2020-2021學(xué)年高中物理 第九章 靜電場及其應(yīng)用 學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測新人教版必修3

1、2020-2021學(xué)年高中物理 第九章 靜電場及其應(yīng)用 學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測新人教版必修32020-2021學(xué)年高中物理 第九章 靜電場及其應(yīng)用 學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測新人教版必修3年級(jí)：姓名：- 11 -第九章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第710小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1已知在環(huán)境的溫度、濕度、氣壓相同的情況下，可得出以下序列：玻璃、尼龍、羊毛、絲綢、棉

2、花、紙張、硬橡膠、腈綸序列中兩種物質(zhì)摩擦?xí)r，排在前面的物質(zhì)帶正電，排在后面的物質(zhì)帶負(fù)電，而且兩種物質(zhì)在序列中距離越遠(yuǎn)，摩擦起電現(xiàn)象越顯著。用事先準(zhǔn)備的尼龍、羊毛、腈綸等三種材料，進(jìn)行摩擦起電的實(shí)驗(yàn)，下面關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的敘述中正確的是(b)a尼龍棒與羊毛摩擦，尼龍棒帶負(fù)電b腈綸與羊毛摩擦，羊毛帶正電c尼龍與腈綸摩擦，不會(huì)發(fā)生起電現(xiàn)象d尼龍與羊毛摩擦較羊毛與腈綸摩擦，尼龍與羊毛摩擦有更顯著的起電現(xiàn)象解析：由題可知，尼龍、羊毛、腈綸等三種材料中，尼龍排在最前面，腈綸排在最后面。尼龍排在羊毛的前面，所以尼龍棒與羊毛摩擦，尼龍棒帶正電，故a錯(cuò)誤；羊毛排在腈綸的前面，所以腈綸與羊毛摩擦，羊毛帶正電，故b正確

3、；尼龍與腈綸摩擦，會(huì)發(fā)生摩擦起電現(xiàn)象，故c錯(cuò)誤；由題可知，排序的位置差別越大，則越容易發(fā)生摩擦起電現(xiàn)象，所以尼龍與羊毛摩擦較羊毛與腈綸摩擦，羊毛與腈綸摩擦有更顯著的起電現(xiàn)象，故d錯(cuò)誤。2(2020廣東省臺(tái)山市華僑中學(xué)高二上學(xué)期期中)關(guān)于電場強(qiáng)度有下列說法，正確的是(a)a電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)所受的電場力b電場強(qiáng)度的方向總是跟電場力的方向一致c在點(diǎn)電荷q附近的任意一點(diǎn)，如果沒有把試探電荷q放進(jìn)去，則這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零d根據(jù)公式e可知，電場強(qiáng)度跟電場力成正比，跟放入電場中的電荷的電量成反比解析：根據(jù)公式e，可知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)所受的電場力，

4、選項(xiàng)a正確；電場強(qiáng)度的方向總是跟正電荷所受的電場力方向一致，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度由電場本身決定，與是否放入試探電荷無關(guān)，與試探電荷所受的電場力和試探電荷的電量無關(guān)，選項(xiàng)c、d錯(cuò)誤；故選a。3(2019四川省三臺(tái)實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期檢測)小強(qiáng)在加油站加油時(shí)，看到加油機(jī)上有如圖所示的圖標(biāo)，關(guān)于圖標(biāo)的含義，下列說法正確的是(c)a工作人員工作時(shí)間須穿純棉服裝b用絕緣的塑料梳子梳頭應(yīng)該沒有關(guān)系c化纖手套與接觸物容易摩擦起電存在安全隱患d制作這些圖標(biāo)的依據(jù)是靜電屏蔽原理解析：加油站中由于靜電會(huì)引起汽油的燃燒發(fā)生危險(xiǎn)，故應(yīng)避免一些引起靜電的行為。工作人員在工作時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生靜電，可以穿純棉衣服，但

