高一物理必修第三冊第九章靜電場及其應用單元測試卷班級姓名學號分數(shù)（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務必將自己的班級、姓名、學號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共60分）一、選擇題（共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第912題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1．如圖是物理實驗——“靜電章魚”，把塑料膜一頭打結，另一頭剪成小條，雙手帶上絕緣手套。先用毛皮分別摩擦塑料條和塑料管使二者帶電，然后將塑料條拋向空中，塑料條會張開，就像一只張牙舞爪的“章魚”，再用帶電的塑料管靠近“章魚”，它就會在空中游來游去。關于“靜電章魚”以下說法正確的是（）A．“章魚”帶正電，塑料管帶負電B．“章魚”在空中張牙舞爪是因為同種電荷相互排斥C．空氣越潮濕，實驗現(xiàn)象越明顯D．“章魚”遠離塑料管的過程中，二者組成的系統(tǒng)電勢能增大【答案】B【詳解】A．經毛皮摩擦后，“章魚”、塑料管均得到電子而帶負電，故A錯誤；B．“章魚”在空中張牙舞爪是因為同種電荷相互排斥，故B正確；C．空氣越潮濕，越不容易發(fā)生靜電現(xiàn)象，實驗現(xiàn)象越不明顯，故C錯誤；D．“章魚”遠離塑料管的過程中，電場力做正功，二者組成的系統(tǒng)電勢能減小，故D錯誤。故選B。2．下列說法正確的是（）A．元電荷就是一個質子B．小的帶電體就是點電荷C．用帶絕緣柄的帶電小球a接觸另一不帶電的小球b使之帶電，在此過程中玻璃棒a上的正電荷向玻璃棒b上轉移，并且電荷守恒D．將帶負電的硬橡膠棒與不帶電的驗電器小球接近時，小球上的電子被排斥從而轉移到金屬箔上【答案】D【詳解】A．元電荷是一個電子或者一個質子的電量，A錯誤；B．帶電體是否可以看成點電荷與大小沒有直接關系，要看大小與形狀對問題的影響是否可忽略，B錯誤；C．帶電的本質是電子的轉移，C錯誤；D．根據異種電荷相互排斥，可知帶負電的橡膠棒會將電子排斥到金屬箔上，D正確。故選D。3．電場中P點放一個試探電荷q，它所受的電場力為F，則關于P點的電場強度E1，正確的說法是（）A．，方向與F相同B．若取走q，P點的電場強度E1=0C．若試探電荷為+2q，E不變D．若試探電荷為+2q，則，方向與E1相反【答案】C【詳解】A．根據場強的定義式可得電場強度為因為是負電荷，所以場強方向與F相反，A錯誤；BC．電場中某處的場強是電場的固有性質，不會因取走試探電荷而改變，也不會因試探電荷的性質和帶電量大小而改變，B錯誤，C正確；D．根據前面分析若試探電荷為+2q，則，方向與E1相同，D錯誤。故選C。4．用電場線可以形象地表示電場強度的大小和方向。如圖是點電荷與金屬板之間的電場線，則關于圖中、、、四點電場方向下列說法正確得是（）A．和d場強大小相等方向相同 B．和場強大小不等方向相同C．和場強大小不等方向相同 D．和c場強大小相等方向相反【答案】B【詳解】A．電場強度的方向沿著電場線切線方向，可知和d場強方向不相同，A錯誤；B．根據電場線的疏密程度可知和場強大小不等，電場強度的方向沿著電場線切線方向可知和場強方向相同，B正確；C．根據電場線的疏密程度可知和場強大小不等，電場強度的方向沿著電場線切線方向可知和場強方向不相同，C錯誤；D．根據電場線的疏密程度可知和c場強大小不相等，電場強度的方向沿著電場線切線方向可知和c場強方向不在同一直線上，D錯誤。故選B。5．如圖所示，帶電小球A掛在絕緣的細線下端，帶電小球B固定在高度可調的絕緣支架上，實驗過程中始終保持兩個小球在同一水平線上，兩小球可視為點電荷。平衡時，兩個小球距離為r，細線與豎直方向的夾角為θ，已知小球A的質量為m，帶電量為q，靜電力常量為k，重力加速度為g，則（）A．兩小球帶異種電荷B．小球A的帶電量一定大于B的帶電量C．小球B的帶電量為D．小球B的帶電量為【答案】D【詳解】A．由圖可知，A、B兩小球相互排斥，兩小球帶同種電荷，故A錯誤；BCD．根據庫倫定律，A、B兩小球間的庫侖力為小球A受到重力、拉力和庫侖力，受力如圖所示根據平衡條件有聯(lián)立解得由已知條件無法確定兩小球帶電量大小關系，故BC錯誤，D正確。