综合训练01 静电场（新材料题组）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

这是一份综合训练01 静电场（新材料题组）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共18页。试卷主要包含了选择题组等内容，欢迎下载使用。


一、选择题组
请阅读下述文字，完成下列各小题。
如图所示，a、b是正电荷Q产生的电场中一条电场线上的两点。 用、分别表示两处的电场强度大小
1．关于此电场线的方向及a、b两点电势高低的比较，下列判断正确的是（ ）
A．电场线方向由 a 指向 b，a 点电势较高
B．电场线方向由 a 指向 b，b 点电势较高
C．电场线方向由 b 指向 a，a 点电势较高
D．电场线方向由 b 指向 a，b 点电势较高
2．关于、两点的电场强度的大小，下列描述正确的是（ ）
A．B．C．D．无法确定
3．把一个带正电，电荷量为的点电荷从点移动到点的过程中，该点电荷受到的电场力的大小（ ）
A．先变大后变小B．越来越大
C．保持不变D．越来越小
【答案】1．A 2．A 3．D
【解析】1．正电荷形成的电场向外发散，如图所示
故电场线方向由a指向b，沿电场线方向电势降低，可知a点电势较高。
故选A。
2．根据正点电荷的电场线的分布，电场线越密集的地方，场强越大，则a点电场线密集，则a点场强大。
故选A。
3．点到点电场强度越来越小，根据
可知电场力越来越小。
故选D。
请阅读下述文字，完成下列各题。
如图电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。
4．如图，电容器对应的电路符号是（ ）
A．B．
C．D．
5．某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A．电压U随着电荷量Q的增大而增大
B．电压U随着电荷量Q的增大而减小
C．无法判断
D．电压U随着电荷量Q的增大不变
【答案】4．C 5．A
【解析】4．A．该电路符号是为定值电阻的符号，故A错误；
B．该电路符号是小灯泡的符号，故B错误；
C．该电路符号是电容器的符号，故C正确；
D．该电路符号是二极管的符号，故D错误。
故选C。
5．充电过程中电容器的电容不变，根据，可知电压U随着电荷量Q的增大而增大。
故选A。
请阅读下述文字，完成下列小题。
电场是一种特殊的物质，电荷可以“感受”到电场的存在。右图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个不同的点，这三个点的电场强度分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为、、。
6．关于a、b、c三点电场强度的大小，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
7．关于a、b、c三点电势的高低，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．将一带负电的试探电荷，沿电场线方向由a点移动到c点的过程中，其电势能（ ）
A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．先减小后增大
【答案】6．C 7．A 8．A
【解析】6．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大。由图可知，c点处电场线最密，所以电场强度最大的是c点，a点处电场线最疏，所以电场强度最小的是a点
Ec＞Eb＞Ea
故选C。
7．根据沿电场线电势越来越低，可知
φa>φb>φc
故选A。
8．根据沿电场线电势越来越低，可知
φa>φb>φc
根据电势能定义式
可知电势能越来越大，故选A。
请阅读下述文字，完成下列小题。
电容器是一种能储存电荷的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就构成一个简单的电容器。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。
9．若电容器两极板间的电势差为U，下列图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．在给电容器充电过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带的电荷量逐渐减小B．电容器所带的电荷量逐渐增大
C．电容器两极板间的电势差保持不变D．电容器两极板间的电势差逐渐减小
【答案】9．C 10．B
【解析】9．根据电容的决定式
