周测评（十九）物理·静电场的应用-【衡水真题密卷】2026-2027学年高一下册物理学科素养周测评（粤教版）

2026一2027学年度高一学科素养周测评（十九） 物理·静电场的应用 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、选择题：本题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题 只有一项符合题目要求，第5、6题有多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不 全的得4分，有选错的得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 答案 1.电容器是一种常用的电学元件，电容式油位传感器（图甲）可以用来监测油箱内液面高 度的变化，工作原理如图乙所示。传感器由金属圆筒和圆柱形金属芯组成，可看作电容 器的两极，油箱内的汽油可看作电介质，电容器两极的两端电压保持不变。计算机可根 据电容器原理，探测出汽油浸入圆筒和圆柱间空隙的深度。给汽车加油，在油箱内油面 上升的过程中，下列说法正确的是 () 电容传感器一 油箱 甲 A.电容器的电容减小 B.电容器储存的电荷量增加 C.电路中有电流沿a→b方向通过G D.电容器两极间的电场强度变大 2.如图，在竖直放置的无限大平行金属板间用长为1.4的轻质柔软绝缘的细线拴一质 量为1.0×102kg,电荷量为2.0×108C的带电小球（可视为点电荷），细线的上端固 定于O点，开关S闭合，稳定时小球静止在板间的A点，细线与竖直方向成夹角日= 37°，A点距右极板的距离为0.15m,且左极板接地，其中sin37°=0.6，取g=10m/s2, 则下列说法正确的是 () A.小球带正电荷 B.将R1的滑片向左移，细线与竖直方向的夹角将变大 高一学科素养周测评（十九）物理第1页（共4页） 莫道浮云终藏日，总有云开雾散时 C.将绝缘细线剪断，球将做曲线运动，经0.2s打到右极板上 班级 D.开关S断开后，将右极板向右平移少许，A点电势不变 3.如图所示，半径为R的虚线圆在竖直平面内，O为圆心，AC、 BD分别为竖直直径和水平直径，E是弧AD的中点，F是弧 姓名 BC的中点，电场强度为E。的匀强电场竖直向下，甲、乙两个带 电粒子（重力均忽略不计）质量均为m,电荷量的绝对值均为q,D B 先让甲从C点以初速度1水平抛出，经过一段时间t1运动到 得分 B点，再让乙从E点以初速度v2水平抛出，经过一段时间t2运 甲 动到F点，下列说法正确的是 ( )Eo A.甲、乙两个带电粒子均带负电 B.B、C两点间的电势差与E、F两点间的电势差之比为1：1 C,甲在B点的速度与乙在F点的速度与水平方向的夹角相等 D.v1:v2=1:2 4.如图所示，一充电后与电源断开的平行板的两极板水平放置，板长为L,板间距离为d, 距板右端2L处有一竖直屏M。一电荷量为q、质量为m的质点以初速度v。沿中线射 入两板间，最后垂直打在M上，重力加速度大小为g,下列说法正确的是 ( A.两极板间电压为3m8d M B.质点通过电场过程中电势能减少2mgL vo C.若仅增大初速度vo,则该质点不可能垂直打在M上 D.若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在M上 5.电视机显像管的结构示意图如图甲所示，电子枪均匀发射的电子束经加速电场加速后 高速通过偏转电场，不考虑电子在偏转电场运动时偏转电压的变化，最后打在荧光屏上 呈现光斑，在偏转极板上加不同的电压，光斑在荧光屏上呈现不同情况，当上极板带正 电时，下列说法正确的是 () 电子枪 ↑UV ↑UV ↑UV ↑UIV 荧光屏 0 偏转电场 123t 0V12734ts 123456is 01234/s 甲 戊 A.若在偏转极板加上如图乙所示的偏转电场，则可以在荧光屏上看到两个固定的光斑 B.若在偏转极板加上如图丙所示的偏转电场，则可以看到一个光斑在荧光屏的O点下 侧移动 C.若在偏转极板加上如图丁所示的偏转电场，则可以看到一个光斑在荧光屏上从上向 下移动 D.若在偏转极板加上如图戊所示的偏转电场，则可以看到一个光斑在荧光屏上O点两 侧做往复运动 高一学科素养周测评（十九）物理第2页（共4页） YJ 6.空间存在一平行于纸面的匀强电场，一质量为m、带电荷量为一q(q>0)的粒子以速 度。从A点水平向左射人电场，仅在静电力的作用下，经过一段时间后，粒子运动到B 点时，速度大小为√30，方向变为与初速度方向垂直，如图所示。已知AB两点间的距 离为d。