2026全国版高考物理一轮
阶段过关检测（七） 静电场 电路及其应用
时间:75分钟 满分100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2024梅州一模)如图,新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成,其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电,从而被电极吸附的空气净化技术。如图虚线为一带电粉尘(不计重力)在静电除尘管道内的运动轨迹,实线为电场线(未标方向),下列说法正确的是 ( )
A.带电粉尘带正电
B.带电粉尘在除尘管道内做匀变速曲线运动
C.带电粉尘在a点的加速度小于在b点的加速度
D.带电粉尘在a点的电势能大于在b点的电势能
2.(2024海淀期末)将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中,达到静电平衡时,导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁,A、B为空腔内两点。下列说法正确的是( )
A.导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷
B.空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零
C.空腔内的电场强度为零
D.空腔内A点的电势高于B点的电势
3.(2024海淀一模)空间内有一与纸面平行的匀强电场,为研究该电场,在纸面内建立直角坐标系。规定坐标原点的电势为0,测得x轴和y轴上各点的电势如图1、2所示。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为160 V/m
B.电场强度的方向与x轴负方向夹角的正切值为
C.点(10 cm,10 cm)处的电势为20 V
D.纸面内距离坐标原点10 cm的各点电势最高为20 V
4.(2024广东一模)在与纸面平行的匀强电场中,建立如图甲所示的直角坐标系,a、b、c、d是该坐标系中的4个点,已知φa=6 V、φb=4 V、φd=2 V;现有一电子以某一初速度从O点沿Od方向射入,则图乙中abcd区域内,能大致反映电子运动轨迹的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
5.(2024安徽安庆二模)如图所示,两个完全相同的平行板电容器水平放置,上极板由导线经二极管相互连接,下极板由导线直接连接且接地,开始时两电容器上极板带电荷量相等。带电小球A静止在左边电容器的中间位置,另一个带电小球B通过绝缘细线悬挂在右边电容器的上极板上,且B球静止时到下极板的距离为两板间距的四分之一。两球均可视为点电荷。下列说法正确的是 ( )
A.A球的电势能大于B球的电势能
B.将左边电容器下极板上移少许,A、B两球开始所在位置处的电势均升高
C.将左边电容器下极板下移少许,稳定后左、右两平行板电容器内电场强度大小相等
D.在左边电容器靠近下极板插入一电介质板,稳定后右边电容器内电场强度大小不变
6.(2024海淀二模)如图所示为某静电除尘装置的简化原理图,两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m、电荷量为-q的带电尘埃分布均匀,均以沿板方向的速率v射入除尘空间,当其碰到下极板时,所带电荷立即被中和,同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率η(相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比)。当两极板间电压为U0时,η=80%。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用,忽略边缘效应。下列说法正确的是( )
A.两极板间电压为U0时,尘埃在板间运动的最大动能为qU0+
B.两极板间电压为U0时,除尘率可达100%
C.仅增大尘埃的速率v,可以提升除尘率
D.仅减少尘埃的电荷量,可以提升除尘率
7.(2024江苏苏锡常镇一模)如图所示,半径为R的球面均匀带有正电荷,球内电场强度处处为0,O点为球心,在球面最右端A处取下一足够小、带电荷量为q的曲面并将其沿OA延长线移动至B处,AB=R,C点是AB的中点,D点是O点正上方的一点。若球面剩余部分电荷量与电荷分布保持不变,则 ( )
A.D点的电场强度方向由D指向A
B.D、O两点的电势相等
C.O点电场强度的大小为
D.C点电场强度的大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或者两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.(2024肇庆二模)如图甲所示,在“观察电容器的充、放电现象”实验中,将单刀双掷开关S与“1”端相接,并将电阻箱的阻值调为R1和R2(R1>R2)两种情况,两次得到的电流I随时间t的变化图像如图乙所示,下列说法正确的是 ( )
A.实线是电阻箱阻值为R1时的结果
B.电路达到稳定时,电阻箱的阻值为R1时电容器所带的电荷量较大
C.S与“2”端相接时,电容器的放电时间与电阻箱阻值的变化无关
D.电容器的其他参数不变,当两极板间的距离增大时,其电容变大
9.(2024江门一模)如图所示,O、A、B为一粗糙绝缘水平面上的三点,不计空气阻力,一电荷量为+Q的点电荷固定在O点,现有一质量为m、电荷量为+q的小金属块(可视为质点),从A点以速度v0向右运动,最后停止在B点,已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ,A、B间距离为L,静电力常量为k,重力加速度为g,则下列说法正确的是 ( )
A.该过程中小金属块的电势能增大
B.A、B两点间的电势差为
C.若在A处库仑力大于摩擦力,则小金属块速度最大时距O点的距离为
D.若在A处库仑力小于摩擦力,则小金属块由A到B运动过程的平均速度大于
10.(2024广东二模)如图所示,氕H)和氘H)两种原子核由静止经同一加速电场加速后,沿OO'方向射入偏转电场,原子核射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点,若圆筒不转动,两种原子核 ( )
A.离开加速电场时,动能相等
