2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章靜電場(chǎng)的描述測(cè)評(píng)含解析粵教版必修第三冊(cè)

PAGEPAGE9第一章測(cè)評(píng)(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.取一個(gè)銅質(zhì)小球置于圓形玻璃器皿中心,將蓖麻油和頭發(fā)碎屑置于玻璃器皿內(nèi)拌勻.用起電機(jī)使銅球帶電時(shí),銅球四周的頭發(fā)碎屑會(huì)呈現(xiàn)如圖所示的發(fā)散狀圖樣.下列說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)線是真實(shí)存在的B.發(fā)散狀的黑線是電場(chǎng)線C.帶電銅球四周存在著電場(chǎng)D.只在發(fā)散狀的黑線處存在著電場(chǎng)解析電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線來(lái)描述,電場(chǎng)線是人為設(shè)想出來(lái)的,其實(shí)并不存在,故A、B錯(cuò)誤.電場(chǎng)是電荷四周空間里存在的一種特別物質(zhì),只要有電荷,就肯定有電場(chǎng),故C正確.發(fā)散狀的黑線,能描述出電場(chǎng)的分布,沒(méi)有黑線處,也存在電場(chǎng),故D錯(cuò)誤.答案C2.真空中保持肯定距離的兩個(gè)點(diǎn)電荷,若其中一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量增加了原來(lái)的,但仍舊保持它們之間的相互作用力不變,則另一點(diǎn)電荷的電荷量肯定削減了原來(lái)的()A. B. C. D.解析一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量增加了原來(lái)的,即q1'=q1,依據(jù)庫(kù)侖定律的公式F=k知,若庫(kù)侖力不變,則q2'=q2,即另一點(diǎn)電荷的電荷量減小了原來(lái)的,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.答案B3.如圖所示是某驗(yàn)電器的結(jié)構(gòu)圖.下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)帶電體靠近金屬盤(pán)時(shí),金屬箔張開(kāi)肯定角度B.金屬箔張開(kāi)過(guò)程,電場(chǎng)力肯定做負(fù)功C.兩金屬箔張開(kāi),說(shuō)明金屬盤(pán)帶正電D.兩金屬箔張開(kāi)時(shí),可能帶異種電荷解析當(dāng)帶電體靠近金屬盤(pán)時(shí),由于發(fā)生靜電感應(yīng),金屬箔帶上了同種電荷,這兩片金屬箔張開(kāi)肯定角度,在張開(kāi)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功;兩金屬箔張開(kāi)說(shuō)明物體帶電,不能說(shuō)明是帶哪種電荷,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.答案A4.在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),相距為d,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,把一個(gè)電荷量為q的正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力做功為W,下列說(shuō)法正確的是()A.該電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)大B.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低C.a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差大小肯定為Uab=EdD.a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差Uab=解析正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功,電勢(shì)能增加,該電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低,故選項(xiàng)B正確;當(dāng)a、b兩點(diǎn)在同一電場(chǎng)線上時(shí),U=Ed,本題a、b是否在同一電場(chǎng)線上不確定,則Uab不肯定等于Ed,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電荷從a移動(dòng)到b,克服電場(chǎng)力做功W,依據(jù)電勢(shì)差的定義得Uab=,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案B5.(2024廣東中山檢測(cè))真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷,以連線中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),以它們的中垂線為x軸,選項(xiàng)圖中能正確表示軸上場(chǎng)強(qiáng)狀況的是()解析對(duì)于兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),在它們連線的中垂線上,從連線中點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)漸漸減小,所以選項(xiàng)A正確.答案A6.如圖所示,粗細(xì)勻稱(chēng)的絕緣棒彎成始終徑為L(zhǎng)的圓形線框,線框上勻稱(chēng)地分布著正電荷,O是線框的圓心,現(xiàn)在線框上E處取下足夠短的帶電荷量為q的一小段,將其沿OE連線向左移動(dòng)的距離到F點(diǎn)處,若線框的其他部分的帶電荷量與電荷分布保持不變,則此時(shí)O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A.k B.kC.k D.k解析線框上剩余的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度等效為在E處電荷量為-q的電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,故E1=,方向水平向左;將q移到F點(diǎn)時(shí),q在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為E2=,方向向右;則由電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加可知O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=E1-E2=,方向向左,故選B.答案B7.某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示,其中間一根電場(chǎng)線是直線,一帶正電的粒子從直線上的O點(diǎn)由靜止起先在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿直線向右為x軸正方向,粒子的重力忽視不計(jì).