可知电容与介电常数、正对面积和板间距离有关，电容器的两板间电压U增大而电容C不变，即电容C不随U的增大而变化，故选C。
10．根据电容器的定义式
可得
电容器在充电过程中，电容器所带的电荷量Q逐渐增大，而电容器的电容C不变，所以电容器两极板间的电势差随电荷量Q的增大而增大，故选B。
请阅读下述文字，完成下列3小题。
如图所示，实线为正点电荷的电场线，虚线是等势面。是电场中的三个点，这三点的电场强度大小分别为、、，电势分别为，一试探电荷在这三点受到的静电力大小分别为。
11．关于电场强度大小的比较，下列关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
12．关于电势高低的比较，下列关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
13．关于静电力大小的比较，下列关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】11．B 12．C 13．B
【解析】11．根据电场线的疏密程度，可得
故B正确；ACD错误。
故选B。
12．根据沿电场线方向电势逐渐降低，可得
故C正确；ABD错误。
故选C。
13．根据
联立，解得
故B正确；ACD错误。
故选B。
请阅读下述文字，完成下列3小题。
2022年6月5日，神舟十四号载人飞船与天和核心舱成功对接，陈冬、蔡旭哲、刘洋三名航天员顺利进入天和核心舱。如图所示，对接后的组合体绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知组合体的质量为，绕地球运动的轨道半径为，地球质量为，地球半径为，引力常量为。地球可视为质量分布均匀的球体。
14．组合体受到地球的万有引力大小为（ ）
A．B．C．D．
15．组合体绕地球做匀速圆周运动的角速度大小为（ ）
A．B．C．D．
16．场是一种客观存在的物质，组合体与地球之间的万有引力是通过引力场产生的。类比用电场线描述静电场，可以用引力场线描述引力场。不考虑其它天体的影响，地球周围的引力场线分布与下列电场的电场线分布相似的是（ ）
A．匀强电场B．孤立点电荷的电场
C．两个等量同种电荷的电场D．两个等量异种电荷的电场
【答案】14．D 15．A 16．B
【解析】14．根据万有引力定律可知，组合体受到地球的万有引力大小为
故选D。
15．组合体绕地球做匀速圆周运动，则万有引力提供向心力，即
解得
故选A。
16．组合体与地球之间的万有引力是通过引力场产生的，即
带电体与孤立点电荷的引力即库仑力为
二者类似，则地球周围的引力场线分布与孤立点电荷的电场线分布相似。
故选B。
请阅读下述文字，完成下列2小题。
电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就构成一个简单的电容器。
17．在给一固定电容器充电的过程中（ ）
A．电容器的电容逐渐增大B．电容器的电容逐渐减小
C．电容器所带的电荷量逐渐增大D．电容器所带的电荷量逐渐减小
18．给一个平行板电容器充电，保持两极板间的距离不变，用表示两极板间电压，用表示两极板间电场强度的大小，图中正确反映和关系的图像是（ ）
A．
B．
C．D．
【答案】17．C 18．B
【解析】17．AB．电容器的电容由电容器本身性质决定，与是否充电无关，故AB错误；
CD．电容器充电时，电容器所带电荷量逐渐增大，故C正确，D错误。
故选C。
18．由于两极板间的距离不变，根据
可知和成正比关系。
故选B。
请阅读下述文字，完成下题。
如图所示，平行板电容器的上极板带正电、下极板带负电，两板之间的距离为，电容为。质量为、电荷量大小为的带电液滴恰能在电场中的点处于静止状态，设电场内、两点的场强大小分别为、，电势大小分别为、。
19．下列关于、和、大小关系正确的是（ ）
A．B．C．D．
20．点处的电场强度大小为（ ）
A．B．C．D．
21．电容器所带的电荷量大小为（ ）
A．B．C．D．
【答案】19．C 20．C 21．A
【解析】19．AB．电容器中是匀强电场，所以电场强度处处相等，故AB错误；
CD．因为上极板带正电，下极板带负电，所以电场线从上极板指向下极板，又因为沿电场线电势降低，所以，C正确，D错误；
故选C。
20．质量为、电荷量大小为的带电液滴恰能在电场中的点处于静止状态，根据二力平衡，可知

所以电场强度为
故选C。
21．根据
联立得
故选A。
如图所示为研究电容器充、放电的实验电路图，S为单刀双掷开关，电容器与灵敏电流计和电阻R0串联。实验时，先将开关S掷向1端，经过一段时间后，再把开关S掷向2端。

22．开关S掷向1端后极短时间内，下列说法正确的是（ ）
A．电容器充电，通过灵敏电流计的电流方向为b→a
