的速度最大值为?m,根据动能定理可得
E(x:-x1)+mg(x,-x1)虹14(c,-1)=
2
1
o品,解得vm=1m/s,小球向上运动到初位置时,
向上运动时的速度达到最大,根据以上分析可得
2m02=0.4J,解得=厄m/s,则小球向下运动时的
1
速度最大值与向上运动时的速度最大值之比为”=
2,故D错误。
3
842)7B3)2RV2gR
【解析】(1)由题意,小球由A到B的过程满足能量守
恒,有贸-票-=gXR-meR.解得m-架.
4gR2
·物理·
(2)对小球刚释放的瞬间应用牛顿第二定律,有g
6,
3
4R)=ma,解得a=&。
(3)设小球运动到离Q为处时速度最大,此时加速
度为0,在该处受力平衡,有Qg
-mg=0,解得
r=2R,
小球从A位置到速度最大位置,应用能量守恒定律有
mg4R-2R)-贺-服+m,解得。=V2g级.
9.(1)14.8N(2)2m/s(3)E2<125N/C或E2>
275N/C
【解析】(1)滑块从A运动到B过程中,由动能定理
有mgR(1-cos53)-gE1Rsin53°=
2mv2-0,
在B点时,由牛顿第二定律FN一mg=mR,联立解
得FN=14.8N,
由牛顿第三定律可得,滑块对轨道的压力大小为14.8N。
(2)滑块从B点运动到C点过程中,由牛顿第二定律
qE1十umg=ma,
由速度位移公式v一v2=2aL1,联立解得v=2m/s。
(3)当gE2<mg时,设滑块恰能与竖直墙壁底部E
点碰撞,由牛顿第二定律μ(mg-qE2)=maz,
由速度位移公式v2=2a.L2,解得E2=125N/C,
当qE2>mg时,设滑块恰能与墙壁顶部F点碰撞,CF
过程做类平抛运动,水平方向L2=t1,竖直方向h=
2a,i,9E2-mg=ma,解得E2=275N/C,
综上,电场强度E2的范围为E2<125N/C或E2>
275N/C。
aT
(2)mL
3√2mv
2eT2
(3)2aE1
4m个2
【解析】(1)t=0时刻进入AB板间的粒子,在竖直
物理(
1.B【解析】时间t内流过该金属导线横截面的电荷
量为g=It,而电流的大小未知,故A错误。由电流
的微观表达式I=neoS,可知u三心5,敌B正确。当
该金属导线中通电时,定向移动的电荷是电子,电子
带负电,所以电流方向与自由电子定向移动的方向
相反,故C错误。金属的电阻率随温度的升高而变
大,所以该金属导线接入电路后,随着温度的升高,
其电阻变大,故D错误。
2.B【解析】根据题图可知,当“LED”两端电压为2.0V
以下时,“LED”的电流几乎为零,“LED”的电阻几乎
无穷大,故A错误。如果把发光二极管和核电池组
成闭合回路,设发光二极管的电压和电流分别为U、
·43
参考答案及解析
方向上满足先加迷后谈滤到0,有-×(写》八,
根据牛顿第二定律,有2eE。=ma,
又因E=,可解得d=T
eUo
m
(2)在AB电场中,沿水平方向有L=T,所以0。=
,在MN电场中,粒子均水平人射,做类平抛运
L
动,只有一半的粒子能射出,所以从中线入射的粒
子从极板边缘射出,沿水平方向,有L。=v0t,竖直
方向有2=2at,
UMN
根据牛顿第二定律,有2eE=mu,又因E=
mI2
可解得Uww=2eT2
(3)粒子从M,N间电场射出时,有ana--ag5-
00U0
1,所以粒子是沿斜向右上方45°方向射出的,由于
射出后沿直线运动,所以电场线与粒子运动速度方
00
向共线,所以u=co345=√2o,
电场反向时,在PQ右侧沿水平方向,有
x=ucos45°·t41+2a:i,
在竖直方向上,有0=vsin45°-a,t1,
根据牛顿第二定律,有gE1cos45°=maz,gE1sin45°=
may,
可解得x=
3√2mv6
2gE
在电场未反向时,由动能定理,有gE:。=Ek
cos a
1
L2
mo,可解得E.=4m。
九)
I,根据闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir,可得
3V=U+12I,在“LED”的伏安特性曲线中作出对应
的U-I关系图线,如图所示,由图中交点可知,发光二
极管两端的电压约为2.4V,发光二极管中的工作电
流约为42mA,则发光二极管的功率约为P=2.4×
42mW=100.8mW,故B正确,C、D错误。
2s0t /mA
200
150
100
50
0
1
22.530N
D【解析】锂电池的电动势为3.6V,该电池充当电