故選D。6．以下關于靜電屏蔽實驗說法中正確的是（）A．甲圖中驗電器的金屬箔張開B．乙圖中驗電器的金屬箔不會張開C．丙圖中驗電器的金屬箔不會張開D．甲、乙、丙三圖中驗電器的金屬箔都張開【答案】C【詳解】AD．甲中不會張開，金屬網可以屏蔽外電場，故AD錯誤；B．乙中會張開，因為金屬網未接地，網內的帶電體可以對外界產生影響，故B錯誤；C．丙中不會張開，因為金屬網已接地，網內的帶電體對網外無影響，網外的帶電體對網內也無影響，故C正確。故選C。7．如圖所示，半徑為R的均勻帶正電薄球殼，其上有一小孔A。已知殼內的場強處處為零，殼外空間的電場，與將球殼上的全部電荷集中于球心O時在殼外產生的電場一樣。一帶正電的試探電荷（不計重力）從球心以初動能Ek0沿OA方向射出。下列關于試探電荷的動能Ek與離開球心的距離r的關系圖線，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】當試探電荷在球殼內部運動時，不受靜電力作用，做勻速直線運動，故動能Ek不變；當試探電荷在球殼外部運動時，根據庫侖定律，試探電荷受到的庫侖斥力越來越小，故試探電荷做加速度減小的加速運動，試探電荷的動能越來越大，但增大得越來越慢。選項A正確，BCD錯誤。故選A。8．如圖所示，一個均勻的帶電圓環(huán)，帶電荷量為，半徑為R，放在絕緣水平桌面上。圓心為O點，過O點作一豎直線，在此線上取一點A，使A到O點的距離為R，則A點電場強度為（）A．，方向向上 B．，方向向上C．，方向水平向左 D．不能確定【答案】B【詳解】由對稱性可知在垂直于豎直線的方向（水平方向）上的電場強度相互抵消，只有沿豎直線方向的電場強度，所以A點電場強度方向向上。將帶電圓環(huán)等分成N個電荷元，每個電荷元的電荷量為q，有如圖，由點電荷電場強度公式知，A點總的電場強故選B。9．如圖所示，實線為某一點電荷的電場線，虛線為某帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，則（）A．粒子一定帶正電B．粒子一定是從a點運動到b點C．粒子在c點的加速度一定大于在b點的加速度D．該電場可能是由負點電荷產生的【答案】AC【詳解】A．由合力的方向指向運動軌跡的凹側，可知粒子受力方向與電場方向一致，所以帶正電，故A正確；B．只知道曲線運動軌跡不能判斷運動方向，所以粒子運動方向無法確定，故B錯誤；C．由于c點電場線比b點電場線密，在電場中根據可知點場強大，粒子在c點受力大，加速度大，故C正確；D．由電場方向可知，該電場是由正點電荷產生的，故D錯誤。故選AC。10．如圖所示，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷＋Q，在x軸上C點有點電荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判斷正確的是()A．若僅將A、B兩處點電荷的帶電量同時等量地緩慢增大，則O點的電場強度增大B．若僅將A、B兩處點電荷的帶電量同時等量地緩慢減小，則O點的電場強度不變C．若僅將C處點電荷的帶電量緩慢減小，則D點的電場強度減小D．若僅將C處點電荷的帶電量緩慢減小，則O點的電場強度減小【答案】BD【詳解】題中A、B兩個+Q在O點的場強矢量和為0，所以O點的場強等于C點在O點產生的場強；（不為零），則無論是將A、B兩處點電荷的帶電量同時等量地緩慢增大還是同時等量地緩慢減小，O點的電場強度都是不變的，選項A錯誤，B正確；因題中A、B兩個+Q在O點的場強矢量和為0，所以O點的場強等于C點在O點產生的場強，則若僅將C處點電荷的帶電量緩慢減小，則O點的電場強度減小，選項D正確；題中A、B、C三點電荷在D點產生的場強如圖所示，大小相等，設EA=EB=EC=E，EA、EB的矢量和沿x軸正方向，大小也等于E，EC方向沿x軸負方向，故三個場強的矢量和為0，若僅將C處點電荷的帶電量緩慢減小，則D點的電場強度將不再為零，即場強變大，選項C錯誤；故選BD．11．如圖所示，在光滑小滑輪O正下方相距h處固定一電量為Q的小球A，電量為q的帶電小球B用一絕緣細線通過定滑輪拉住并處于靜止狀態(tài)，此時小球與A點的距離為R?，F(xiàn)用力F緩慢拉動細線，使B球移動一小段距離。