高考真题分类优化精练 · 物理卷 电路及其应用 电 能 能量守恒定律
一、本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，第7～8题有多个选 项正确.
1. (2024 ·广西卷)将横截面相同、材料不同的两段导体 L 、L 无缝连接成一段导体，总长度为 1.00 m,接入图甲电路.闭合开关S,滑片P 从M 端滑到N 端，理想电压表读数U 随滑片P 的 滑动距离 x 的变化关系如图乙，则导体L 、L 的电阻率之比约为
图甲 图乙
A.2:3 B.2:1 C.5:3 D.1:3
2. (2024 · 湖北卷)在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡 L 的电阻是灯泡 L 的2倍.假设两 个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大.闭合开关S,灯泡L 、L 的电功率之比P :P 为
A.2:1 B.1:1
C.1:2
D.1:4
3. (2024 ·辽宁卷)某种不导电溶液的相对介电常数e 与浓度Cm 的关系曲线如图(a)所示，将平行 板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图(b) 所示的电路，闭合开
关S 后，若降低溶液浓度，则
图(a)
A. 电容器的电容减小
B. 电容器所带的电荷量增大
C. 电容器两极板之间的电势差增大
D. 溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
4. (2025 ·浙江卷)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为210W ·h/kg. 其中单位“W·h” (瓦时)对应的物理量是
A. 能量 B. 位移 C.电流 D. 电荷量
5. (2023 ·上海卷)如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是
(
L
)
A.L B.L C.L D.L
6. (2023 · 海南卷)如图所示电路，已知电源电动势为E,内阻不计，电容器电容为C,闭合开关K, 待电路稳定后，电容器上电荷量为
(
C.
)A.CE B.
7. (2022 ·福建卷)我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示.放电通道两端电 极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场(未画出)用于提高工作物质被 电离的比例.工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成 推力.某次测试中，氙气被电离的比例为95%,氙离子喷射速度为1.6×10 m/s, 推进器产生的 推力为80 mN. 已知氙离子的比荷为7.3×10 C/kg; 计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场 对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则
A. 氙离子的加速电压约为175 V
B.氙离子的加速电压约为700 V
C. 氙离子向外喷射形成的电流约为37 A
D.每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3×10- kg
8. (2023 ·全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2 和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R 和一个 直流电源.测得接线柱之间的电压U =3.0V,U23=2.5 V,U 4=-1.5 V.
符合上述测量结果的可能接法是
A. 电源接在1、4之间，R 接在1、3之间
B. 电源接在1、4之间，R 接在2、4之间
C. 电源接在1、3之间，R 接在1、4之间
D. 电源接在1、3之间，R 接在2、4之间
(
图
(b)
)高考真题分类优化精练 ·物理 第1页(共4页) 高考真题分类优化精练 ·物理 第2页(共4页)
选择题答题栏
题号 l 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、本题共3小题，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能 得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
9. (2024 ·安徽卷)某实验小组要将电流表G (铭牌标示：Ig =500μA,Rg=800 Ω)改装成量程为 1V 和3 V 的电压表，并用标准电压表对其进行校准.选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开 关和标准电压表等实验器材，按图(1)所示连接电路，其中虚线框内为改装电路.
(
40
0
) (
1
0
0
) (
0
) (
500
)200 300 μA
图(1) 图(2)
(1)开关S 闭合前，滑片P 应移动到 (填“M” 或“N”) 端 .
(2)根据要求和已知信息，电阻箱R 的阻值已调至1200Ω,则R 的阻值应调至 Ω.
(3)当单刀双掷开关S 与 a 连接时，电流表G 和标准电压表 V 的示数分别为I 、U,则电流表 G 的内阻可表示为 . (结果用U、I、R 、R 表示)
(4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表 G 内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要 即可. (填正确答案标号)
A. 增大电阻箱 R 的阻值
B. 减小电阻箱R 的阻值
C.将滑动变阻器的滑片P 向M 端滑动
(5)校准完成后，开关S 与 b 连接，电流表 G 的示数如图(2)所示，此示数对应的改装电压表读 数为 V. (保留2位有效数字)
10. (2024 ·广东卷)某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装 置，实现太阳能电池板方向的调整，使电池板正对光源.图甲是光照方向检测电路.所用器材 有：电源E (电动势3V)、电压表(V ) 和(V ) (量程均有3V 和15V, 内阻均可视为无穷大):滑 动变阻器 R: 两个相同的光敏电阻Rc 和 RG ;开关S: 手电筒：导线若干.图乙是实物图.图中电 池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上.控制单 元与检测电路的连接未画出.控制单元对光照方向检测电路无影响.请完成下列实验操作和 判断.
