《2026年新高考5年真题高中物理全一册通用版湖南专版》

6. [2025·浙江1月卷，4T,3分] 三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的$d$、$e$与$e$、$f$两点间的距离相等，则(D)


A.$a$点电势高于$b$点电势
B.$a$、$c$两点的电场强度相同
C.$d$、$f$间电势差为$d$、$e$间电势差的两倍
D.从$a$到$b$与从$f$到$b$，电场力对电子做功相等

答案： 6. 参考答案D
命题意图本题考查点电荷产生的电场中不同位置的电势、电场强度的比较和两点间电势差、电场力做功的比较,考查考生的推理能力。
解题思路电场线从高等势线指向低等势线，即电场线从题图中的正电荷指向负电荷，因此b点所在的等势线电势高于a点所在的等势线电势，A错误。由题图可知a、c两点电场强度方向不同，则a、c两点的电场强度不同，B错误。从$d \to e \to f$，电场强度逐渐减小，间距相等，由$U = Ed$可知$0 ＜ U_{fe} ＜ U_{ed}$，则$U_{fd} \neq 2U_{ed}$，C错误。a点与f点在同一等势线上,则a、b两点和f、b两点的电势差相等,根据电场力做功$W = qU$可知从a到b与从f到b,电场力对电子做功相等,D正确。

7. [2025·黑龙江卷，7T,4分] 如图，光滑绝缘水平面$AB$与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道$BC$在$B$点相切，轨道半径为$r$，圆心为$O$，$O$、$A$间距离为$3r$。原长为$2r$的轻质绝缘弹簧一端固定于$O$点，另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场，物块所受的电场力与重力大小相等。物块在$A$点左侧释放后，依次经过$A$、$B$、$C$三点时的动能分别为$E_{kA}$、$E_{kB}$、$E_{kC}$，则 (C)


A.$E_{kA} ＜ E_{kB} ＜ E_{kC}$
B.$E_{kB} ＜ E_{kA} ＜ E_{kC}$
C.$E_{kA} ＜ E_{kC} ＜ E_{kB}$
D.$E_{kC} ＜ E_{kA} ＜ E_{kB}$

答案： 7. 参考答案C
命题意图本题考查动能定理和功,考查考生的推理能力和分析综合能力。
解题思路由题意可知,物块在A点时弹簧的伸长量为r,在B点和C点时弹簧的压缩量均为r,即物块在A、B、C三个位置时弹簧的弹性势能相等,则物块从A点运动到B点的过程中,弹簧弹力做功为0,电场力做正功,动能增加,即$E_{kB} ＞ E_{kA}$。同理可得，物块从B点运动到C点的过程中，弹簧弹力和电场力做功都为0,重力做负功,则动能减小,即$E_{kB} ＞ E_{kC}$。物块从A点运动到C点的全过程，根据动能定理有$qEl_{AB} - mgl_{BC} = E_{kC} - E_{kA}$，其中$qE = mg$，$l_{AB} = 2\sqrt{2}r ＞ l_{BC} = 2r$，则可得$E_{kC} ＞ E_{kA}$，综上所述可知$E_{kB} ＞ E_{kC} ＞ E_{kA}$。故C正确,A、B、D错误。

8. [2025·安徽卷，10T,5分](多选)如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球(均可视为质点)在轨道上同一高度保持静止，间距为$L$，甲、乙所带电荷量分别为$q$、$2q$，质量分别为$m$、$2m$，静电力常量为$k$，重力加速度大小为$g$。甲、乙所受静电力的合力大小分别为$F_1$、$F_2$，匀强电场的电场强度大小为$E$，不计空气阻力，则(ABD)


A.$F_1 = \frac{1}{2}F_2$
B.$E = \frac{kq}{2L^2}$
C.若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止
D.若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小$v = \sqrt{\frac{kq^2}{mL}}$

