第十章 静电场中的能量 单元检测试卷（巩固卷）-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 2026学年人教版物理必修第三册第十章静电场中的能量巩固卷，满分100分，75分钟，覆盖电场强度、电势差等核心知识，注重物理观念建构与科学思维训练，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|电场强度、电势差、静电平衡、电场力做功|基础概念（如第2题匀强电场U=Ed）与综合应用（如第7题电势分布与粒子运动结合科学推理）结合| |实验题|2/14|平行板电容器电容影响因素、电容器放电|通过静电计实验（第11题）培养科学探究能力，数据处理（第12题）强化证据分析| |解答题|3/40|电势差计算、电场强度、带电粒子运动|第15题类平抛运动综合运动与相互作用观念，第13题电势差与电场强度关联能量观念|

2025- -2026学年物理人教版必修第三册 第十章静电场中的能量单元检测试卷（巩固卷） 满分：100 分 考试时间：75 分钟 一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示，电荷量为的均匀带电圆盘B，固定在竖直面内，绝缘细线一端固定在A点，另一端连接电荷量为、质量为m的金属小球C。小球静止于圆盘的轴线上，到圆心O的距离为d，OC之间的电势差为U，细线与水平面的夹角为，重力加速度为g。则小球静止处的电场强度大小为（    ） A． B． C． D． 2．云层间电场强度足够大时，可能会形成闪电。若两云层间的电场可看作匀强电场，云层间的电势差为U，电场强度为E，距离为d，则U、E、d的关系为（　　） A． B． C． D． 3．对于电场的认识，下列说法正确的是（　　） A．处于静电平衡的导体是等势体，导体表面是等势面，但导体表面的场强可能不同 B．电场中，场强方向是指电势降落的方向 C．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A移到B点时静电力所做的功 D．电势的大小由电场的性质决定，与零电势点的选取无关 4．下列各物理量中，与试探电荷有关的量是（　　） A．电场强度 B．电势 C．电势差 D．电场力做的功 5．空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，则（　　） A．a点的场强比b点的大 B．d点的电势比c点的低 C．质子在d点的电势能比在c点的小 D．将电子从a点移动到b点，电场力做负功 6．有一种电子仪器叫做示波器，可以用来观察电信号随时间变化，如图是它核心部件示波管的原理图，由电子枪、偏转电极、荧光屏等组成，管内抽真空。电子枪产生热电子，当两对偏转电极不加偏转电压时，电子正好打在荧光屏中心。设热电子初速度为零，经过加速电压加速后进入偏转电极、，电子最终打在荧光屏上某处出现亮斑以便观察，不计电子重力、电子间相互作用。下列说法正确的是（　　） A．若要使亮斑由中心点移至如图a点，需在上加上偏转电压，且 B．若要使亮斑由中心点移至如图b点，需在和均加上偏转电压且X、Y均接高电势 C．若电子打在b点的基础上，仅减小加速电压少许，荧光屏上亮斑将出现在b点右下方 D．若电子打在b点的基础上，仅增大加速电压少许，荧光屏上亮斑将出现在b点左下方 7．静电场方向平行于 x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的对称两段直线。一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，只在电场力作用下沿x轴方向运动。某段时间内，粒子以一定速度经过 O点向右运动到达 x=x0处速度恰好为0。图中φ0、d和x0均为已知量。下列说法正确的是（　　） A．在O点，粒子的速度大小 B．在x=x₀处，粒子的加速度大小为 C．由O向x=x₀处运动过程中，粒子运动的时间为 D．由O向x=x₀处运动过程中，粒子的电势能增加 8．某一电场中的电场线分布如图所示，在电场中有A、B、C三点，A、B间距离等于B、C间距离。下列说法中正确的是（　　） A．A点电场强度比B点电场强度小 B．正电荷在A点的电势能比在B点的电势能小 C．A、B两点间的电势差大于B、C两点间的电势差 D．负电荷由B向C移动过程中静电力做负功 9．对于静电力做功，下列说法正确的是（　　） A．静电力做功与电荷移动的路径有关系 B．静电力做功与电荷运动的起始位置和终止位置有关 C．把电荷从电场中的A点移动到B点，电荷所带的电荷量越大，静电力做功就一定越多 D．若把一个正电荷由电场中的A点移动到B点，静电力做了正功，则把负电荷从A点移动到B点时，静电力一定做负功 10．图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为4V。一电子仅在电场力作用下运动，经过a时的动能为12eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（　　） A．平面d上的电势为零 B．该电子一定能到达平面f C．该电子经过平面c时，其电势能为eV D．该电子经过平面a时的速率是经过d时的2倍 二、实验题 11．