(
甲
) (
丙
)乙
高考真题分类优化精练 ·物理 第3页(共4页)
(1)电路连接.
图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器 R、电源 E、开关S 和电压表
(V) 间的实物图连线
(2)光敏电阻阻值与光照强度关系测试.
①将图甲中R 的滑片置于 端.用手电筒的光斜照射到Rc 和 RG2,使Rc 表面的光 照强度比Rc 表面的小.
②闭合S,将 R 的滑片缓慢滑到某一位置.(V) 的示数如图丙所示，读数U 为 V, U 的示数为1.17V. 由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值 (填“较大” 或“较小”).
③断开S.
(3)光源跟踪测试.
①将手电筒的光从电池板上方斜照射到RG 和RG 2.②闭合S.并启动控制单元.控制单元检 测并比较两光敏电阻的电压，控制电动机转动.此时两电压表的示数 U 11. (2024 ·辽宁卷)某探究小组要测量电池的电动势和内阻.可利用的器材有：电压表、电阻丝、定 值电阻(阻值为R )、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干.他们设计了如图所示的实验电路原 理图.
(
图
(
a
)
) (
图(b)
)图(c)
(1)实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图(a) 连接电路，金属夹置于电阻丝的 . (填 “A” 或 “B”) 端；
②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U, 断开开关S,记录金属夹与 B 端的距离 L;
③多次重复步骤②,根据记录的若干组U、L 的值，作出图(c)中图线I;
④按照图(b)将定值电阻接入电路，多次重复步骤②,再根据记录的若干组U、L的值，作出图
(c)中图线Ⅱ.
(2)由图线得出纵轴截距为b, 则待测电池的电动势 E=
(3)由图线求得I、Ⅱ的斜率分别为k 、k ,,则待测电池的内阻 r= ( 用n 和
R。表示).
高考真题分类优化精练·物理 第4页(共4页)
高考真题分类优化精练 · 参考答案
物理卷
1.B 根据电阻定律,根据欧姆定律△U=I ·△R, 整理可得,结合题图可知导体L1、L2 的电阻率之比
,故选 B
2.C 两个二极管正向电阻为0,反向电阻无穷大，二极管导通则短路并联的灯泡，此时另一个灯泡与电源串联，根据电路图可知在
一个完整的周期内，两个灯泡有电流通过的时间相等都为半个周期，电压有效值相等，则根据 1:2,故选C.
3.B A. 降低溶液浓度，不导电溶液的相对介电常数e, 增大，根据电容器的决定式可知电容器的电容增大，故A 错误； BC. 溶液不导电没有形成闭合回路，电容器两端的电压不变，根据Q=CU 结合A 选项分析可知电容器所带的电荷量增大，故 B 正确，C 错误；D.根据B 选项分析可知电容器所带的电荷量增大，则给电容器充电，结合题图可知电路中电流方向为N→M, 故 D 错误.故选B.
4.A 根据电功W=Pt 可知W·h 是能量的单位.故选 A.
5.A 四个完全相同的灯泡，L 、L 串联电流相同，L 、L 亮度相同；L 与 L 、L 并联，并联两支路两端电压相同，故L 两端电压 等于L 、L 各自两端电压之和，故L 比 L 、Ls 都亮；L 在干路上，电流大小等于两支路电流之和，故流过L 电流最大，亮度最 高.故选 A.
