高中物理人教版1第一章静电场 全国公开课

新人教版选修3-1《第1章静电场》单元测试卷（山西省朔州市右玉一中）（4）一、选择题（每小题6分，共48分，每小题有一个或多个选项正确，全对得6分，少选得3分，有错选或不选得0分）1．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在了，这说明（）A．小球上原有负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起的，不遵循电荷守恒定律2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）A．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C．感应起电说明不接触就能产生电荷D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体3．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个（）A．×10﹣19C B．×10﹣19C C．×10﹣19C D．×10﹣19C4．目前普遍认为，原子核中的质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的，u夸克带电荷量为+，d夸克带电荷量为，e为元电荷．下列论断中可能正确的是（）A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成5．下列说法正确的是（）A．元电荷就是电子B．元电荷就是质子C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍6．如图所示，a，b，c，d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则（）A．仅有两个小球带同种电荷 B．仅有三个小球带同种电荷C．c，d小球带同种电荷 D．c，d小球带异种电荷7．如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以（）A．甲图中两球一定带异种电荷 B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中至少有一个带电 D．乙图中两球至少有一个带电8．如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B（不接触）时，验电器的金箔张角减小，则（）A．金属球一定不带电 B．金属球可能带负电C．金属球可能带正电 D．金属球一定带负电9．有两个点电荷，所带电荷量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下△Q的电荷量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比（）A．一定变大B．一定变小C．保持不变D．由于两电荷电性不确定，无法判断10．两个直径为r的带电球，当它们相距100r时的作用力为F，当它们相距r时的作用力为（）A．F B．104F C．100F D．以上均不对11．两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力变为（）A．0 B．F C．3F D．4F12．半径为R的两个较大的金属球固定在绝缘桌面上，当两球带等量同种电荷Q时，相互之间的库仑力为F1；当两球带等量异种电荷Q与﹣Q时，相互之间的库仑力为F2．则（）A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1=F2 D．无法确定13．设星球带负电，一带电粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方，又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速释放，则此带电粉尘（）A．向星球下落 B．仍在原处悬浮 C．推向太空 D．无法判断14．如图所示，一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方（A、B均视为点电荷），轻绳与竖直方向成30°角，小球A、B静止于同一高度．已知重力加速度为g，静电力常量为k，则两球间的静电力为（）A． B． C．mg D．mg15．两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电量分别为q1和q2，用绝缘细线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角α1和α2，且两球静止时同处一水平线上，若α1=α2，则下述结论正确的是（）A．q1不一定等于q2 B．一定满足=C．m1一定等于m2 D．必然同时满足q1=q2，m1=m2二、非选择题（共28分）16．两个形状完全相同的A和B，分别带有电荷量qA=﹣7×10﹣8C，qB=3×10﹣8C，它们之间的吸引力为2×10﹣6N．把它们在绝缘条件下相接触又放回原处，则此时它们之间的库仑力是（填“排斥力”或“吸引力”），大小是．（球的大小可忽略不计）17．如图所示一对带绝缘支座的金属导体A、B彼此接触，现在把带正电的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了，表明A、B都电，若先将C移走，再把A、B分开，则A电，B电；若先将A、B分开，再移走C，则A带电，B带电．（填写“带”、“不带”，“正”或“负”）18．如图所示，在绝缘水平面上固定的相距L的点电荷A和B的带电量分别为4Q和﹣Q，现引入第三个点电荷C，使它在库仑力的作用下处于平衡状态，求C的带电量和位置．19．有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量QA=×10﹣9C，QB=﹣×10﹣9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？