5、不是必需的，故a錯(cuò)誤；用塑料梳子梳頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電，會(huì)引起靜電，故b錯(cuò)誤；化纖手套與接觸物容易摩擦起電，故會(huì)引起靜電，從而引起油料燃燒的危險(xiǎn)，故c正確；這些圖標(biāo)都是為了減少靜電的產(chǎn)生，不是靜電屏蔽，故d錯(cuò)誤。4.靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線ab為該收塵板的橫截面。工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來靜止于p點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)(a)解析：根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系知，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)至電場中某一點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)速

6、度與受力如圖所示，又據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡夾在合外力與速度之間，可判定粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如a選項(xiàng)中圖所示。5(2020山東省臨朐一中高一上學(xué)期期末)如圖所示，可視為點(diǎn)電荷的半徑相同的兩個(gè)金屬球a、b，帶有等量異種電荷，相隔一定的距離，兩球之間的相互吸引力大小為f，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬球c先后與a、b兩球接觸后移開，這時(shí)，a、b兩球之間的相互作用力大小是(a)a.fb.fc.fd.f解析：由于a、b兩球帶等量異種電荷，設(shè)電荷量都為q，兩球間距離為r，所以兩球間的相互吸引力fk，當(dāng)c球與a球接觸后，a、c兩球所帶電荷量均為q1，當(dāng)b、c兩球接觸后，b、c兩球所帶電荷量均為q2，此

7、時(shí)a、b兩球間相互作用力的大小fkkf，故a正確。6均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面ab上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為r，cd為通過半球頂點(diǎn)與球心o的軸線，在軸線上有m、n兩點(diǎn)，omon2r。已知m點(diǎn)的場強(qiáng)大小為e，則n點(diǎn)的場強(qiáng)大小為(a)a.eb.c.ed.e解析：完整球殼在m點(diǎn)產(chǎn)生電場的場強(qiáng)為k，根據(jù)電場疊加原理，右半球殼在m點(diǎn)產(chǎn)生電場的場強(qiáng)為e，根據(jù)對稱性，左半球殼在n點(diǎn)產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)為e，選項(xiàng)a正確。7.低碳環(huán)保是我們追求的生活方式。如圖所示，是一個(gè)用來研究靜電除塵的實(shí)驗(yàn)裝置，處于強(qiáng)電場中的空氣分子會(huì)被電離為電子和正離

8、子，將鋁板與手搖起電機(jī)的正極相連，縫被針與手搖起電機(jī)的負(fù)極相連，在鋁板和縫被針中間放置點(diǎn)燃的蚊香。轉(zhuǎn)動(dòng)手搖起電機(jī)，蚊香產(chǎn)生的煙霧會(huì)被電極吸附，停止轉(zhuǎn)動(dòng)手搖起電機(jī)，蚊香的煙霧又會(huì)裊裊上升。關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，下列說法中正確的是(bd)a煙塵因?yàn)閹д姸晃降娇p被針上b同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大c同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越小d同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電荷量不變，離鋁板越近則加速度越小解析：中性空氣分子在強(qiáng)電場中被電離成電子和帶正電的離子，煙塵顆粒吸附電子后帶上負(fù)電，在電場力作用下向鋁板做加速運(yùn)動(dòng)。故b對，a、c錯(cuò)；因鋁板與縫被針間的電場線形狀相當(dāng)于橫向放置的錐

9、形體，離鋁板越近，電場線越稀疏，場強(qiáng)越小，煙塵顆粒受電場力越小，加速度越小。故d對。8(2020四川成都七中高二月考)圖甲為某電場中的一條未標(biāo)明方向的電場線，a、b為該電場線上的兩點(diǎn)，一個(gè)電子以速度va通過a點(diǎn)后能沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，且到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度恰為零，電子運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是(bc) ab點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定小于a點(diǎn)的電場強(qiáng)度b電子在a點(diǎn)的加速度一定等于在b點(diǎn)的加速度c所給電場線的方向由a指向bd該電場可能是由a點(diǎn)左側(cè)的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的解析：由vt圖像可知，電子從a到b做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，所受靜電力不變，電場為勻強(qiáng)電場；電子所受的靜電力方向從b指向a，故可知電場