6.C 电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R 的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势
点，则电容器上极板的电势为， ,电容器下极板的电势为 则电容两端的电压U 下1,则
电容器上的电荷量为(Q=CU CE, 故选C
7.AD AB. 氙离子经电场加速，根据动能定理有 可得加速电压为l,故A 正确，B错误；D.在△t
时间内，有质量为△m 的氙离子以速度v 喷射而出，形成电流为I, 由动量定理可得F△t=△mv-0, 进入放电通道的氙气质量为
△mo,被电离的比例为η,则不,联立解 ,故D 正确；C.在△t 时间内，有电荷量为△Q 的
氙离子喷射出，则有,联立解得
8.CD A. 根据题意画出电路图，如图可 见 U 4>0,A 错 误 ；B. 根据题意画出电路图，如图
(
可见
U 4>0,B
)错误；C.根据题意画出电路图，如图 可见上述接法可符合上述测
量结果，C正确；D.根据题意画出电路图，如图 可见上述接法可符合上述测量结果，D正确.故选 CD.
9.(1)M(2)4000 (3) (4)A (5)0.86
解析：(1)由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关S 闭合前，滑片P 应移到M 端 ；
(2)当开关S 接 b时，电压表量程为1 V, 根据欧姆定律 U =Ig(R +R )
当开关S 接 a 时，电压表量程为3 V, 根据欧姆定律 U =Ig(Rg+R +R )
其中
R =1200Ω
联立解得
R =4000 Ω
(3)当开关S 接 a 时，根据欧姆定律 U=I(R+R +R )
可得电流表G 的内阻可表示为
(4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G 内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭 合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值.
故选A.
(5)根据闭合电路欧姆定律
Uv=IA(R+R )=430×10 ×(800+1200)V=0.86V
10. (1)图见解析(2)①b ②1.60 较大(3)①逆时针②U =U 解析：(1)电路连线如图
乙
(2)①为了保证电路的安全，实验开始前要将R 的滑片置于阻值最大处，即置于b 端 .
②电压表U 量程为3V, 最小刻度为0.1V, 则读数为1.60 V;电压表U 比电压表 U 的示数大，说明Ra>Rc , 由此可知表面
光照强度较小的光敏电阻的阻值较大.
(3)电压表的示数U 解析：(1)为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于A 端 .
(2)对于电路图(a),根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir, 设金属丝的电阻率为p, 横截面积为S,结合欧姆定律和电阻定律 I=
,联立可得1 结合欧姆定律和电阻定律 (3)由题意可知 r, 整理可得,对于电路图(b), 根据闭合电路欧姆定律有U=E—I(r+R ), ,联立后整理 ·,可知图线的纵轴截距 ,解得 ,联立解得
高考真题分类优化精练 ·物理参考答案 第1页(共1页)5.(2023·上海卷)如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是
高考真题分类优化精练·物理卷
L
L
L
电路及其应用电能能量守恒定律
A.L
B.L2
C.La
D.L
一、本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~8题有多个选
6.(2023·海南卷)如图所示电路，已知电源电动势为E,内阻不计，电容器电容为C,闭合开关K,
项正确.
待电路稳定后，电容器上电荷量为
1.(2024·广西卷)将横截面相同、材料不同的两段导体L1、L2无缝连接成一段导体，总长度为
1.00m,接入图甲电路.闭合开关S,滑片P从M端滑到V端，理想电压表读数U随滑片P的
滑动距离x的变化关系如图乙，则导体L1、L2的电阻率之比约为
5
0.4
0.3
1
A.CE
B.CE
C.CE
D.CE
0.250.50.751.00.i
图甲
图乙
7.(2022·福建卷)我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示.放电通道两端电
A.2:3
B.2:1
C.5:3
D.1:3
极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被
2.(2024·湖北卷)在如图所示电路中接入正弦交流电，灯泡L的电阻是灯泡L2的2倍.假设两
电离的比例.工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成
推力.某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为1.6×10/s,推进器产生的
个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大.闭合开关S,灯泡L、L2的电功率之比P:P为
A.2:1
推力为80mN.已知氙离子的比荷为7.3×10C/kg;计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场
蝉
B.1:1
对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则
C.1:2
议电迪道0*
D.1:4
0+
3.(2024·辽宁卷)某种不导电溶液的相对介电常数er与浓度Cm的关系曲线如图()所示，将平行
Xe O+
/Ga
板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图(b)所示的电路，闭合开
阳做
阴极
关S后，若降低溶液浓度，则
A.氙离子的加速电压约为175V
B.氙离子的加速电压约为700V
C.氙离子向外喷射形成的电流约为37A
警
-在-
D.每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3×10-6kg
8.(2023·全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2
图(a)
图(b)
和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个
A.电容器的电容减小
直流电源.测得接线柱之间的电压U12=3.0V,Us=2.5V,U34=一1.5V.