下列说法正确的是 () A.带电粒子从A到B的过程中，电势能先增加后减小 B.A点的电势高于B点的电势 C.AB两点间的电势差UA=-m D.匀强电场的电场强度大小为2 gd 二、非选择题：本题共3小题，共52分。 7.(12分)某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有：电源E、电 流表A、电压表V、电容器C、定值电阻R、单刀双掷开关S、导线若干。 R 甲 丙 (1)根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整。 (2)将图乙中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先 将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次 实验相符的I-t图像是 (填正确答案标号)。 A C D (3)将图乙中的电压表换成电压传感器，可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化 的图线，如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时，此时电压传感器记录数据为 YJ 高一学科素养周测评（十九）物理第3页（共4页） Um,利用数据处理软件得到U-t图线与坐标轴围成图形的面积为S。。根据该实验数 据曲线可以粗测实验中电容器的电容C= (用Um、R和So 表示)。 8.(20分)如图所示，在平面直角坐标系xOy的y轴右侧有竖直向下的匀强电场，场强大 小为E。,宽度为d,y轴左侧有水平向右的匀强电场，电场中有一粒子源，坐标为（一d, d),粒子源能产生初速度为零、质量为m、电荷量为g的带正电粒子。粒子恰能从坐标 (d,0)处离开y轴右侧电场。不计粒子重力。 (1)求y轴左侧匀强电场的场强大小E。 (2)若粒子源位置可调，y轴左右两侧匀强电场的场强大小不变，求粒子从y轴右侧电 场边界离开时的最小动能。 9.(20分)如图为一粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分 组成。粒子发射源S可产生初速度为零、质量为m、电荷量为十q的带电粒子，粒子自 A板小孔进入加速电场加速后，从B板小孔沿圆弧轨迹CD通过电场方向指向圆心的 静电分析器，出静电分析器后沿M板左端上边缘进入偏转电场区，而后从偏转电场中 线右端G点水平飞出，且此时偏转电场方向刚好发生变化。其中，加速电场的电压为 Uo,A、B板间距为d。,静电分析器中轨迹圆心角为60°，轨迹CD处的电场强度为E。, 偏转电场M、N两端所加电压如图乙所示（以带电粒子进入偏转电场开始计时），带电粒 子重力不计。求： (1)带电粒子到达B板的速度vo的大小； (2)带电粒子在静电分析器中运动的时间t; (3)偏转电场M、N板长L与间距d满足的关系式。 ↑UMN 偏转电场： D -------Gi U-- 静电分析器 oM ● 2T 加速电场 1-A---58- 高一学科素养周测评（十九）物理第4页（共4页）·物理· 参考答案及解析 等势面，电场强度大小 【解析】(1)在x=0.4m处滑块速度达到最大， UAc 则此时滑块受力平衡，即电场力等于滑动摩擦力 E=1cos30=1X104V/m. (2分) F电=f=umg (2分) 8.(1)200V/m(2)-20V(3)-8×104J 解得F电=5×10-3N (2分) 【解析】(1)O、d两点间的电势差 (2)由题图知，在x1=0.4m即1=2.5m1处，电 Ua=po-pa=0-(-20V)=20V (2分) Od与电场方向平行，O、d两点间的距离 势p1-2.5×10V;在x2=0.2m即-5m1 x2 d=r=0.1m (2分) U 处，电势P2=5×105V,则两处的电势差 电场强度E=a (2分) U=p2-p1=2.5×105V (2分) E=200V/m (1分) 根据动能定理得 (2)由题图可知p。<p6,即Ub<0, 1 qU-umg(x1-x2)= (2分) a、b沿电场线方向的距离 d1=2rc0s60°=0.1m (2分) 解得v=0.2m/s (2分) b、则a、b间的电势差Uab=一Ed1 (2分) (3)由题图乙可知，电势P与位置x之间的关系为 105 U=-20 V (1分) p (2分) x (3)由p:一p0=p0一Pd (2分) 则从x2=0.2m到最远位置，根据动能定理得 解得p.