新人教版选修3-1《第1章静电场》单元测试卷（山西省朔州市右玉一中）（4）参考答案与试题解析一、选择题（每小题6分，共48分，每小题有一个或多个选项正确，全对得6分，少选得3分，有错选或不选得0分）1．一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上净电荷几乎不存在了，这说明（）A．小球上原有负电荷逐渐消失了B．在此现象中，电荷不守恒C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D．该现象是由于电子的转移引起的，不遵循电荷守恒定律【考点】电荷守恒定律．【分析】电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保存不变．【解答】解：A、根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移．故A错误．B、此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒定律．故B错误．C、金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了．故C正确．D、该现象是潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移引起，仍遵守电荷守恒定律．故D错误．故选：C．2．关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法中正确的是（）A．摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造出电荷B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C．感应起电说明不接触就能产生电荷D．感应起电说明电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体【考点】静电现象的解释．【分析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷．感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分．【解答】解：A、摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷．电荷只是发生转移．故A错误；B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体，故B正确；C、感应起电是因为电荷的转移，不是产生了电荷，故C错误；D、感应起电只是电荷在物体内部的转移，不是从带电物体转移到原来不带电的物体，故D错误．故选：B．3．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患．小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个（）A．×10﹣19C B．×10﹣19C C．×10﹣19C D．×10﹣19C【考点】元电荷、点电荷．【分析】元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，据此可正确解答．【解答】解：电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，因此该带电量为电子电量e=×10﹣19C的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的便是可能正确的数字，故ACD错误，B正确．故选：B．4．目前普遍认为，原子核中的质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的，u夸克带电荷量为+，d夸克带电荷量为，e为元电荷．下列论断中可能正确的是（）A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成【考点】原子的核式结构．【分析】根据u夸克带电量为，d夸克带电量为，质子带正电、中子不带电来判断u夸克、d夸克的个数．【解答】解：由质子带一个单位正电荷，中子不带电，设质子中u夸克、d夸克个数分别是x、y，x、y取正整数，则x×+y×（）=1，解得x=2、y=1；设中子中u夸克d夸克个数分别是m、n，m、n取正整数．m×（）+n×（）=0，解得m=1、n=2，故选B．5．下列说法正确的是（）A．元电荷就是电子B．元电荷就是质子C．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D．物体所带电荷量只能是元电荷的整数倍【考点】元电荷、点电荷．【分析】电子和质子的电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍【解答】解：A、元电荷是电子或质子所带的电量，不是电子或质子，故AB错误；C、元电荷的数值等于电子所带电荷量；故C正确；D、所有带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍；故D正确；故选：CD．6．如图所示，a，b，c，d为四个带电小球，两球之间的作用分别为a吸d，b斥c，c斥a，d吸b，则（）A．仅有两个小球带同种电荷 B．仅有三个小球带同种电荷C．c，d小球带同种电荷 D．c，d小球带异种电荷【考点】元电荷、点电荷．【分析】先根据假设法某个电荷的电性，再根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引判断．【解答】解：设a带正电，则a吸d，异种电荷相吸，所以d带负电．c斥a，同种电荷相斥，所以c带正电．d吸b，所以b带正电；a+、d﹣、c+、b+故选：BD7．如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以（）A．甲图中两球一定带异种电荷 B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中至少有一个带电 D．乙图中两球至少有一个带电【考点】库仑定律．【分析】电荷之间的相互作用规律：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引．【解答】解：相互排斥，则两球一定带同种电荷，可能是正电，也可能是负电．相互吸引，两球可能带异种电荷，也可能一个带电，另一个不带电，但题目中说均带电，故B正确，ACD错误；故选：B．8．如图所示，有一带正电的验电器，当一金属球A靠近验电器的小球B（不接触）时，验电器的金箔张角减小，则（）A．金属球一定不带电 B．金属球可能带负电C．金属球可能带正电 D．金属球一定带负电【考点】静电场中的导体；库仑定律．【分析】验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的，金属箔片是否张开角度说明物体是否带电，金属箔片张开角度的大小反应了物体带电的多少．【解答】解：验电器原来带正电，要使张角减小，则应使B处的电子转移到金属箔处，根据电荷间的相互作用，A球可能带负电；若A球不带电时，则由于感应，A球左侧也会带上负电，故会产生同样的效果；故A球可以带负电，也可以不带电；故选：B9．有两个点电荷，所带电荷量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下△Q的电荷量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比（）A．一定变大B．一定变小C．保持不变D．由于两电荷电性不确定，无法判断【考点】库仑定律．