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板之间的电势差增大
符合上述测量结果的可能接法是
D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
A.电源接在1、4之间，R接在1、3之间
4.(2025·浙江卷)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为210W·h/kg
B.电源接在1、4之间，R接在2、4之间
其中单位“W·h”(瓦时)对应的物理量是
C.电源接在1、3之间，R接在1、4之间
A.能量
B.位移
C.电流
D.电荷量
D.电源接在1、3之间，R接在2、4之间
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第1页（共4页）
高考真题分类优化精练·物理
第2页（共4页）高考真题分类优化精练 · 物理卷 静电场及其应用 静电场中的能量
一、本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，第7～12题有多 个选项正确.
1. (2024 · 湖南卷)真空中有电荷量为+4q 和一q 的两个点电荷，分别固定在x 轴上一1和0处.设 无限远处电势为0,x 正半轴上各点电势φ随x 变化的图像正确的是
A B C D
2. (2021 ·全国乙卷)如图(a),在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷.由于静电感应， 在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b) 中虚线所示，相邻等势面间
(
和
N
处，该试探电荷受到的电场力大小分别为
)的电势差都相等.若将一正试探电荷先后放于M FM 和Fn, 相应的电势能分别为Em 和Ep, 则
(
图
(a)
) (
图(b)
)A.FMEpN B.Fm>Fn,Em>EpN C.FMFn,EM3. (2021 · 山东卷)如图甲所示，边长为a 的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为+q 的点电
荷；在区间，z 轴上电势φ的变化曲线如图乙所示.现将一电荷量为一Q 的点电荷P 置于正方形的中心O 点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零.若将 P 沿 x 轴向右略微移
动后，由静止释放，以下判断正确的是
,释放后P 将向右运动
,释放后P 将向左运动
(
图
甲
) (
图
乙
),释放后 P 将向右运动
,释放后P 将向左运动
4. (2022 · 湖南卷)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、 c、d上.移去a 处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变.关于长方体几何中心O 点处电 场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是
A. 电场强度方向垂直指向a, 电势减小
B. 电场强度方向垂直指向c, 电势减小
高考真题分类优化精练 ·物理 第1页(共4页)
C. 电场强度方向垂直指向a,电势增大
D. 电场强度方向垂直指向c, 电势增大
5. (2024 · 河北卷)我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生 活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔.雷雨中 某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则
a、b、c、d四点中电场强度最大的是
A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点
6. (2023 ·全国甲卷)在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以 使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运
动轨迹，其中正确的是
A.电子 B.电子
C. D.
7. (2021 ·全国甲卷)某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5 个点，则
A. 一正电荷从b 点运动到e 点，电场力做正功
B. 一电子从a 点运动到d 点，电场力做功为4eV
C.b 点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D.a、b、c、d 四个点中，b 点的电场强度大小最大
8. (2022 ·全国甲卷)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场 中P 点水平向左射出.小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在 P 点.则射出后，
A. 小球的动能最小时，其电势能最大
B. 小球的动能等于初始动能时，其电势能最大
C. 小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大
D. 从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量
9. (2021 · 全国乙卷)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)、
( 一q,m), 它们先后以相同的速度从坐标原点沿 x 轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与 y 轴平行.不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是
(
C.
) (
D.
) (
A.
B.