如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置，充电后的平行板电容器与电源断开，极板A与静电计相连，静电计的外壳接地，极板B接地。 (1)静电计指针偏角增大，则说明平行板电容器的两极板A、B间的电压_________（选填“增大”“减小”或“不变”），保证两极板A，B的电荷量不变，A、B间的电压_________（选填“可以”或“不可以”）用电压表来显示。 (2)若将极板B向上平行移动一小段距离，将观察到静电计指针偏角_________（选填“增大”“减小”或“不变”），说明平行板电容器的电容C随极板正对面积S减小而_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 (3)若将极板B向左平行移动一小段距离，将观察到静电计指针偏角增大，说明平行板电容器的电容随板间距离d增大而_________（选填“增大”“减小”或“不变”）；极板B向左移动后，A、B间的电场强度_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．用图1所示的电路观察电容器的放电过程，电源电动势E=3.0V，内阻不计，电流传感器内阻不计。 (1)将单刀双掷开关先接1充电，当电容器充满电后，再将单刀双掷开关接到2放电，放电过程中经过电阻R的电流方向为______（选填“a→b”或“b→a”） (2)实验所得电流I随时间t变化的关系如图2所示，则该实验使用的电容器电容大小约为______µF（结果保留两位有效数字）。 三、解答题 13．如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，电场的方向与△ABC所在的平面平行，AB⊥AC，∠ACB＝30°。将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功；将该电荷从B点移动到C点，电势能增加了。设C点的电势，A、B的距离L＝4 cm，求： （1）A与B、C两点间的电势差、； （2）A、B两点的电势、； （3）电场强度E的大小。 14．如图所示，A、B是匀强电场中同一条电场线上的两点，一电荷量q=+2.0×10-9C的试探电荷放在A点时所受静电力的大小F=8.0×10-5N；将该试探电荷从A点移到B点，静电力做功4.0×10-7J。求： （1）该匀强电场电场强度的大小E； （2）请在图中标划出A点电场强度； （3）A、B两点的电势差UAB。    15．如图所示，平行正对水平放置的平行板电容器的两极板长为L，一个质量为m、电荷量为＋q（q>0）的带正电粒子从上极板左边缘沿水平方向射入电容器，恰好从下极板右边缘飞出，带电粒子出电场时的速度大小为v，速度方向与水平方向的夹角θ=30°，不计粒子受到的重力和空气阻力。求： （1）两板间的电场强度E； （2）两板间的电压U。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A D A C D BC BD AC 1．B 【详解】根据平衡条件可知，小球受到的电场力为 则小球静止处的电场强度大小为 故选B。 2．A 【详解】若两云层间的电场可看作匀强电场，则电势差为 故选A。 3．A 【详解】A．处于静电平衡的导体是等势体，导体表面是等势面，且导体表面的场强方向与导体表面垂直，导体表面的场强可能不同，故A正确； B．电场中，场强方向是指电势降落的最快的方向，故B错误； C．A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A移到B点时静电力所做的功，故C错误； D．电势的大小由电场的性质决定，与零电势点的选取有关，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】A．电场强度由场源电荷及位置决定，与试探电荷无关，故A错误； B．电势由场源电荷及零势点决定，与试探电荷无关，故B错误； C．电势差是两点电势之差，由场源和位置决定，与试探电荷无关，故C错误； D．电场力做功，其中为试探电荷的电量，因此与试探电荷相关，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】A．根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知a点的电场线比b点的电场线更密，故a点的场强比b点的场强大，故A正确； B．根据沿着电场线方向电势不断降低，c点比d点离负电荷近，可知d点的电势比c点的电势高，故B错误； C．由于质子带正电，根据电势能公式，则正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大，故C错误； D．由图可知，a点的电势低于b点的电势，且电子带的是负电荷，根据电势能公式，所以负电荷在电势越低的点电势能越大，故电子在a点的电势能高于在b点的电势能，所以将电子从a点移动到b点，电势能减小，故电场力做正功，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】A．若要使亮斑由中心点移至如图a点，有竖直位移，需在上加上偏转电压，由于向下偏转，下极板电势高，所以，故A错误； B．