=20V (2分) qU'-mg·△x'=0 (2分) 所以电荷量为一4×105C的电荷在c点的电势 U'=P2一9 (2分) 能Ep=qP (2分) △x'=x-x2 (2分) 则E。=一8×10-4J (2分) 解得x=0.8m或x=0.2m(舍去)。 (2分) 9.(1)5×10-3N(2)0.2m/s(3)0.8m 2026一2027学年度高一学科素养周测评（十九） 物理·静电场的应用 一、选择题 不变，D错误。 1.B【解析】根据电容器的决定式C= E,S 2.D【解析】由题图可知，电容器左极板带负电， 4πkd,在液 右极板带正电，电场向左，则小球带负电荷，A错 面上升的过程中，两极间填充电介质增加，即电 误；改变R1不影响电容器电势差，则细线与竖直 容器的电容增加，A错误；由电容器电容的定义 方向的夹角不变，B错误；将绝缘细线剪断，小球 式C-吕饺题意，传感器两瑞电压保持不变，可 所受重力与电场力的合力与绳拉力等大、反向， 知电容器的带电量增加，B正确；电容器的带电量 则小球做匀加速直线运动，C错误；S断开后，电 增加，电容器充电，电路中有b→a方向的电流，C Q 容器所带电荷量不变，根据C三4，C一， U 错误；根据E=日，可知电容器两极间电场强度 ·13· YJ 2026 学科素养周测评 b=U ,得E=4πkQ eS ,将右极板向右平移少许，电 的距离y=2·2at,其中a=g,在水平方向有 场强度不变，由于左极板接地，电势为零，且小球 与左极板间距不变，则A点电势不变，D正确。 上=1，联立解得y一品，包场力做功即 3.C【解析】由甲、乙运动的轨迹可知，甲受力方向 qE·y= 3mg2L2 即电势能减少3mgL2 号，B错 与电场力反向，是负电荷，乙受力方向与电场力 误；若仅增大初速度0，质点在两个偏转过程中 同向，是正电荷，A错误；B、C两点间的电势差 的受力情况均不变，竖直方向加速度均不变，则 UBC=E,R,E、F两点间的电势差UEF=E。· 该质，点仍能垂直打在M上，C错误；若仅增大两 2Rcos45°=√2E,R,所以B、C两点间的电势差 极板间距，因两板上所带电荷量不变，则有E= 与E、F两，点间的电势差之比Uc:UF=1: √2，B错误；甲运动到B点的过程以及乙运动到 d:C=Q U UC=S 一岛可得E吕-8可物两 F点的过程中，位移与水平方向的夹角均为45°， 板间的电场强度不变，质点在电场中受力不变， 根据平抛运动的合速度与水平方向夹角的正切 则运动情况不变，则该质，点仍能垂直打在M上， 值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，可知速 D错误。 度与水平方向夹角相等，C正确；因为两个带电粒 5.AD【解析】若在偏转极板加上如题图甲所示的 子质量均为m,电荷量的绝对值均为q,根据牛顿 偏转电场，当电子在正向电压时间段进入偏转电 第二定律可知两个带电粒子的加速度大小相等， 场时，在荧光屏上侧留下一个光斑，当电子在反 对于甲有R=,R=2a,可得01=，， aR 向电压时间段进入偏转电场时，在荧光屏下侧留 下一个光斑，可以看到荧光屏的O点上侧、下侧 1 对于乙有2Rcos45°=zt红，2Rsin45°=2at号，可 各一个光斑，A正确；若在偏转极板加上如题图 丙所示的偏转电场，电子一直向上偏转，所以在 aR 得2= √√2 ,则01：u2=1:2,D错误。 荧光屏O点上方看到一个光斑移动，B错误；若 4.A【解析】由题意可知，质，点飞出平行板后只受 在偏转极板加上如题图丙所示的偏转电场，电子 重力作用且垂直打在M上，可知质点在平行板 先向下偏转再向上偏转，可以看到一个光斑在荧 间竖直方向受力不平衡，质点在平行板间向上偏 光屏上从下向上移动，C错误；若在偏转极板加上 转做类平抛运动，则有质点在平行板间竖直方向 如题图戊所示的正弦式偏转电场，则可以看到一个 的加速度大小是飞出平行板后竖直方向的加速 光斑在荧光屏上O,点两侧做往复运动，D正确。 度大小的2倍，方向相反，在平行板间由牛顿第二定 6.ACD【解析】粒子从A,点运动到B点根据动能 律可得gE一mg=2ma,飞出平行板后则有mg= 定理有7m(on广m=一gU,可得A、 1 ma,联立解得两极板间的电场强度E=3m8,由 B两点间的电势差UA=_m ,故A点的电势 q 匀强电场的电场强度与电势差的关系式U=Ed 低于B,点的电势，B错误，C正确；根据粒子轨迹 可得U=3mgd ，A正确；质，点在电场中向上偏移 可知粒子受到的合外力为右下方，设粒子受到的 ·14· Y灯 ·物理· 参考答案及解析 合外力为F,合外力与竖直方向的夹角为日，有 8.