)
(
金属圆
盘
)10. (2024 ·广东卷)污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其 进行沉淀去污，基本原理如图所示.涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别 接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的 电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面.M 点和N 点在同一电场线 上 ，M点和P 点在同一等势面上.下列说法正确的有
A.M 点的电势比N 点的低
高考真题分类优化精练 ·物理 第2页(共4页)
B.N 点的电场强度比P 点的大
C. 污泥絮体从M 点移到N 点，电场力对其做正功
D. 污泥絮体在N 点的电势能比其在P 点的大
11. (2024 · 湖北卷)关于电荷和静电场，下列说法正确的是
A. 一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变
B. 电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面
C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小
D. 点电荷仅在电场力作用下从静止释放，将从高电势的地方向低电势的地方运动
12. (2021 · 湖南卷)如图，圆心为O 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平 行 ，ab 和cd 为该圆直径.将电荷量为q(q>0) 的粒子从a 点移动到b 点，电 场力做功为2W(W>0); 若将该粒子从c 点移动到d 点，电场力做功为W. 下列说法正确的是
A. 该匀强电场的场强方向与ab 平行
B.将该粒子从d 点移动到b 点，电场力做功为0.5 W
C.a 点电势低于c 点电势
D. 若只受电场力，从d 点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动 选择题答题栏
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
二、本题共2小题，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能 得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13. (2024 · 河北卷)如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L 的绝缘细线系住一带电小球，在竖直 平面内绕O 点做圆周运动.图中A、B 为圆周上的两点，A点为最低点，B 点与O 点等高.当小 球运动到A 点时，细线对小球的拉力恰好为0,已知小球的电荷量为q(q>0) 、 质量为m,A 、B 两点间的电势差为U, 重力加速度大小为g, 求 ：
(1)电场强度E 的大小；
(2)小球在A、B两点的速度大小.
↑E
o
B
.0. A
14. (2021 · 山东卷)某离子束实验装置的基本原理如图甲所示.I 区宽度为d,左边界与 x 轴垂直 交于坐标远点O, 其内充满垂直于xOy 平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ;Ⅱ 区宽度 为 L, 左边界与x 轴垂直交于O 点，右边界与x 轴垂直交于O 点，其内充满沿y 轴负方向的匀 强电场.测试板垂直x 轴置于Ⅱ区右边界，其中心C 与O 点重合.从离子源不断飘出电荷量为
q、质量为m 的正离子，加速后沿x 轴正方向过0点，依次经I 区、Ⅱ区，恰好到达测试板中心
C. 已知离子刚进入Ⅱ区时速度方向与 x 轴正方向的夹角为θ.忽略离子间的相互作用，不计 重力.
图甲 图乙
(1)求离子在I 区中运动时速度的大小v;
(2)求Ⅱ区内电场强度的大小E;
(3)保持上述条件不变，将Ⅱ区分为左右两部分，分别填充磁感应强度大小均为B(数值未知)、 方向相反且平行y 轴的匀强磁场，如图乙所示.为使离子的运动轨迹与测试板相切于C 点 ， 需沿x 轴移动测试板，求移动后C 到O 的距离s.
高考真题分类优化精练·物理 第3页(共4页) 高考真题分类优化精练 ·物理 第4页(共4页)
高考真题分类优化精练 · 参考答案
物理卷
1.D 根据点电荷周围的电势公式， ,设x 处(x'>0) 的电势为0,得 ,解得 ,故可知当(
时，φ<0;当 .故选D
2.A 等势线密集的地方，电场线也密集，电场场强大，由图可知EuEpN, 故A 正确，BCD 错误.
3.C 因为每个点电荷所受库仑力的合力均为零，对最上边的点电荷，其他三个电荷给它的受力分别是 F 1
,因为F 、F 大小相等，所以F 、F 的合力是 ,而Q 对最上边点电荷的库 F y F
,则根据受力平衡有： .解得： .由图乙可知，在
0 x
a 区间，电场方向向左，所以电荷量是一Q 的点电荷P 将受向右的电场力，P 将向右运动. 故C 正确，ABD 错误.
4.A 根据对称性可知，移去a 处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a,再根据电势的叠加原理，单个点电荷在距其r 处的电势为 (取无穷远处电势为零).现在撤去a 处的绝缘棒后，q 减小，则O 点的电势减小.故选 A.
5.C 在静电场中，等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小.图中c 点的等差等势线相对最密集，故该点的电场强度最大.故 选 C.
