《2026年新高考5年真题物理江苏专版》

9. [2024·重庆卷,6T,4分] 沿空间某直线建立$x$轴，该直线上的静电场方向沿$x$轴，其电势$\varphi$随位置$x$变化的图像如图所示。一电荷量为$e$、带负电的试探电荷，经过$x_2$点时动能为$1.5 \ eV$，速度沿$x$轴正方向。若该电荷仅受电场力，则它将（B）


A.不能通过$x_3$点
B.在$x_3$点两侧往复运动
C.能通过$x_0$点
D.在$x_1$点两侧往复运动

答案： 9.参考答案B
命题意图本题考查带电粒子在电场中的运动和$\varphi - x$图像，考查考生的推理能力。
解题思路由题可知，带负电的试探电荷在$x_{2}$处动能为$1.5\ eV$，电势能为$-1\ eV$，总能量为$0.5\ eV$，且试探电荷速度沿x轴正方向。在$x_{2} \sim x_{3}$区域，试探电荷受到沿x轴正方向的静电力，做加速运动，在$x_{3}$处速度最大，之后试探电荷继续运动到$x_{3}$右侧，做减速运动，当速度为零时，电势能为$0.5\ eV$，即运动到电势为$-0.5\ V$处减速到零，之后开始向x轴负方向运动，回到$x_{2}$处时动能仍为$1.5\ eV$，继续向左运动，在电势为$-0.5\ V$处减速到零后又反向，不会运动到$x_{0}$、$x_{1}$处，即试探电荷在$x_{3}$点两侧往复运动。故B正确，A、C、D错误。

10. [2024·河北卷,7T,4分] 如图，真空中有两个电荷量均为$q (q ＞ 0)$的点电荷，分别固定在正三角形$ABC$的顶点$B$、$C$。$M$为三角形$ABC$的中心，沿$AM$的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆，电荷量为$\frac{q}{2}$。已知正三角形$ABC$的边长为$a$，$M$点的电场强度为$0$，静电力常量为$k$。顶点$A$处的电场强度大小为（D）


A.$\frac{2\sqrt{3}kq}{a^2}$
B.$\frac{kq}{a^2}(6 + \sqrt{3})$
C.$\frac{kq}{a^2}(3\sqrt{3} + 1)$
D.$\frac{kq}{a^2}(3 + \sqrt{3})$

答案： 10.参考答案D
命题意图本题考查点电荷形成的电场和场强的叠加原理，考查考生的推理能力。
解题思路由题意可知，B、C两点处的点电荷在M点的合场强为$E = 2×\frac{kq}{(\frac{\sqrt{3}}{3}a)^{2}}\cos 60^{\circ}=\frac{3kq}{a^{2}}$，方向沿MA向上，又M点的电场强度为0，可知带电细杆在M点的场强大小$E_{M}=E$，由对称性可知带电细杆在A点的场强大小为$E_{A}=E_{M}=E$，方向沿MA向上，因此A点处的合场强大小为$E_{合}=E_{A}+2\frac{kq}{a^{2}}\cos 30^{\circ}=\frac{kq}{a^{2}}(3 + \sqrt{3})$，故D正确，A、B、C错误。

11. [2024·广西卷,12T,10分] 某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源$E$（电动势$6 \ V$，内阻不计），电阻$R_1 = 400.0 \ \Omega$，电阻$R_2 = 200.0 \ \Omega$，电流传感器，开关$S_1$、$S_2$，导线若干。实验步骤如下：
（1）断开$S_1$、$S_2$，将电流传感器正极与$a$节点相连，其数据采样频率为$5000 \ Hz$，则采样周期为$2 × 10^{-4}$$s$。
（2）闭合$S_1$，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的$I - t$曲线如图乙，由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻$R_1$的电流为15.0$ mA$（结果保留$3$位有效数字）。
（3）保持$S_1$闭合，再闭合$S_2$，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为2$V$。
（4）实验得到放电过程的$I - t$曲线如图丙，$I - t$曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为$0.0188 \ C$，则电容器的电容$C$为$4.7 × 10^{3}$$\mu F$。图丙中$I - t$曲线与横坐标、直线$t = 1 \ s$所围面积对应电容器释放的电荷量为$0.0038 \ C$，则$t = 1 \ s$时电容器两极板间电压为2.8$V$（结果保留$2$位有效数字）。