若要使亮斑由中心点移至如图b点，有竖直和水平位移，需在和均加上偏转电压，水平偏向X，竖直偏向，所以且X、均接高电势，故B错误； C．若电子打在b点的基础上，仅减小加速电压少许，则水平速度减小，在极板间运动时间变长，偏转位移更大，则荧光屏上亮斑将出现在b点右下方，故C正确； D．根据以上分析可知，若电子打在b点的基础上，仅增大加速电压少许，在极板间运动时间减小，荧光屏上亮斑将出现在b点左上方，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．由O点向x=x0处运动过程中，根据动能定理 解得在O点粒子的速度 故A错误； B．在x=x₀处，电场力的大小 根据牛顿第二定律，粒子的加速度大小 故B错误； C．由O向x=x₀处运动过程中，粒子做匀减速运动，根据 解得 故C错误； D．粒子带负电，由O向x=x₀处运动过程中，电场力做功为 粒子的电势能增加 故D正确。 故选D。 8．BC 【详解】A．电场线越密集则场强越大，则A点电场强度比B点电场强度大，选项A错误； B．正电荷从B到A，电场力做正功，则电势能减小，则在A点的电势能比在B点的电势能小，选项B正确； C．根据U = Ed因为AB两点间的平均场强大于BC两点的平均场强，可知A、B两点间的电势差大于B、C两点间的电势差，选项C正确； D．负电荷由B向C移动过程中静电力做正功，选项D错误。 故选BC。 9．BD 【详解】AB．静电力做功与电荷移动的路径无关，与电荷的起始位置和终止位置有关，A错误，B正确； C．把电荷从电场中的A点移动到B点，若静电力始终和速度方向垂直，则静电力做功为零，C错误； D．正电荷与负电荷在同一电场中所受静电力的方向相反，若把一个正电荷由电场中的A点移动到B点，静电力做了正功，则把负电荷从A点移动到B点，静电力就一定做负功，D正确。 故选BD。 10．AC 【详解】A．依题意，已知等势面b上的电势为4V，可得电子在该等势面上的电势能为-4eV，由于从a到d的过程中电子克服电场力所做的功为6eV，则电子的动能减小6eV，电势能增加6eV，可得电子从a到d通过相邻等势面，动能均减少2eV，电势能均增加2eV，由于电子具有的能量等于动能与电势能之和，所以可得电子在等势面b上具有的能量为 根据能量守恒，则平面d上有 可得 则平面d上的电势为零，故A正确； B．由于该电子到达平面d时的动能为6eV，电子从a到d通过相邻等势面，动能均减少2eV，若电子从a向f运动，则电子到达平面f的动能为4eV，但由于不知道电子做何种运动，所以电子不一定能到达平面f，故B错误； C．根据能量守恒可得，该电子经过平面c时，其电势能满足 可得 故C正确； D．根据前面选项分析，可知该电子经过平面d时的动能为 则可得 故D错误。 故选AC。 11．(1) 增大 不可以 (2) 增大 减小 (3) 减小 不变 【详解】（1）[1]静电计的外壳和极板B接地，电势为0，静电计的内部金属杆和极板A相连，电势相等，静电计的外壳与金属杆间的电压大，静电计的指针偏角大，即电容器的两极板A、B间的电压增大； [2]电路有电压表连接时为通路，则为了保证两极板A、B的电荷量不变，A、B间的电压不可以用电压表来显示。 （2）[1][2]若将极板B向上平行移动一小段距离，则极板正对面积减小，根据可知，电容器的电容减小，说明平行板电容器的电容C随极板正对面积S减小而减小。因为两极板所带电荷量不变，根据可知，两极板间的电势差增大，则静电计指针偏角增大。 （3）[1]若将极板B向左平行移动一小段距离，板间距离增大，观察到静电计指针偏角增大，说明平行板电容器极板间电压增大，因为两极板所带电荷量不变，根据可知，电容减小，说明平行板电容器的电容随板间距离d增大而减小； [2]根据，， 联立解得 电场强度在电荷量不变时与极板间距离无关，B极板向左移动后，A、B间的电场强度不变。 12．(1)b→a (2)1.0×103~1.2×103 【详解】（1）由电路图可知，电容器充满电后，上极板带正电，故放电时流过电阻的方向为b→a。 （2）电流随时间变化的关系图线与坐标轴围成的面积为电容器的电荷量，根据电容的定义式可得 13．（1）20V，60V；（2）60V，40V；（3）1000V/m 【详解】（1）A、B两点间的电势差 将该电荷从B点移到C点，电势能增加了 则电场力做功 B、C两点间的电势差 则 （2）C点的电势为零，则 ， 解得 ， （3）AB方向 AC方向 场强 14．（1）4×104N/C；（2）；（3）200V 【详解】（1）根据电场强度定义可得 （2）A点电场强度如图：    （3）根据电势差定义可得 15．（1）；（2） 【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成和分解可知，带电粒子水平方向的分速度 带电粒子在水平方向上做匀速直线运动，根据运动学公式有 设带电粒子在电容器中运动时的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 带电粒子出电场时竖直方向的分速度 根据运动学公式有 解得 （2）根据运动学规律可知，两板间的距离 根据匀强电场中电势差与电场强度的关系有 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $