高中物理滬科版1第五章磁場(chǎng)與回旋加速器 章末綜合測(cè)評(píng)

章末綜合測(cè)評(píng)(第1章)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．打開(kāi)自來(lái)水開(kāi)關(guān)，讓水慢慢如線狀流下，把用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒靠近水流，將看到()A．水流仍豎直向下流B．水流向靠近玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)C．水流向遠(yuǎn)離玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)D．若換用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒靠近水流，看到的現(xiàn)象會(huì)和玻璃棒的方向相反【解析】帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，不論帶電體帶何種電荷，都對(duì)水流具有吸引力作用，故只有B正確．【答案】B2．如圖1所示，原來(lái)不帶電的絕緣金屬導(dǎo)體，在其兩端下面都懸掛著金屬驗(yàn)電箔；若使帶負(fù)電的絕緣金屬球A靠近導(dǎo)體的右端，可能看到的現(xiàn)象是()圖1A．只有右端驗(yàn)電箔張開(kāi)，且右端帶正電B．只有左端驗(yàn)電箔張開(kāi)，且左端帶負(fù)電C．兩端的驗(yàn)電箔都張開(kāi)，且左端帶負(fù)電，右端帶正電D．兩端的驗(yàn)電箔都不張開(kāi)，且左端帶正電，右端帶負(fù)電【解析】帶負(fù)電的絕緣金屬球靠近導(dǎo)體右端，由于發(fā)生感應(yīng)起電，導(dǎo)體右端帶正電，左端帶負(fù)電，兩端的金箔都張開(kāi)，故C正確．【答案】C3．下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中正確的是()A．體積較大的帶電體在任何條件下都不可看成點(diǎn)電荷B．足夠小(例如體積小于1mm3)的電荷，一定可以看作點(diǎn)電荷C．由庫(kù)侖定律可知，兩個(gè)電荷間的距離趨于無(wú)窮小時(shí)，庫(kù)侖力趨于無(wú)限大D．一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，不是看它尺寸的絕對(duì)值，而是看它的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響是否能忽略不計(jì)【解析】一個(gè)帶電體能否看成點(diǎn)電荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響能否忽略不計(jì)，D正確．當(dāng)研究?jī)蓚€(gè)距離很遠(yuǎn)的星球間的庫(kù)侖力時(shí)，兩星球也可視為點(diǎn)電荷，A錯(cuò)誤．兩個(gè)很小的帶電體距離很小時(shí)也不可看作點(diǎn)電荷，B錯(cuò)誤．庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷，當(dāng)兩電荷間的距離趨于無(wú)窮小時(shí)，電荷不能視為點(diǎn)電荷，庫(kù)侖定律不能使用了，它們間的庫(kù)侖力并非無(wú)窮大，C錯(cuò)誤．【答案】D4．在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B相距10cm，A的帶電荷量是B的帶電荷量的10倍，B受的庫(kù)侖力是N，則A受到的庫(kù)侖力是()A．1N B．NC．10N D．100N【解析】A、B間的庫(kù)侖力應(yīng)是作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律知，A受的庫(kù)侖力為N.【答案】B5．兩個(gè)大小相同的金屬球，所帶電荷量分別為3Q和－Q，相距r時(shí)(r遠(yuǎn)大于金屬球半徑)，它們之間的相互作用力大小為F.現(xiàn)將兩球接觸后分開(kāi)，并使它們相距2r，則它們之間的相互作用力大小將變?yōu)?)【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930011】\f(F,4) \f(F,8)\f(F,12) \f(F,16)【解析】?jī)汕蚪佑|前的相互作用力大小F＝keq\f(3Q·Q,r2)＝eq\f(3kQ2,r2).