假定兩球均可視為點電荷且電荷量均保持不變，靜電力常量為k，環(huán)境可視為真空，則下列說法正確的是（）A．小球B所受的重力大小為B．細線上的拉力先增大后減小C．A、B兩球之間的距離不變D．B球的運動軌跡是一段直線【答案】AC【詳解】A．開始處于靜止狀態(tài)，對B球受力分析及結合三角形相似可得；聯(lián)立解得故A正確；BCD．緩慢拉動細線過程，由上述分析可得其中、、、、均保持不變，所以A、B兩球之間的距離也不會改變，即B球的運動軌跡是以A為圓心，以為半徑的圓弧，再次結合三角形相似可得，不斷減小，其他量都不變，所以細線上的拉力一直減小，故BD錯誤，C正確。故選AC。12．如圖所示，在相距為r的A、B兩點分別固定點電荷QA和QB，C、D、F均為直線AB連線上的點，且C是線段AB的中點，P是線段AB的垂直平分線上的一點，且CF=CP。現(xiàn)將一個帶正電的試探電荷q放入電場中，則下列說法中正確的是（）A．如果q在C點受電場力為零，則QA和QB一定是等量異種電荷B．如果q在D點受電場力為零，則QA和QB一定是異種電荷，且電荷量大小QA>QBC．如果q在F點受電場力為零，且在FB段上移動時始終受到向右的電場力，則QA一定是負電荷且電荷量大小QA<QBD．如果QA和QB是等量異種電荷，則P、C、F三點的電場強度大小關系為【答案】BD【詳解】A．依題意，如果q在C點受電場力為零，則C點的合場強為0，根據場強疊加原理結合點電荷場強公式可知，QA和QB一定是等量同種電荷，故A錯誤；B．如果q在D點受電場力為零，根據場強疊加原理可知QA和QB一定是異種電荷，由點電荷場強公式可知，電荷量大小故B正確；C．如果q在F點受電場力為零，則F點的合場強為零，q在FB段上移動時始終受到向右的電場力，可知FB段上的合場強水平向右，根據場強疊加原理結合點電荷場強公式可知，QA和QB一定是同種負電荷，且電荷量大小關系為故C錯誤；D．如果QA和QB是等量異種電荷，根據等量異種點電荷連線上的電場分布特點：中點處場強最小，往兩邊逐漸增大；電荷連線的中垂線上，中點場強最大，往兩邊逐漸減小?？芍琍、C、F三點的電場強度大小關系為故D正確。故選BD。第II卷（非選擇題共40分）二、計算題（滿分40分，其中15題8分，16題8分，17題12分，18題12分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）13．如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行。小球A的質量為m、電荷量為q。小球A的右側固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上。（1）若B球帶正電且細線對A球拉力剛好為零，則B球電量？（2）若B球帶負電且斜面對A球支持力剛好為零，則B球量？【答案】（1）；（2）【詳解】（1）拉力剛好為零，對A球受力分析得；解得（2）支持力剛好為零，對A球受力分析得；解得14．如下圖所示，輕繩上端固定，下端連接一個質量的帶電小球（可視為質點）。小球位于電場強度、方向水平向右的勻強電場中。小球靜止時，繩與豎直方向的夾角（，，）。（1）判斷帶電小球電荷量的正負；（2）求小球受輕繩拉力F的大小；（3）求小球電荷量q?！敬鸢浮浚?）正電；（2）；（3）【詳解】（1）對小球受力分析如圖由圖可知，電場力方向向右，與電場方向一致，故帶電小球帶正電；（2）由受力分析圖可知可得（3）由受力分析圖可知可得15．如圖，帶電量為的小球A固定在光滑絕緣桌面的上方，高度，一個質量為、帶電量的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影點O點為圓心做勻速圓周運動，其運動半徑為r=0.1m。（靜電力常量）求：（1）小球A、B之間的庫侖力F的大??；（2）桌面對小球B的支持力的大小；（3）小球運動的線速度v的大??；【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）由幾何關系知，A、B小球間的距離A、B球連線與豎直方向的夾角。由庫侖定律（2）在豎直方向，小球B的合力為0，即代入數(shù)據可得（3）庫侖力的水平方向分力提供向心力代入數(shù)據可得16．水平地面上固定一光滑絕緣的斜面，傾角為37°，當沿水平方向加如圖所示的勻強電場時，一質量為m，電荷