答案：
8. 参考答案ABD
命题意图本题考查受力分析、库仑定律和动能定理,考查考生的推理能力。
解题思路对两小球分别进行受力分析，如图所示，则对甲小球，由力的平衡条件有甲小球受到的静电力的合力大小$F_1 = \frac{2kq^2}{L^2} - qE = mg\tan\theta$，对乙小球,由力的平衡条件有乙小球受到的静电力的合力大小$F_2 = \frac{2kq^2}{L^2} + 2qE = 2mgtan\theta$，联立可得$F_1 = \frac{1}{2}F_2$，$E = \frac{kq}{2L^2}$，故A、B正确。甲、乙互换位置后，乙受到静电力的合力$F_2' = \frac{2kq^2}{L^2} - 2qE \neq F_2$，因此乙小球所受合力不为0,不能保持静止，同理可知，甲、乙互换位置后，甲小球也不能保持静止，故C错误。若撤去甲，对乙小球的下滑过程，由动能定理有$2mg × \frac{L}{2} \tan\theta - 2qE × \frac{L}{2} = \frac{1}{2} × 2mv^2$，联立解得$v = \sqrt{\frac{kq^2}{mL}}$，故D正确。

一题多解
对于D选项，撤去甲后,对乙小球进行受力分析，可知乙小球所受合力方向水平向左，大小等于撤去甲小球前，甲小球对乙小球的库仑力,即$F_{合} = \frac{2kq^2}{L^2}$，则乙小球沿斜轨道下滑的过程中，根据动能定理有$\frac{2kq^2}{L^2} × \frac{L}{2} = \frac{1}{2} × 2mv^2$，解得$v = \sqrt{\frac{kq^2}{mL}}$，D正确。

9. [2025·甘肃卷，7T,4分] 离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图甲所示。从离子源$S$释放的正离子（初速度视为零）经电压为$U_1$的电场加速后，沿$OO'$方向射入电压为$U_2$的电场（$OO'$为平行于两极板的中轴线），极板长度为$l$、间距为$d$，$U_2 - t$关系如图乙所示。长度为$a$的样品垂直放置在距$U_2$极板$L$处，样品中心位于$O'$点。假设单个离子在通过$U_2$区域的极短时间内，电压$U_2$可视为不变，当$U_2 = \pm U_m$时，离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子间的相互作用。则说法错误的是（B）

A.$U_2$的最大值$U_m = \frac{d^2}{l^2}U_1$
B.当$U_2 = \pm U_m$且$L = \frac{(a - d)l}{2d}$时，离子恰好能打到样品边缘
C.若其他条件不变，要增大样品的辐照范围，需增大$U_1$
D.在$t_1$和$t_2$时刻射入$U_2$的离子，有可能分别打在$A$和$B$点

答案： 9. 参考答案B
命题意图本题考查离子在匀强电场中运动,考查考生的推理能力。
解题思路离子在加速电场中被加速时,有$qU_1 = \frac{1}{2}mv_0^2$，在偏转电场中做类平抛运动,则有$l = v_0t$，$\frac{d}{2} = \frac{1}{2} × \frac{qU_m}{md}t^2$，联立解得$U_m = \frac{2d^2}{l^2}U_1$，A错误。当$U_2 = \pm U_m$时,离子恰好从两极板的边缘射出，此后离子做匀速直线运动，则由类平抛运动规律的推论(离子射出电场时的速度的反向延长线与初速度延长线的交点为离子水平位移的中点)和三角形相似可得$\frac{d}{x} = \frac{\frac{l}{2}}{\frac{l}{2} + L}$，解得$x = \frac{d}{2}$，即离子恰好能打到样品边缘，B正确。根据$y = \frac{1}{2} × \frac{qU_2^2}{md}t^2 = \frac{U_2l^2}{4dU_1}$，$\frac{y}{x'} = \frac{l}{2} + L$，可知$x' = \frac{(l + 2L)U_2l}{4dU_1}$，可知若其他条件不变，增大$U_1$时，样品的辐照范围会减小，C错误。设$t_1$时刻对应的偏转电压大小为$U_2$，$t_2$时刻对应的偏转电压大小为$U_2'$，由题图乙可知$U_2' ＜ U_2$，根据C选项的表达式$x' = \frac{(l + 2L)U_2l}{4dU_1}$可知，$t_1$时刻射入的离子在样品上偏离的位移$x_1'$小于$t_2$时刻射入的离子在样品上偏离的位移$x_2'$，即$x_1' ＜ x_2'$，由题图甲可知$x_B ＜ x_A$，因此在$t_1$和$t_2$时刻射入$U_2$的离子，有可能分别打在B和A点，D错误。
名师点评
单个离子在通过$U_2$区域的极短时间内，电压$U_2$可视为不变是本题解题的关键。