B．电容器充电，通过灵敏电流计的电流方向为a→b
C．电容器放电，通过灵敏电流计的电流方向为b→a
D．电容器放电，通过灵敏电流计的电流方向为a→b
23．电容器充放电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。图中能正确反映U和Q关系的图像是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】22．B 23．A
【解析】22．开关接1，电容器与电源连接，电容器充电，外电路中电流从正极流向负极，通过灵敏电流计的电流方向为a→b，故选B；
23．电容器充电过程中电荷量不断增大，两端的电压不断增大；在电容器的Q-U图像中，斜率表示电容的大小，又因为电容器的电容决定于电容器本身，与电容器所带的电荷量和两端的电压无关，同一电容器电容不变，所以Q-U图像的斜率不变，图线是一条倾斜直线，故选 A。
请阅读下述文字，完成下列各小题。
2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。
24．若地球自转的角速度为，“高分十三号”卫星运动的角速度为，则（ ）
A．B．C．D．
25．若将地球与“高分十三号”卫星看成质点，他们之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（ ）
A．B．C．D．
26．卫星受到地球的引力，是因为它们处在地球周围的引力场中。就像用电场强度来描述电场的强弱那样，也可以用引力场强度来描述引力场的强弱。仿照电场强度的定义式，可以得到引力场强度的表达式。则由地球赤道表面某点到正上方“高分十三号”卫星所在位置的引力场强度大小（ ）
A．保持不变B．逐渐变大
C．逐渐减小D．先增大再减小
【答案】24．C 25．A 26．C
【解析】24．由题“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动，可知“高分十三号”为地球同步卫星，则“高分十三号”卫星运动的角速度与地球自转的角速度相同。
故选C。
25．根据万有引力定律公式
可知，将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，则万有引力的大小变为
故选A
26．引力场强度可以写成
由于
所以
距离逐渐变大，所以引力场强度逐渐减小。
故选C
请阅读下述文字，完成下列各小题。
电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。
27．关于电容器铭牌上的标示中，“”指的是电容器的（ ）
A．电容B．电荷量
C．电压D．电阻
28．如图所示该电容器充满电时，电容器所带的电荷量Q是（ ）
A．CB．C
C．CD．C
【答案】27．A 28．C
【解析】27．电容器铭牌上的标示中“”指的是电容器的电容。
故选A。
28．根据题意，由图可知，电容器的额定电压为，由公式可得，电容器所带的电荷量为
故选C。
请阅读下述文字，完成下题。
2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原。“天问一号”着陆巡视器着陆前先在轨道上绕火星运动，该运动可视为匀速圆周运动，然后巡视器逐渐靠近火星并成功着陆，如图所示。
29．下列描述巡视器做匀速圆周运动的物理量中不变的是（ ）
A．线速度B．向心力C．周期D．向心加速度
30．“天问一号”着陆巡视器从环绕火星的较高轨道向火星靠近的过程中，若巡视器的质量保持不变，则它受到火星的引力（ ）
A．越来越大B．越来越小C．先变小再变大D．先变大再变小
31．用电势可以描述静电场的性质，类似地也可以用引力势来描述引力场的性质。类比静电场中电势的定义式，可以得到引力场中引力势的表达式。若火星质量为M，“天问一号”着陆巡视器质量为m，当巡视器距火星中心的距离为r时，具有的引力势能为EP′，则巡视器所在处的火星引力势为（ ）
A．B．C．D．
【答案】29．C 30．A 31．B
【解析】29．巡视器做匀速圆周运动的线速度、向心力、向心加速度都是矢量，方向均变化，均是变量，巡视器做匀速圆周运动的周期是标量，大小不变；所以描述巡视器做匀速圆周运动的物理量中不变的是周期。
故选C。
30．根据 ，“天问一号”着陆巡视器从环绕火星的较高轨道向火星靠近的过程中，r减小，若巡视器的质量保持不变，则它受到火星的引力F增大。
故选A。
31．类比静电场中电势的定义式，巡视器所在处的火星引力势为
故选B。
请阅读下述文字，完成下列小题。
2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2。