在粒子由O到A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)速度v和加速度a隨時(shí)間t的變更、粒子的動(dòng)能Ek和運(yùn)動(dòng)軌跡上電勢(shì)φ隨位移x的變更圖像可能正確的是()解析帶正電的粒子從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)線先變疏再變密,電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大,故電場(chǎng)力和粒子的加速度也是先變小后變大,B正確;粒子從O向A運(yùn)動(dòng),始終加速,但加速度先變小后變大,其速度—時(shí)間圖像的斜率也是先變小后變大,A錯(cuò)誤;從O到A,電場(chǎng)強(qiáng)度先變小后變大,單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)著陸也應(yīng)是先變小后變大,C錯(cuò)誤;依據(jù)Ek=mv2=Fx,知Ek-x圖像的斜率為F,從O到A,粒子所受的電場(chǎng)力先變小后變大,故Ek-x圖像的斜率也應(yīng)是先變小后變大,D錯(cuò)誤.答案B二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(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)8.如圖所示,水平固定的圓盤(pán)a帶正電Q,電勢(shì)為零,從盤(pán)心O處釋放質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球.小球最高可上升到豎直高度為H的N點(diǎn),且過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度最大,已知重力加速度為g.由此可求得Q所形成的電場(chǎng)中()A.P點(diǎn)的電勢(shì)B.N點(diǎn)的電勢(shì)C.P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解析小球由O到N的過(guò)程,依據(jù)動(dòng)能定理得W電-mgH=0,得電場(chǎng)力做功為W電=mgH,可知小球的電勢(shì)能減小mgH,O點(diǎn)電勢(shì)能為0,所以N點(diǎn)電勢(shì)能為EpN=-mgH,N點(diǎn)的電勢(shì)為φN==-,即可求出N點(diǎn)的電勢(shì).由于小球通過(guò)P點(diǎn)的速度不知道,不能求出O到P電場(chǎng)力做的功,不能求出P點(diǎn)的電勢(shì).故A錯(cuò)誤,B正確.在P點(diǎn)所受的電場(chǎng)力和重力二力平衡,有qE=mg,解得P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=;不能求出N點(diǎn)的電場(chǎng)力,也就不能求出N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.故C正確,D錯(cuò)誤.故選B、C.答案BC9.如圖所示,豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣,兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面上,且處于同一豎直平面內(nèi),若用圖示方向的水平推力F作用于小球B,則兩球靜止于圖示位置.假如將小球B向左推動(dòng)少許,兩個(gè)小球重新達(dá)到平衡,則兩個(gè)小球的受力狀況與原來(lái)相比()A.推力F將增大B.豎直墻面對(duì)小球A的彈力變小C.地面對(duì)小球B的彈力肯定增大D.兩個(gè)小球之間的距離增大解析對(duì)球A受力分析,A受三個(gè)力的作用,即重力GA,墻壁對(duì)A的彈力FA和B對(duì)A的靜電力FBA,FA與FBA的合力與其重力大小相等,它是不變的.當(dāng)將小球B向左推動(dòng)少許時(shí),FBA與豎直方向的夾角漸漸變小,則可以推斷出FA減小,FBA也減小,B正確;對(duì)A和B整體受力分析可知,FA=F,故推力F也將減小,A錯(cuò)誤;對(duì)小球A和B整體受力分析可知,地面對(duì)小球B的支持力與小球A和B的重力平衡,因此地面對(duì)B的彈力保持不變,C錯(cuò)誤;由于兩球之間的靜電力在減小,故兩小球之間的距離在增大,D正確.答案BD10.(2024全國(guó)卷Ⅲ)如圖所示,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是()A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小漸漸增大B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)先增大后減小C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力所做的總功為負(fù)解析本題以點(diǎn)電荷的電場(chǎng)為背景,意在考查靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度分布規(guī)律和電勢(shì)、電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功的關(guān)系.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),距P點(diǎn)的距離先變小后變大,P點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶正電,電場(chǎng)強(qiáng)度E=k,越靠近P點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度越大,電勢(shì)越大,所以電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小,電勢(shì)先變大后變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;正電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能也大,所以正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)C正確;將正電荷由電勢(shì)能大的M點(diǎn)移到電勢(shì)能小的N點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案BC三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(7分)在探究?jī)呻姾砷g相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的試驗(yàn)中,一同學(xué)猜想可能與兩電荷的距離和電荷量有關(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.試驗(yàn)時(shí),先保持兩球電荷量不變,使A球從遠(yuǎn)處漸漸向B球靠近,視察到兩球距離越小,B球懸線的偏角越大;再保持兩球的距離不變,變更小球所帶的電荷量,視察到電荷量越大,B球懸線的偏角越大.(1)試驗(yàn)表明:兩電荷之間的相互作用力,隨其距離的(選填“增大”或“減小”)而增大,隨其所帶電荷量的(選填“增大”或“減小”)而增大.