兩球接觸后，電荷先中和再平分，兩球分開(kāi)后的帶電量均為eq\f(3Q＋－Q,2)＝Q，所以兩球間的作用力大小變?yōu)镕′＝eq\f(kQ2,2r2)＝eq\f(kQ2,4r2).由以上可知F′＝eq\f(F,12).【答案】C6.(2023·西北師大附中高二測(cè)試)如圖2，三個(gè)點(diǎn)電荷a、b、c位于正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，a、c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量比b所帶電荷量少，關(guān)于c受到a和b的靜電力的合力方向，下列判斷正確的是()圖2A．從原點(diǎn)指向第Ⅰ象限B．從原點(diǎn)指向第Ⅱ象限C．從原點(diǎn)指向第Ⅲ象限D(zhuǎn)．從原點(diǎn)指向第Ⅳ象限【解析】a、c帶正電，b帶負(fù)電，則a對(duì)c的作用力為斥力，b對(duì)c的作用力為引力，a所帶電荷量比b所帶電荷量少，則a對(duì)c的作用力小于b對(duì)c的作用力，所以c受到a和b的靜電力的合力方向從原點(diǎn)指向第Ⅳ象限，選項(xiàng)D正確．【答案】D7．如圖3所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ.一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行．小球A的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球A的右側(cè)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(diǎn)電荷．小球A靜止在斜面上，則()圖3A．小球A與B之間庫(kù)侖力的大小為eq\f(kq2,d2)B．當(dāng)eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgsinθ,k))時(shí)，細(xì)線上的拉力為0C．當(dāng)eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgtanθ,k))時(shí)，細(xì)線上的拉力為0D．當(dāng)eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mg,ktanθ))時(shí)，斜面對(duì)小球A的支持力為0【解析】根據(jù)庫(kù)侖定律，A、B球間的庫(kù)侖力F庫(kù)＝keq\f(q2,d2)，選項(xiàng)A正確；小球A受豎直向下的重力mg，水平向左的庫(kù)侖力F庫(kù)＝eq\f(kq2,d2)，由平衡條件知，當(dāng)斜面對(duì)小球的支持力FN的大小等于重力與庫(kù)侖力的合力大小時(shí)，細(xì)線上的拉力等于零，如圖所示，則eq\f(\f(kq2,d2),mg)＝tanθ，所以eq\f(q,d)＝eq\r(\f(mgtanθ,k))，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；斜面對(duì)小球的支持力FN始終不會(huì)等于零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】AC8．原來(lái)甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后，得知甲物體帶正電荷×10－15C，丙物體帶電荷量的大小為8×10－16A．乙物體一定帶有負(fù)電荷8×10－16B．乙物體可能帶有負(fù)電荷×10－15C．丙物體一定帶有正電荷8×10－16D．丙物體一定帶有負(fù)電荷8×10－16【解析】由于甲、乙、丙原來(lái)都不帶電，即都沒(méi)有凈電荷，甲、乙摩擦導(dǎo)致甲失去電子帶×10－15C的正電荷，乙物體得到電子而帶×10－15C的負(fù)電荷；乙物體與不帶電的丙物體相接觸，從而使一部分負(fù)電荷轉(zhuǎn)移到丙物體上，故可知乙、丙兩物體都帶負(fù)電荷，由電荷守恒可知乙最終所帶負(fù)電荷為×10－15C－8×10－16C＝8×10－16C，故A、D正確．【答案】AD9．如圖4是消除煙氣中煤粉的靜電除塵器示意圖，它由金屬圓筒和懸在管中的金屬絲B組成，帶煤粉的煙氣從下方進(jìn)氣口進(jìn)入，煤粉帶負(fù)電，脫塵后從上端排氣孔排出，要讓除塵器正確工作，應(yīng)該是()圖4A．AB應(yīng)接直流電源，且A為正極B．AB應(yīng)接交流電源，且B接火線C．其外殼A應(yīng)接地，原因是以防觸電D．其外殼A應(yīng)接地，其原因是導(dǎo)走電荷以防爆炸【解析】AB應(yīng)接直流電源，由于煤粉帶負(fù)電，故A應(yīng)為正極，A正確，B錯(cuò)誤．外殼A接地原因是防止觸電為了安全，C正確，D錯(cuò)誤．【答案】AC10．如圖5所示，可視為點(diǎn)電荷的小球A、B分別帶負(fù)電和正電，B固定，其正下方的A靜止在絕緣斜面上，則A受力個(gè)數(shù)可能為()圖5A．A可能受到2個(gè)力作用B．A可能受到3個(gè)力作用C．A可能受到4個(gè)力作用D．A可能受到5個(gè)力作用【解析】若庫(kù)侖力等于A的重力，則斜面對(duì)A不產(chǎn)生彈力作用，此時(shí)A只受到重力和庫(kù)侖力的作用，選項(xiàng)A正確；若庫(kù)侖力小于A的重力，則A還要受到斜面的支持力的作用，由力的平衡知識(shí)可以判斷，A一定還要受到斜面的摩擦力作用，即此時(shí)A受到4個(gè)力作用，選項(xiàng)C正確．【答案】AC二、計(jì)算題(本題共3小題，共40分．按題目要求作答．)11．(12分)有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝×10－9C，QB＝－×10－9【解析】接觸過(guò)程中，由于B球帶負(fù)電，B球上多余的電子轉(zhuǎn)移到A球，這樣中和A球上的一部分電荷直至B球?yàn)橹行圆粠щ姡瑫r(shí)，B球上的電子會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)移到A球，直到兩球帶上等量的正電荷．QA′＝QB′＝eq\f(QA＋QB,2)＝eq\f×10－9－×10－9,2)C＝×10－9C.共轉(zhuǎn)移的電子電荷量為ΔQ＝－QB＋QB′＝×10－9C＋×10－9C＝×10－9C．轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n＝eq\f(ΔQ,e)＝eq\f×10－9C,×10－19C)＝×1010(個(gè))．【答案】電子由球B轉(zhuǎn)移到球A，轉(zhuǎn)移了×1010個(gè)12．(14分)如圖6所示，把質(zhì)量為2g的帶負(fù)電的小球A用絕緣細(xì)繩懸掛起來(lái)，再將帶電荷量為Q＝×10－6C的帶正電的小球B靠近A，當(dāng)兩個(gè)帶電小球在同一高度并且相距30cm時(shí)，繩與豎直方向成45°角．(g取10m/s2圖6(1)B球受到的庫(kù)侖力多大？(2)A球所帶的電荷量是多少？【解析】(1)球A受力如圖，由力的平衡條件得：F＝mgtanα＝2×10－2N.由牛頓第三定律知B球受到的庫(kù)侖力為2×10－2N.(2)由庫(kù)侖定律知：F＝keq\f(QqA,r2)得：qA＝eq\f(Fr2,kQ)＝eq\f(2×10－2×,9×109××10－6)C＝×10－8C.【答案】(1)2×10－2N(2)×10－8C13．(14分)(2023·杭州高二檢測(cè))如圖7所示，傾角為30°的直角三角形的底邊BC長(zhǎng)為2L，處在水平位置，O為底邊中點(diǎn)，直角邊AB為光滑絕緣導(dǎo)軌，OD垂直AB.現(xiàn)在O處固定一帶正電的物體，讓一質(zhì)量為M、帶正電的小球從導(dǎo)軌頂端A由靜止開(kāi)始滑下(始終不脫離導(dǎo)軌)，測(cè)得它滑到D處受到的庫(kù)侖力大小為F，求它滑到B處的速度和加速度的大?。?重力加速度為g)【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930012圖7【解析】帶電小球沿光滑絕緣軌道從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，受到重力Mg、軌道支持力N及庫(kù)侖斥力F三個(gè)力的作用，其中支持力不做功，庫(kù)侖斥力關(guān)于D點(diǎn)對(duì)稱，所做的功等效于零，即WF＝0由動(dòng)能定理可得：WG＝Mg·(2Lcos30°)·sin30°＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)解得：vB＝eq\r(\r(3)gL)帶電小球受到的合外力沿軌道AB斜向下，因?yàn)閹щ娦∏蛟贒點(diǎn)受到的庫(kù)侖力為F＝keq\f(Q1·Q2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))2)＝4ke