6.A 电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，A 正确；电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有 可见与电场力的受力特点相互矛盾，B 错误；电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析
有 可见与电场力的受力特点相互矛盾，C 错误；电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分
可见与电场力的受力特点相互矛盾，D 错误；故选A.
7.BD A.b、e两点在同一个等势面上，可知b、e两点间电势差为零，电场力所做的功W=qU, 电场力做功为零，故A 错误；B. 电子 从 a 点运动到d 点，电场力所做的功W=qU=—e( 3V-7V)=4eV, 故 B 正确；C.根据题意画出过b 点的电场线，如图：电场线 与等势面处处垂直，并指向电势降低的方向，所以b 点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向左，故C 错误；D.等势面越密集的 地方，电场线越密集，电场强度越大，a、b、c、d 中b 点等势线最密集，所以b 点的电场强度最大，故D 正确.
8.BD A.如图所示Eq=mg. 故等效重力G 的方向与水平成45°.当v,=0 时速度最小为 vmin=v1, 由于此时v 存在水平分量，电场力还可以向左做负功，故此时电势能不是最大，故A 错误；BD.水
平方向」
能.由于此时速度没有水平分量，故电势能最大.由动能定理可知WG+WE=0, 则重力做功等于 小球电势能的增加量，故BD 正确；C.当如图中v 所示时，此时速度水平分量与竖直分量相等，动 能最小，故C 错误；故选BD.
9.AD 设质量为m、电荷量为q 的粒子经过时间t 在y 轴方向偏转位移为y, 粒子的初速度为v,比 7
荷为k, 电场强度大小为E. 根据牛顿第二定律可得加速度大小为 x 方向粒子做匀速直线运动，则有 ,即经过
相同时间水平位移相等.竖直方向根据位移一时间关系可得： ,整理可得： . 由于(+q,m) 与(+3q,3m) 的比荷 相同，故轨迹相同，由于(-q,m) 与其它三个粒子电性相反，故偏转方向相反.ABC. 如果电场线平行于 y 轴向下，则正电荷向下 偏转、负电荷向上偏转，(+q,m) 与(+3q,3m)重合，且(+q,m) 与 ( -q,m) 关于x 轴对称，在t 时刻沿y 方向的位移大于(+q, 2m), 故 A 正确、BC 错误；D.如果电场线平行于 y 轴向上，则正电荷向上偏转、负电荷向下偏转，(+q,m) 与(+3q,3m) 重合，且 (+q,m) 与 ( -q,m) 关于x 轴对称，在t 时刻沿y 方向的位移大于(+q,2m), 故D 正确.
10.AC AC.根据沿着电场线方向电势降低可知 M 点的电势比N 点的低，污泥絮体带负电，根据Ep=qq 可知污泥絮体在M 点的 电势能比在N 点的电势能大，污泥絮体从M 点移到N 点，电势能减小，电场力对其做正功，故AC 正确；B.根据电场线的疏密程
度可知 N 点的电场强度比P 点的小，故B 错误；D.M 点和P 点在同一等势面上，则污泥絮体在M 点的电势能与在P 点的电势 能相等，结合AC 选项分析可知污泥絮体在P 点的电势能比其在N 点的大，故D 错误.故选AC.
11.AC A.根据电荷守恒定律可知一个与外界没有电荷交换的系统，这个系统的电荷总量是不变的，故A 正确；B.根据电场线和 等势面的关系可知电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B 错误；CD.点电荷仅在电场力作用下从
静止释放，电场力做正功，电势能减小，根据,可知正电荷将从电势高的地方向电势低的地方运动，负电荷将从电势低的地
方向电势高的地方运动，故C 正确，D 错误.故选 AC.
12.AB A.根据题意可知：粒子从a 点移动到b 点，电场力做功为2W(W>0); 若将该粒子从c 点移动 到d 点，电场力做功为W, 移动距离 ab 在电场方向的投影d, 移动距离cd 在电场方向的投影da, 根 据电场力做功表达式：W电 =qEd, 可知d 是da 的两倍，设圆形电场区域的半径为R, 如图，由几何关 系得：cd 在ab 方向的投影等于R, 刚好满足d 是da 的两倍，所以电场线的方向由a 指向b, 场强方向 与 ab 平行，故A 正确；B.由 A 选项的结论可知：2W=2qER, 由图可知：d 到b 的距离在电场方向的投
影 ,粒子从 d 点移动到 b 点电场力做功：,故 B 正确；C.沿电场方向
电势逐渐降落，a点电势高于c'点电势，c与c 为等势点，所以a 点电势高于c 点电势，故C 错误；D.如果粒子进入电场时的速度 方向与电场方向相同或相反，粒子都会做直线运动，不会做曲线运动，故D 错误.