答案： 11.参考答案
(1)$2 × 10^{-4}$
(2)15.0
(3)2
(4)$4.7 × 10^{3}$ 2.8
命题意图本题考查探究电容器充、放电过程，考查考生的实验能力。
解题思路
(1)采样周期为$T = \frac{1}{f}=2 × 10^{-4}\ s$。
(2)由题图乙可知，开关$S_{1}$闭合瞬间流经电阻$R_{1}$的电流为$15.0\ mA$。
(3)放电结束后电容器两极板间电压等于$R_{2}$两端电压，根据闭合电路欧姆定律可得电容器两极板间电压为$U_{c}=\frac{E}{R_{1}+R_{2}} × R_{2}=2\ V$。
(4) 充电结束后电容器两极板间电压为 $ U'_{C} = E = 6V $，则可得
$ \Delta Q = (U'_{C} - U_{C})C = 0.0188C $，解得 $ C = 4.7×10^{3}\mu F $。设 $ t = 1s $ 时电容器两极板间电压为 $ U''_{C} $，则可得 $ (U'_{C} - U''_{C})C = 0.0188C - 0.0038C $，代入数据解得 $ U''_{C} \approx 2.8V $。

12. [2025·四川卷,13T,10分] 如图所示，真空中固定放置两块较大的平行金属板，板间距为$d$，下极板接地，板间匀强电场大小恒为$E$。现有一质量为$m$、电荷量为$q (q ＞ 0)$的金属微粒，从两极板中央$O$点由静止释放。若微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变，碰撞后电性与极板相同，所带电荷量的绝对值不变。不计微粒重力。求：
（1）微粒第一次到达下极板所需时间；
（2）微粒第一次从上极板回到$O$点时的动量大小。

答案： 12.参考答案
(1)$\sqrt{\frac{md}{qE}}$
(2)$2\sqrt{qEd}$
命题意图本题考查带电粒子在匀强电场中的运动和牛顿第二定律、运动学规律及动量，考查考生的推理能力。
解题思路
(1)对微粒，由牛顿第二定律有$qE = ma$，微粒第一次到达下极板的过程，由运动学公式有$\frac{d}{2}=\frac{1}{2}at^{2}$，联立解得微粒第一次到达下极板所需的时间为$t = \sqrt{\frac{md}{qE}}$。
(2)微粒第一次到达下极板时的速度大小为$v_{1}=at=\sqrt{\frac{qEd}{m}}$。由于微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变，碰撞后电性与极板相同，所带电荷量的绝对值不变，设微粒碰后第一次到达上极板时的速度大小为$v_{2}$，则有$v_{2}^{2}-v_{1}^{2}=2ad$，解得$v_{2}=\sqrt{\frac{3qEd}{m}}$。设微粒第一次从上极板回到O点时的速度大小为$v_{3}$，则有$v_{3}^{2}-v_{2}^{2}=2a × \frac{d}{2}$，解得$v_{3}=2\sqrt{\frac{qEd}{m}}$，则微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小为$p = mv_{3}=2\sqrt{qEmd}$。
一题多解
(2)由于微粒与极板碰撞前后瞬间机械能不变，即动能不变，碰撞后电性与极板相同，所带电荷量的绝对值不变，则微粒从O点由静止释放到第一次从上极板回到O点的过程中，电场力一直做正功，由动能定理有$qE(\frac{d}{2}+d+\frac{d}{2})=E_{k}$，又$p = \sqrt{2mE_{k}}$，联立解得微粒第一次从上极板回到O点时的动量大小$p = 2\sqrt{qEmd}$。