【分析】根据库仑定律得原来的库仑力为F=，从其中一个电荷上取下△Q的电荷量，并加在另一个电荷上后，再由库仑定律得：即可比较大小．【解答】解：根据库仑定律得：原来的作用力，从其中一个电荷上取下△Q的电荷量，并加在另一个电荷上后，再由库仑定律得：所以F2＜F1故选B．10．两个直径为r的带电球，当它们相距100r时的作用力为F，当它们相距r时的作用力为（）A．F B．104F C．100F D．以上均不对【考点】库仑定律．【分析】根据库仑定律适用的条件：真空中两个点电荷间的作用力来分析判断．【解答】解：当两个直径为r的带电球相距100r时，两电荷可以看成点电荷，库仑定律适用．但当它们相距r时，不能看成点电荷，库仑定律不适用，无法用比例法求解它们相距r时的作用力．故D正确．故选D11．两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F，现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力变为（）A．0 B．F C．3F D．4F【考点】库仑定律．【分析】由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．【解答】解：由库仑定律可得：3F=k=3k；所以有：F=k；而两球接触后再分开平分总电量，故分开后两球的带电量为2q；则库仑力为：F′==4F；故D正确、ABC错误．故选：D．12．半径为R的两个较大的金属球固定在绝缘桌面上，当两球带等量同种电荷Q时，相互之间的库仑力为F1；当两球带等量异种电荷Q与﹣Q时，相互之间的库仑力为F2．则（）A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1=F2 D．无法确定【考点】库仑定律．【分析】本题题中由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小．【解答】解：半径为R的两个较大的金属球固定在绝缘桌面上，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于带异种电荷的间距，根据库仑定律F=k，可知，它们相互作用的库仑力大小有：F1＜F2，故B正确，ACD错误．故选：B．13．设星球带负电，一带电粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方，又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速释放，则此带电粉尘（）A．向星球下落 B．仍在原处悬浮 C．推向太空 D．无法判断【考点】库仑定律；万有引力定律及其应用．【分析】带负电的粉尘恰能悬浮，是因为万有引力与电场力大小相等，方向相反．由公式可得：它们除与各自质量、电量有关系外，还与两者的中心间距有关，当改变间距时，质量与电量没变，所以平衡条件依旧满足．【解答】解：当带负电粉尘在高度为H处平衡．则有，r为星球的半径．当h变2h时，两力仍然平衡．故选：B．14．如图所示，一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方（A、B均视为点电荷），轻绳与竖直方向成30°角，小球A、B静止于同一高度．已知重力加速度为g，静电力常量为k，则两球间的静电力为（）A． B． C．mg D．mg【考点】库仑定律．【分析】对小球A受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡求出两球间的静电力；也可根据库仑定律求解出小球间的静电力．【解答】解：带电的小球A处于平衡状态，A受到库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用，其合力为零．因此有：F=mgtan30°得：F=mg而根据库仑定律有：F=k因r=lsin30°所以F=，故A正确，BCD错误；故选：A．15．两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电量分别为q1和q2，用绝缘细线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角α1和α2，且两球静止时同处一水平线上，若α1=α2，则下述结论正确的是（）A．q1不一定等于q2 B．一定满足=C．m1一定等于m2 D．必然同时满足q1=q2，m1=m2【考点】库仑定律；物体的弹性和弹力；共点力平衡的条件及其应用．【分析】分别对两小球进行受力分析，根据受力可知，由共点力平衡条件得到各自的重力与库仑力的关系，抓住相互间的库仑力大小相等，得到质量与角度的关系，分析求解．【解答】解：题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反．由于它们与竖直线所成的角度相等，且两球同处一水平线上，所以根据共点力平衡条件可确定，它们的质量一定相等．故AC正确，BD错误．故选：AC．二、非选择题（共28分）16．两个形状完全相同的A和B，分别带有电荷量qA=﹣7×10﹣8C，qB=3×10﹣8C，它们之间的吸引力为2×10﹣6N．把它们在绝缘条件下相接触又放回原处，则此时它们之间的库仑力是排斥力（填“排斥力”或“吸引力”），大小是×10﹣7N．（球的大小可忽略不计）【考点】库仑定律．【分析】两个完全相同的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分．找到小球带的电量的关系之后，根据库仑力的公式就可以求得作用力的大小．【解答】解：当AB两球接触后，电荷先中和再均分，故AB两球都带相同的电荷，故此时它们之间的静电力一定是排斥力．此时AB两球的带电量为：，根据库仑定律此时静电力大小为：F=，原来静电力为：，联立解得：F=×10﹣7N故答案为：排斥力；×10﹣7N17．如图所示一对带绝缘支座的金属导体A、B彼此接触，现在把带正电的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔都张开了，表明A、B都带电，若先将C移走，再把A、B分开，则A不带电，B不带电；若先将A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电．（填写“带”、“不带”，“正”或“负”）【考点】静电场中的导体．【分析】当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象．电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布．而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体．【解答】解：把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B，由于电荷之间的相互作用，负电荷受到