2025-2026年天津市苏教版高三物理选修3-1第一章电场测试卷

2025-2026年天津市苏教版高三物理选修3-1第一章电场测试卷一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在静电场中，关于电场强度的定义式E=F/q，下列说法正确的是（）A.电场强度E与试探电荷q成正比，与电荷所受电场力F成反比B.电场强度E仅由电场本身决定，与试探电荷q及电场力F无关C.若试探电荷q减半，电场中某点的电场强度E也会减半D.电场强度E是描述电场力性质的物理量，其方向与正电荷所受电场力方向相同2.如图所示，真空中两个等量异种点电荷+Q和-Q相距L，M、N为连线中垂线上的两点，且AM=AN=αL（α<1），则下列说法正确的是（）A.M、N两点电场强度大小相等，方向相反B.M、N两点电场强度大小相等，方向相同C.将一负电荷从M点移到N点，电场力做正功D.M、N两点电势相等3.一平行板电容器水平放置，两极板间距为d，极板间电压为U，现有一质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v0从极板中央飞入电容器，不计空气阻力，则小球（）A.一定能飞出电容器B.可能做匀速直线运动C.一定能做类平抛运动D.飞出时动能可能大于入射动能4.关于电场线，下列说法正确的是（）A.电场线是真实存在的曲线，其疏密表示电场强度大小B.电场线可能形成闭合曲线C.顺着电场线方向，电势一定降低D.静电场中的电场线一定起于正电荷，止于负电荷5.如图所示，一个带正电的绝缘金属球A，放在不带电的金属球B的开口处，两球用细线悬挂，下列说法正确的是（）A.A球对B球有吸引力，B球对A球有排斥力B.B球内部电场强度处处为零C.若将A球移走，B球将带正电D.若将A球与B球用导线连接，最终B球不带电6.一带电粒子在匀强电场中运动，其速度-时间（v-t）图像如图所示，粒子所受电场力（）A.一定不做功B.一定做正功C.可能先做正功后做负功D.大小不变，方向可能改变7.关于电势差，下列说法正确的是（）A.电势差是标量，其正负仅由电场本身决定B.电势差与零电势点的选取有关C.沿电场线方向移动电荷，电势差一定为零D.电势差是描述电场力做功本领的物理量8.如图所示，一个半径为R的绝缘球壳均匀带电，表面场强为E，现沿直径凿去一小段长度为L的圆柱孔（L<<R），则圆孔轴线上的P点场强大小为（）A.EB.E•(1-L/2πR)C.E•(1-L/πR)D.E•(L/2πR)9.一平行板电容器与电池连接，现将电容器两极板间距增大，则（）A.电容器电容增大B.电容器极板间场强不变C.电容器极板间电势差增大D.电容器带电荷量减小10.关于静电屏蔽，下列说法正确的是（）A.金属网罩可以屏蔽外电场，但金属外壳不能B.静电屏蔽的原理是导体内部场强处处为零C.静电屏蔽时，金属导体必须接地D.静电屏蔽可以防止电磁波传播二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.一点电荷Q在真空中产生电场，距离Q为r处的电场强度大小为E，则将电荷量为q的点电荷从该点移到距离Q为2r处，电场力做功为________。2.一平行板电容器极板面积为S，间距为d，极板间充满介电常数为ε的介质，则该电容器的电容表达式为________。3.电场中A、B两点电势分别为φA、φB，将电荷量为+q的试探电荷从A点移到B点，电场力做功WAB=________。4.一带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，初速度方向与电场线垂直，水平位移为x，竖直位移为y，则粒子在竖直方向上的加速度大小为________。5.电场线是________的曲线，起始于________电荷，终止于________电荷。6.一平行板电容器与电池连接，保持电压U不变，将极板间距d减半，则电容器的电容将________（填“增大”“减小”或“不变”）。7.一带电粒子在电场中运动，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示，则该电场可能是________电场（填“匀强”或“非匀强”）。8.将一个不带电的金属球靠近带正电的绝缘球，金属球内部电场强度为________，金属球表面感应电荷的分布情况是________。9.电势差是描述电场________的物理量，其单位是________。10.静电屏蔽的原理是利用导体的________性质，使内部场强处处为零。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.在静电场中，电场线总是从电势高处指向电势低处。（）2.电场强度为零的地方，电势一定为零。（）3.将一个带正电的绝缘小球移近一个不带电的金属球，两球会相互吸引。（）4.在匀强电场中，沿电场线方向移动电荷，电势差与移动距离成正比。（）5.电容器的电容大小与极板间电压成正比。（）6.静电场中的电场线可以相交。（）7.一带电粒子在电场中运动时，如果电势能不变，则它一定做匀速直线运动。（）8.电场线密集的地方，电场强度一定大，电势一定高。（）9.平行板电容器极板间电场是匀强电场。（）10.导体接地后，其内部场强处处为零。（）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述电场强度的定义及其物理意义。2.解释为什么静电平衡的导体内部场强处处为零。3.比较点电荷电场和匀强电场的场强分布特点。4.简述电势与电势差的关系，并说明电势零点的选取对电势差的影响。