10、線的方向從a到b。9(2020北京人大附中高一下學(xué)期檢測)a、b、c三個(gè)點(diǎn)電荷僅在相互之間的靜電力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知a所帶的電荷量為q，b所帶的電荷量為q，且qq，關(guān)于電荷c，下列判斷正確的是(ab)ac一定帶正電 bc所帶的電荷量一定大于qcc可能處在a、b之間d如果固定a、b，仍讓c處于平衡狀態(tài)，則c的電性、電荷量、位置都將唯一確定解析：根據(jù)電場力方向來確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”；根據(jù)庫侖定律來確定電場力的大小，并由平衡條件來確定各自電量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小”；所以c一定帶正電，c所帶的電荷量一定大于q，b處在a、c之間，故a、b項(xiàng)正確，c項(xiàng)錯(cuò)誤；如果固

11、定a、b，仍讓c處于平衡狀態(tài)，則c一定處于a、b兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生場強(qiáng)相互抵消處，對c的電性、電荷量沒有要求，故d項(xiàng)錯(cuò)誤。10(2020江西臨川二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校月考)如圖所示，abcd為等腰梯形，ab60，ab2cd，在a、b處分別放上一個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為qa和qb，在c點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向沿dc向右，a點(diǎn)的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為ea，b點(diǎn)的點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為eb，則下列說法正確的是(cd)a放在a點(diǎn)的點(diǎn)電荷可能帶負(fù)電b在d點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向沿dc向右ceaebd|qa|qb|解析：由于兩點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)方向沿dc向右，根據(jù)矢量合成法，利用平行四邊形定則可知，兩點(diǎn)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生的場

12、強(qiáng)方向如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可知ebea，a點(diǎn)所放點(diǎn)電荷為正電荷，b點(diǎn)所放點(diǎn)電荷為負(fù)電荷，且a點(diǎn)所放點(diǎn)電荷的電荷量的絕對值大于b點(diǎn)所放點(diǎn)電荷的電荷量的絕對值，選項(xiàng)c、d正確，a錯(cuò)誤；對兩點(diǎn)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)進(jìn)行合成，由幾何關(guān)系，可知其合場強(qiáng)方向?yàn)橄蛴移希谎豥c方向，故b錯(cuò)誤。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)11(7分)如圖所示，帶電體c的右側(cè)有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)體a和b，均放在絕緣支座上，若先將c移走，再把a(bǔ)、b分開，則a_不帶_電，b_不帶_電；若先將a、b分開，再移走c，則a_帶負(fù)_電，b_帶正_電；若不移開c，用手觸摸a，再把c移走則

13、a_帶負(fù)_電，b_帶負(fù)_電。解析：若先移走c，此時(shí)導(dǎo)體a和b中的電荷又發(fā)生中和，不再帶電，再把導(dǎo)體a和b分開，同樣不再帶電，所以此時(shí)a不帶電，b不帶電。先把導(dǎo)體a和b分開，再移走c，導(dǎo)體a和b由于感應(yīng)起電帶上異種電荷，所以此時(shí)a帶負(fù)電，b帶正電。用手觸摸，相當(dāng)于a、b和人及大地組成一個(gè)巨大的導(dǎo)體，此時(shí)大地為遠(yuǎn)端，a、b為近端，故由靜電感應(yīng)可知， 此時(shí)a、b應(yīng)帶負(fù)電。12(7分)在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，一同學(xué)猜想可能與兩電荷的間距和帶電荷量有關(guān)。他選用帶正電的小球a和b，a球放在可移動(dòng)的絕緣座上，b球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒c點(diǎn)，如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持兩球電荷量不變