32．赤道上某点随地球自转而没有发射的“高分十三号”卫星受到的万有引力大小为F1，发射后该卫星绕地球匀速圆周运动时受到的万有引力大小为F2，则（ ）
A．F1大于F2B．F1小于F2
C．F1等于F2D．F1与F2的大小关系无法确定
33．地球自转的周期为T1，“高分十三号”卫星绕地球匀速圆周运动的周期为T2，则（ ）
A．B．C．D．
34．赤道上某物体随地球自转的线速度大小为，“高分十三号”卫星绕地球匀速圆周运动的线速度大小为，则为（ ）
A．B．C．D．
35．场是一种客观存在的特殊物质，卫星与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。与电场强度类似，可以引入引力场强度来描述引力场的强弱。若地球的质量为M，卫星的质量为m，则“高分十三号”卫星在运动过程中，所在某位置处地球产生的引力场强度（ ）
A．与M、m都有关B．与M无关，与m有关
C．与M、m都无关D．与M有关，与m无关
【答案】32．A 33．D 34．D 35．D
【解析】32．根据万有引力定律得
故选A。
33．由于从地面上看，卫星在一定高度处静止不动，说明卫星运动的加速度等于地球自转的角速度，卫星运行的周期等于地球自转的周期，即
故选D。
34．由于卫星与地球赤道上的物体具有相等的角速度，根据线速度与角速度的关系可得
故选D。
35．类比电场强度可得引力场强度为
其大小与M有关，与m无关。
故选D。
点电荷是最简单的场源电荷，下图为某电荷量为Q的正点电荷的电场线。a、b、c为同一条电场线上的三个点，a点到场源电荷的距离为r，b点到场源电荷的距离为2r，c点到场源电荷的距离为3r。

36．现将一电荷量为-q的试探电荷置于a点，受到的静电力为F。关于a点的电场强度Ea，下列说法正确的是（ ）
A．，方向与F方向相反
B．，方向与F方向相反
C．若在 a 点换上电量为-2q 的电荷， a点的场强将变为 2Ea
D．若在 a点移去电荷-q， a 点的场强变为零
37．关于a、b、c三点的电势和电势差，下列说法正确的是（ ）
A．φa>φb>φcB．φa<φb<φcC．Uab=UbcD．Uab38．若在a点放置一初速度为零的正电荷，电荷仅在电场力的作用下由静止开始运动。关于电荷运动时的v-t图像，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】36．B 37．A 38．B
【解析】36．AB．将一电荷量为-q的试探电荷置于a点，受到的静电力为F，则a点电场强度的大小为
方向与F方向相反。故A错误，B正确；
CD．电场强度反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。可知把试探电荷换成电荷量为-2q的试探电荷，a点的场强大小和方向均不变，大小仍然是，方向与F方向相反；在a点移去电荷-q，a点的场强不变，故CD错误。
故选B。
37．AB．电场线的方向从a到c，根据沿电场线的方向电势降低可知
φa＞φb＞φc
故A正确，B错误；
CD．由图示可知，a处的电场线最密，b处的电场线其次，c点电场线最疏，因此a点的电场强度大，c点的场强小，根据
U=Ed
可知ab之间的电势差大于bc之间的电势差，即
Uab＞Ubc
故CD错误。
故选A。
38．由图可知，a点电场线最密，b处的电场线稀疏，c点电场线最疏，则a点的电场强度最大，c点的电场强度最小，所以从a到c的过程中正电荷受到的电场力将逐渐减小，由牛顿第二定律可得
可知，正电荷的加速度逐渐减小，所以正电荷做加速度逐渐减小的加速运动，故图像B符合题意。
电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征，可用如图所示的电路对电容器进行充电。
39．在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电容器所带的电荷量逐渐增大B．电容器所带的电荷量保持不变
C．电容器两极间的电压保持不变D．电容器两极间的电压逐渐减小
40．某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】39．A 40．B
【解析】39．AB．在对电容器充电的过程中，电容器所带的电荷量逐渐增大，故A正确，B错误；
CD．根据电容的定义式变形可知，电容器两极间的电压为
则在对电容器充电的过程中，Q逐渐增大，而电容器的电容只与电容器本身有关，则电荷量增大时，电容不变，则电压U逐渐增大，故CD错误。
故选A。
40．因为电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系为
而电容器电容与所带电荷量及极板间电压均无关，可见，电压U与所带电荷量Q成正比，即电压U与所带电荷量Q的图像为一条过原点的倾斜直线。
故选B。