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.如图所示，一个半径为R的绝缘球壳均匀带正电，表面场强为E，在球壳表面垂直于球心方向距离球心2R处有一点P，求P点的电场强度大小。2.一个平行板电容器极板间距为d，极板间电压为U，现有一质量为m、带电荷量为+q的小球以速度v0从极板中央飞入电容器，求小球能否飞出电容器？（已知小球电荷量守恒，不计空气阻力）3.如图所示，一个带正电的绝缘金属球A，放在不带电的金属球B的开口处，两球用细线悬挂，A球电荷量为Q，B球质量为m，求A球对B球的吸引力大小。4.一个带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，初速度方向与电场线垂直，水平位移为x，竖直位移为y，求粒子在竖直方向上的加速度大小和运动时间。【标准答案及解析】一、单选题1.B解析：电场强度E是描述电场本身性质的物理量，其大小由电场源电荷及空间位置决定，与试探电荷q及电场力F无关。选项A错误，E与q、F无关；选项B正确；选项C错误，E与q无关；选项D正确，E方向与正电荷所受电场力方向相同。2.A解析：根据点电荷场强公式，M、N两点场强大小相等，但方向相反。M点场强方向由-Q指向+Q，N点场强方向由-Q指向+Q，但M点场强是+Q对-αL处电荷和-Q对+αL处电荷的合成，N点同理，但方向相反。3.C解析：小球进入电容器后受电场力F=qU/d，做类平抛运动。水平方向匀速运动，竖直方向初速度为零的匀加速运动。能否飞出取决于vy²≥2qUd/m，若v0²<2qUd/m，则不能飞出。4.C解析：电场线是虚拟曲线，非真实存在；电场线不闭合；顺着电场线方向电势降低；静电场中电场线起于正电荷，止于负电荷或无穷远。5.B解析：A球对B球有吸引力，B球对A球也有吸引力；B球内部场强处处为零；若将A球移走，B球仍不带电；若用导线连接，B球将感应出负电荷。6.C解析：若电场力与速度方向夹角大于90°，电场力做负功；若电场力与速度方向夹角小于90°，电场力做正功；电场力大小不变，方向可能随速度方向变化。7.D解析：电势差是描述电场力做功本领的物理量，与电场本身有关；电势差与零电势点选取无关；沿电场线方向移动正电荷，电势差不为零；电势差是标量。8.B解析：凿去的小圆柱孔可视为一个带负电的“点电荷”，其场强与完整球壳的场强叠加。P点场强为完整球壳的E减去小圆柱孔的场强，小圆柱孔在P点产生的场强大小为E•(L/2πR)。9.D解析：电容C=εS/4πkd，增大d，C减小；场强E=U/d，E不变；电压U不变，C减小，Q=CU，Q减小。10.C解析：金属网罩和外壳均可实现静电屏蔽；导体内部场强处处为零；静电屏蔽不一定需要接地；金属外壳可屏蔽电磁波。二、填空题1.qE•(r-2r)=-qE•r解析：电场力做功W=qEd，方向相反，W=-qE•r。2.C=εS/4πkd解析：平行板电容器电容公式。3.q(φA-φB)解析：电场力做功WAB=qUAB=q(φA-φB)。4.qU/d•m解析：类平抛运动，水平方向匀速，竖直方向匀加速，a=Uq/d。5.不相交；正；负解析：电场线不相交；起于正电荷；止于负电荷。6.增大解析：C=εS/4πkd，d减小，C增大。7.非匀强解析：Ep-x图像非线性，电场力做功不与位移成正比。8.零；左表面感应负电荷，右表面感应正电荷解析：金属球内部场强处处为零；感应电荷分布使内部场强抵消。9.做功本领；伏特（V）解析：电势差是描述电场力做功本领的物理量；单位是伏特。10.静电感应解析：导体静电感应使内部场强处处为零。三、判断题1.×解析：电场线方向与电势降低方向一致，但电势高低与电场强度大小无关。2.×解析：电场强度为零处，电势可能不为零，如等量异种点电荷连线中点。3.√解析：金属球靠近带正电小球时，金属球内部场强不为零，感应出负电荷，与正电荷相互吸引。4.√解析：匀强电场中，电势差U=Ed，d为沿电场线方向距离。5.×解析：电容C由电容器本身结构决定，与电压无关。6.×解析：电场线不相交，否则同一点场强方向不唯一。7.×解析：电势能不变，可能做匀速圆周运动等非直线运动。8.×解析：电场线密集处场强大，但电势高低与场强大小无直接关系。9.√解析：平行板电容器极板间为匀强电场。10.√解析：导体接地后，感应电荷重新分布使内部场强为零。四、简答题1.电场强度E是描述电场力性质的物理量，定义为E=F/q，其中F是电荷q所受电场力。E是矢量，方向与正电荷所受电场力方向相同，大小等于单位正电荷所受电场力。2.静电平衡的导体内部场强处处为零，因为导体内部自由电荷在电场作用下会定向移动，直到内部场强抵消。同时，导体表面电荷重新分布使表面场强垂直于表面。3.点电荷电场是非匀强电场，场强大小与距离平方成反比，方向沿径向；匀强电场中场强大小和方向处处相同，电场线平行等距。4.电势是描述电场能性质的物理量，电势差是描述电场力做功本领的物理量。电势零点的选取是任意的，不同零点选取会导致电势值不同，但电势差值不变。五、应用题1.解：球壳表面场强E=kQ/R²，凿去的小圆柱孔可视为一个带负电的“点电荷”，其电荷量为-Q•(L/2πR)•(2πR²/R²)=Q•L/R。小圆柱孔在P点产生的场强大小为E'=(kQ•L/R)/(2R)²=kQ•L/(4R³)。P点总场强大小为E-E'=kQ/R²-kQ•L/(4R³)=kQ(4R-RL)/(4R³)=kQ(4-RL)/(4R³)。2.解：小球在电容器中做类平抛运动，水平方向v0，竖直方向加速度a=qU/(md)。水平方向运动时间t=x/v0，竖直方向位移y=1/2at²=1/2(qU/m•d)•(x/v0)²=qUx²/(2mdv0²)。若y≤d/