(1)E (2)gEod an0==0,解得0=30°，粒子水平方向 Uy√3v0 【解析】(1)粒子在左侧电场中加速过程，根据动 1 1 有Fasin0=2mu6,粒子竖直方向有Fycos0= 能定理有qEd=2mw6 (2分) 1 粒子在右侧电场中做类平抛运动，则有 2m(3u),根据几何关系有x2十y2=d,可 1.gE d=21 (2分) m 得一号，F2四，电场的包场强度大小 2mvo d=voti (2分) E-F_2mvi ，D正确；合外力指向右下方，且合 Eo gd 解得E= 4 (2分) 外力与竖直方向的夹角为30°，带电粒子从A到 (2)令粒子源与y轴间距为x,粒子在左侧电场中 B的过程中，速度与合外力的夹角先大于90°后 加速过程，根据动能定理有 小于90°，电场力先做负功再做正功，故电势能先 1 gEx=- (2分) 增加后减小，A正确。 二、非选择题 粒子在右侧电场中做类平抛运动，则有 1 gEo (1分) 7.(1)图见解析(4分)(2)A(4分) (3) So y= 2m UR (1分) (4分) d=vit2 【解析】(1)根据电路图补充实物连线如图所示。 从y轴右侧电场边界离开时的动能 1 qEoy-E-2mv (2分) 结合上述解得Ek= qEod2qEox x 4 (2分) 根据数学函数规律可知，当有 R qEod2 qEox 4 (2分) (2)第一次探究过程为先给电容器充电，后电容 x 器通过R放电，给电容器充电过程中电流从左向 即有x=2d 右流过电阻R,即为正向电流，由于充电后电容 此时，粒子飞出右侧电场的动能最小 器下极板带正电，电容器通过R放电时，电流从 解得Ekmin=qEod。 (2分) 右向左流过电阻R,即为负向电流，A正确。 U9 9.(10m 2Uom U (2)3EN 4 (3)根据1-是，变形可得g=-只，而U1图 d6(2n+1)U (3)L= (n=0,1,2,3,…) So 线与坐标轴围成图形的面积为S。,则g=尺，故 【解析】(1)带电粒子在加速电场中，由动能定理 有S。=gR=CUR,则电容C=UmR So 1 可知Ug=2mu品 (2分) ·15· YJ 2026 学科素养周测评 2U9 程，以此类推，故粒子在竖直方向上有 解得v0= (2分) m y(g) (2分) (2)带电粒子在静电分析器中做匀速圆周运动可知 vB Eoq=m d (2分) 其中y=2(2n+1) (2分) 2U0 解得r=E。 (2分) _g(m=0,1,2,3,…） a-dm 运动时间 粒子在水平方向有 L=Uc0s30(2n+1)2 (2分) 3 π 2Uom =0,=3E√q t= (2分) 1 又因为Uq= (2分) (3)带电粒子进入偏转电场将做类斜抛运动，利 用运动的合成与分解可知，粒子在竖直方向上最 d 解得L=2√ 6(2n+1)U。 U (n=0,1,2,3,…)。 终速度为零，由偏转电场两端的变化电压可知， (2分) 粒子在竖直方向上的运动可以是只有一个匀减 速过程，也可以是先匀减速再匀加速再匀减速过 2026一2027学年度高一学科素养周测评（二十）物理·阶段检测（五） 一、选择题 与水平向左的电场的合电场强度，点电荷十Q的 1.C【解析】题图甲中与点电荷等距的a、b两，点， 电场强度是发散向外的，故多数情况下球壳空腔 电场强度大小相等，方向不相反，A错误；题图乙 内的电场强度电场线不是水平向左的，B错误；达 中a、b两点的电场强度大小相等，方向分别沿a、 到静电平衡后，金属球壳是一个等势体，A、B、C b点切线向右，所以两点电场强度大小相等，方向 三点的电势关系为PA=PB=Pc,C正确， 相同，B错误；题图丙中a、b两点的电场强度大 D错误。 小相等，a点电场强度方向向上，b点电场强度方 3.B【解析】P、Q粒子在电场中水平方向做匀速 向向下，C正确；题图丁中a点的电场强度小于b 运动，水平速度相同，水平位移相同，可知运动时 点的电场强度，方向分别沿a、b点切线斜向右下 方，D错误。 间相同，A错误；竖直方向y=2· 1.9E,两粒子 m 2.C【解析】达到静电平衡后，由于带电量为十Q 质量相同，运动时间相同，粒子Q的竖直位移大 的小球（可视为点电荷）放置在金属球壳的球心 于粒子P,可知粒子Q所带的电荷量比粒子P所 处，整个装置处于电场强度为E的水平向左的匀 带的电荷量大，B正确；根据W=Eqy,可知，电场 强电场中，则金属球壳空腔内电场强度不为零， 力对粒子Q做功较大，根据动能定理可知粒子Q 金属球壳空腔内有电场，A错误；达到静电平衡 的动能增量大，C、D错误。 后，金属球壳空腔内的电场强度等于点电荷十Q4.C【解析】质子在B、D两点具有相同动能，故 ·16· YJ