14、，使a球從遠(yuǎn)處逐漸向b球靠近，觀察到兩球距離越小，b球懸線的偏角越大， 再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，b球懸線的偏角越大。實(shí)驗(yàn)表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的_減小_而增大，隨其所帶電荷量的_增大_而增大。此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是_控制變量法_(填“累積法”“等效替代法”“控制變量法”或“演繹法”)。解析：保持兩球電荷量不變，使a球從遠(yuǎn)處逐漸向b球靠近時(shí)，觀察到兩球間距離越小，b球懸線的偏角越大，說明此時(shí)兩球間的相互作用力越大，即兩球間距離越小，兩球間的相互作用力越大；保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量時(shí)，觀察到電荷量越大，b球懸線的偏角越大，說

15、明此時(shí)兩球間的相互作用力大，即電荷量越大，兩球間的相互作用力越大。由于兩電荷間相互作用力的大小與兩電荷間的距離和帶電荷量有關(guān)，探究相互作用力隨某個(gè)量變化時(shí)，此同學(xué)先保持其他量不變，采用了控制變量法進(jìn)行探究。三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)(2020湖北省荊州中學(xué)高二檢測)如圖所示，在絕緣水平面上的o點(diǎn)固定一電荷量為q的點(diǎn)電荷，在o點(diǎn)正上方高為r0的a處，由靜止釋放某帶電荷量為q的小液珠，開始運(yùn)動(dòng)的瞬間小液珠的加速度大小恰好等于重力加速度g，已知靜電力常量

16、為k，小液珠可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。求：(1)小液珠開始運(yùn)動(dòng)瞬間所受庫侖力的大小和方向；(2)運(yùn)動(dòng)過程中小液珠速度最大時(shí)到o點(diǎn)的距離h。答案：(1)2mg豎直向上(2)r0解析：(1)小液珠受到豎直向下的重力和豎直向上的庫侖力，小液珠開始運(yùn)動(dòng)瞬間，根據(jù)牛頓第二定律有f庫mgma，ag，所以f庫2mg。(2)開始運(yùn)動(dòng)瞬間f庫2mg，速度最大時(shí)，小液珠的加速度為零，有f庫mg，即f庫f庫，解得hr0。14(11分)質(zhì)量均為m的兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b，分別被長為l的絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)o，給a、b分別帶上一定量的正電荷，并用水平向右的外力作用在a球上，平衡以后，懸掛a球的細(xì)線豎直，懸掛b球的

17、細(xì)線向右偏60角，如圖所示。若a球的帶電量為q，則：(1)b球的帶電量為多少；(2)水平外力多大。答案：(1)(2)mg解析：(1)當(dāng)系統(tǒng)平衡以后，b球受到如圖所示的三個(gè)力：重力mg、細(xì)線的拉力f1、庫侖斥力f。合力為零，由平衡條件得：fcos30f1cos3002fsin30mg0由庫侖定律：fk聯(lián)立上述三式，可得b球的帶電量qb(2)a球受到如圖所示的四個(gè)力作用，合力為零。得ftfcos30而ffmg所以，a球受到的水平推力ftmgcos30 mg15(12分)(2020武漢市新洲一中6月線上聯(lián)考)如圖所示，真空中帶電荷量分別為q和q的點(diǎn)電荷a、b相距r。試探電荷帶電量大小為q，電性為負(fù)，

18、求：(1)試探電荷在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)o處時(shí)，受到的電場力f1；(2)試探電荷在兩電荷連線的中垂線上，且距a、b兩點(diǎn)都為r的o點(diǎn)時(shí)，受到的電場力f2。答案：(1)f1，方向水平向左；(2)f2，方向水平向左解析：(1)兩電荷在其連線中點(diǎn)o處產(chǎn)生的合電場強(qiáng)度為e2，方向水平向右。則試探電荷在o處受到的電場力fqe，方向水平向左。(2)兩點(diǎn)電荷對o點(diǎn)的試探電荷的電場力為f電場力的方向由同性相斥，異性相吸可知，a施加的電場力沿oa指向a，b施加的電場力沿bo向外，由幾何關(guān)系知兩電場力的夾角為120，則電場力的合力為f22fcos60，方向水平向左。16(13分)如圖所示，一帶電荷量為q5103c，質(zhì)量為m0.1