(2)此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是(選填“累積法”“等效替代法”“限制變量法”或“演繹法”).

解析(1)由題意知,懸線夾角越大,說(shuō)明受力越大,故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.(2)此同學(xué)在探究中應(yīng)用的科學(xué)方法是限制變量法.答案(1)減小增大(2)限制變量法12.(9分)視察靜電感應(yīng)現(xiàn)象的操作如下.(1)帶正電的C移近導(dǎo)體A,金屬箔片(選填“張開(kāi)”或“閉合”),移走C之后金屬箔片(選填“張開(kāi)”或“閉合”).

(2)帶正電的C移近導(dǎo)體A,先把AB分開(kāi),再移走C,金屬箔片(選填“張開(kāi)”或“閉合”),A帶(選填“正”或“負(fù)”)電,B帶(選填“正”或“負(fù)”)電,再讓AB接觸,金屬箔片(選填“張開(kāi)”或“閉合”).

(3)帶正電的C移近導(dǎo)體A,用手摸一下A或者B,移走C,再分開(kāi)AB,金屬箔片(選填“張開(kāi)”或“閉合”),AB帶(選填“正”或“負(fù)”)電.

(4)把C碰一下A或者B,移走C,分開(kāi)AB,AB帶(選填“正”或“負(fù)”)電.

解析(1)C靠近A,A端感應(yīng)出負(fù)電荷,B端感應(yīng)出正電荷,電子從B端移到A端,金屬箔片張開(kāi),移走C之后金屬箔片閉合.(2)C靠近A,金屬箔片張開(kāi),先分開(kāi)AB再移走C,金屬箔片張開(kāi),A帶負(fù)電,B帶正電,再讓AB接觸,金屬箔片閉合.(3)C靠近A,用手摸一下A或者B,AB相當(dāng)于近端,移走C分開(kāi)AB,金屬箔片張開(kāi),AB帶負(fù)電.(4)C碰一下A或者B,電子轉(zhuǎn)移到C上,移走C再分開(kāi)AB,AB帶正電.答案(1)張開(kāi)閉合(2)張開(kāi)負(fù)正閉合(3)張開(kāi)負(fù)(4)正13.(10分)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒(重力不計(jì)),在勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)線方向未標(biāo)出)中A點(diǎn)的速度大小為v、方向與電場(chǎng)線垂直,在B點(diǎn)的速度大小為3v,已知A、B兩點(diǎn)在平行電場(chǎng)線方向上的距離為d,求:(1)A、B兩點(diǎn)的電壓;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.解析(1)由動(dòng)能定理有Uq=m(3v)2-mv2解得U=.(2)由于微粒帶正電,故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向右由U=Ed解得E=.答案(1)(2),方向向右14.(12分)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.0×104N/C,沿電場(chǎng)線方向有A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離s=0.10m.將電荷量q=+2.0×10-8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn).問(wèn):(1)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能變更了多少?(2)若將A點(diǎn)的電勢(shì)規(guī)定為0,則B點(diǎn)的電勢(shì)是多少?解析(1)電荷所受電場(chǎng)力F的大小F=qE=2.0×10-8×2.0×104N=4.0×10-4N方向水平向右電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功W=Fs=4.0×10-4×0.10J=4.0×10-5J電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能減小了4.0×10-5J.(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=Es=2.0×104×0.10V=2.0×103V而UAB=φA-φB,φA=0解得φB=-2.0×103V.答案(1)減小了4.0×10-5J(2)-2.0×103V15.(16分)如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B、C的連線是水平直徑.現(xiàn)有一質(zhì)量為m帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落,A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球進(jìn)入管口起先,整個(gè)空間突然加一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力豎直向上的分力大小與重力大小相等,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)A點(diǎn).重力加速度為g,求:(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度