13.解：(1)在匀强电场中，根据公式可得场强为
(2)在A 点细线对小球的拉力为0,根据牛顿第二定律得
到 B 过程根据动能定理得
联立解得
14.解：(1)设离子在I 区内做匀速圆周运动的半径为r,由牛顿第二定律得：
根据几何关系得：
(2)离子在Ⅱ区内只受电场力，x 方向做匀速直线运动，y 方向做匀变速直线运动，设从进入电场到 击中测试板中心C 的时间为t,y 方向的位移为yo, 加速度大小为a, 由牛顿第二定律得：
qE=ma
由运动的合成与分解得：
联立可得：
(3)Ⅱ区内填充磁场后，离子在垂直y 轴的方向做匀速圆周运动，如图所示.设左侧部分的圆心角为a, 圆周运动半径为r′, 运动
轨迹长度为I′, 由几何关系得：
由于在y 轴方向运动不变，离子的运动轨迹与测试板相切于C 点，则离子在Ⅱ区内的运动时间不变，故为：
C 到O 的距离为：
s=2r’sin a+r
联立可得：
高考真题分类优化精练 ·物理参考答案 第1页(共1页)C.电场强度方向垂直指向a,电势增大
D.电场强度方向垂直指向c,电势增大
高考真题分类优化精练·物理卷
5.(2024·河北卷)我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生
活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔.雷雨中
静电场及其应用静电场中的能量
某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则
a、b、c、d四点中电场强度最大的是
一、本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，第7~12题有多
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
个选项正确.
6.(2023·全国甲卷)在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以
1.(2024·湖南卷)真空中有电荷量为十4g和一g的两个点电荷，分别固定在x轴上一1和0处.设
使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运
无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是
动轨迹，其中正确的是
光屏
B.出字
D.电￥/
常
A
0
7.(2021·全国甲卷)某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5
2.(2021·全国乙卷)如图()，在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷.由于静电感应，
个点，则
在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示，相邻等势面间
A.一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
的电势差都相等.若将一正试探电荷先后放于M和V处，该试探电荷受到的电场力大小分别为
B.一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV
FM和FN,相应的电势能分别为EM和E,则
C.b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
A.FME N
D.a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大
B.FM>FN.EM>EN
8.(2022·全国甲卷)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场
C.FM蝉
图(H)
图()
中P点水平向左射出.小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在
D.FM>FN,EMP点.则射出后，
3.(2021·山东卷)如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为十g的点电
A.小球的动能最小时，其电势能最大
荷；在0<1<号。区间x轴上电势？的变化曲线如图乙所示现将一电荷量为一Q的点电荷P
B.小球的动能等于初始动能时，其电势能最大
C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大
置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零.若将P沿x轴向右略微移
D.从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量
动后，由静止释放，以下判断正确的是
9.(2021·全国乙卷)四个带电粒子的电荷量和质量分别为（十q,m)、(+q,2m)、(+3g,3m)、
A.Q=2+1
29,释放后P将向右运动
(一q,m),它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y
轴平行.不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是
BQ=②+1
2q,释放后P将向左运动
D.
C.Q=22+1
,释放后P将向右运动
4
D.Q=22十g,释放后P将向左运动
4
10.(2024·广东卷)污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其
4.(2022·湖南卷)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边α、b
污水
进行沉淀去污，基本原理如图所示.涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别
c、d上.移去α处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变.关于长方体几何中心O点处电
接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的
场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是
电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面.M点和N点在同一电场线
A.电场强度方向垂直指向a,电势减小
上，M点和P点在同一等势面上.下列说法正确的有
t)d
B.电场强度方向垂直指向c,电势减小
A.M点的电势比V点的低
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