B.离开加速电场时,动量相等
C.离开偏转电场后,在感光纸上留下1个感光点
D.离开偏转电场后,在感光纸上留下2个感光点
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（8分）(2024丰台二模)在“测量金属丝电阻率”的实验中。
(1)如图所示,用螺旋测微器测量金属丝直径,则金属丝直径D= mm;
(2)待测金属丝电阻较小,为使电阻的测量结果尽量准确,且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是 ;
A B
C D
(3)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,描绘出的U-I图像如图所示。若图线的斜率为k,金属丝的长度为l,直径为D,则金属丝电阻率的表达式为(用k、l、D表示);
(4)某同学认为,在不改变电路结构的基础上,可以另外设计一种实验方案,通过改变金属丝长度,并利用某一电表测得的数据,作出相应的图像,进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案,并用斜率k'表示金属丝的电阻率(需要的其他物理量可自选符号表示)。
12.（10分）(2024朝阳二模)物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性。除所用电源、开关、导线外,实验室还备有器材:电压表(量程3 V)、电流表(量程3 A)、定值电阻R0、滑动变阻器RL。
(1)测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材,并移动滑动变阻器RL滑片,读出对应的电压表和电流表示数,在图2中标记相应的点并拟合出U-I图线,可得电源电动势E=3.0V,内阻r= Ω(结果均保留2位有效数字)。
(2)不考虑偶然误差,由上述(1)方法测得的内阻r (填“大于”“等于”或“小于”)真实值,引起此误差的原因是 。
(3)测试电源的带载特性。用R表示变阻器接入电路的阻值,I表示电流表的示数。为便于对比研究,采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线:
①表示图1中变阻器RL的功率变化规律;
②表示图3中变阻器RL的功率变化规律。
在滑动变阻器RL的滑片移动过程中,不考虑电表的影响,下列选项正确的是 。
A B
C D
13.（10分）(2024东城期末)如图所示,在竖直向上,场强大小为E的匀强电场中,一个质量为m、带电荷量为+q的绝缘物块B静止于竖直方向的轻弹簧上端,另一个质量也为m、不带电的绝缘物块A由静止释放,下落高度H后与物块B相碰,碰后二者粘在一起又下落h后到达最低点。整个过程中不计空气阻力,不计电荷量的损失,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,两物块均可视为质点,针对上述过程,求:
(1)A与B碰后的速度大小v;
(2)电势能的增加量ΔE电;
(3)弹簧弹性势能的增加量ΔEp。
14.（12分）(2024深圳实验学校、湛江一中、珠海一中联考)光刻机是半导体行业中重中之重的利器,我国上海微电子装备公司(SMEE)在这一领域的技术近年取得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示,电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束,通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长L=0.02 m,间距也为L,两极间有扫描电压,其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点,该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距离为。若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为I=2×10-8 A,单个电子的初动能为Ek0=1.6×10-14 J。不计电子重力及电子间的相互作用,忽略其他因素的影响,电子到达芯片即被吸收。(e=1.6×10-19 C)
(1)若扫描电压为零,电子束在束偏移器中做何种运动 电子束到达芯片时的落点位置在哪
(2)扫描电压为多少时,电子束刚好打在束偏移器的下边界不离开束偏移器
(3)若某时刻扫描电压为15 kV,则电子束到达芯片时的位置到O点的距离为多少
15.（14分）(2024吉林五校联考)如图甲所示,在水平面C的上方,存在竖直平面内周期性变化的匀强电场,电场方向未知,变化规律如图乙所示。把一质量m=1 kg、带电荷量q=+1 C的小球在t=0时从A点以10 J的初动能水平向右抛出,经过一段时间后,小球以大小为40 J的动能竖直向下经过B点,随后小球第一次经过A点正下方,且经过A点正下方时电场刚好第一次反向。已知A、B之间的高度差为2 m,水平距离为1 m,A点到水平面C的距离为240 m,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)A、B两点间的电势差;
(2)匀强电场的电场强度E0的大小和方向;
(3)小球到达水平面C时与A点的水平距离。
阶段过关检测（七） 静电场 电路及其应用
1.C 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C 8.AC 9.CD 10.AC
11.(1)0.298(0.297或0.299均可) (2)A (3)
(4)实验中改变金属丝长度,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使得每次电流表的示数均为I0,测量出金属丝长度l,以及对应的电压表示数U,根据欧姆定律可得U=I0R
又R=ρ=ρ
联立可得U=l
作出U-l图像,可知斜率为k'=
解得金属丝的电阻率为ρ=
12.(1)3.0 1.3 (2)小于 电压表的分流 (3)AC
13.(1) (2)Eqh (3)-Eqh
14.(1)匀速直线运动 O点 (2)2×105 V (3)1.5×10-3 m
15.(1)10 V (2)10 N/C 与水平方向成45°角斜向左下方 (3) m
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