山西省太原五中高二物理上学期第一次周考试卷 理（含解析）.doc

2015-2016学年山西省太原五中高二（上）第一次周考物理试卷（理科）一、选择题（本大题共10个小题，每小题6分，共60分其中1-6题只有一个选项符合题意，7-10题有多个选项符合题意，全选对的给5分，选对不选全的给3分，有选错的不给分请将正确选项填写到本大题表格的相应位置）1以下说法中正确的是（）a摩擦起电是因为电子的转移，感应起电是因为产生了电子b带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没c摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体d不论是摩擦起电还是感应起电，都是电子的转移2关于点电荷的说法，下列正确的是（）a体积很大的带电体不能看成点电荷b物体带电量很小时，可以看作点电荷c点电荷是理想化的物理模型d点电荷的带电量一定是1.61019c3带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（）a2.41016cb6.41019cc1.61018cd1.31017c4如图所示，当一个金属球a靠近一个带正电的验电器上的金属小球b时，验电器中金属箔片的张角增大，下列关于a的带电情况判断正确的是（）a可能不带电b一定带正电c可能带负电d一定带负电5将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器，下列哪个图能正确反映玻璃棒和验电器的带电情况（）abcd6光滑绝缘水平面上，两个相同的小球带有等量同种电荷，用轻质绝缘弹簧相连静止时弹簧伸长量为x1；若使两小球的带电量都减半，再次静止时弹簧伸长量为x2关于x1和x2的关系正确的是（）ax2=bx2cx2dx2=7关于元电荷下列说法正确的是（）a元电荷实际上是指电子和质子本身b所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍c元电荷的值通常取作e=1.601019cd电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的8把两个完全相同的金属球a和b接触一下，再分开一小段距离，则a、b两球的相互作用可能情况是（）a相互吸引b相互排斥c既不吸引也不排斥da、b、c都有可能9如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（）a先把两球分开，再移走棒b先移走棒，再把两球分开c先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开d棒的带电荷量不变，两导体球不能带电10两个相同的金属小球，带电量之比为，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们的静电力可能为原来的（）abcd二、计算题（本题共4个小题，每小题10分，共40分）11半径相同的两金属小球a、b带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球c，先后与a、b接触后移开（1）若a、b两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？（2）若a、b两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？12在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，小球d位于三角形的中心，如图所示现让小球a、b、c带等量的正电荷q，让小球d带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，求 q与q的比值13已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l，l=1.51015m，试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）14如图，在光滑水平面上有a，b两带电小球，a质量m1，带正电q1，b质量m2，带负电量q2，用一水平力拉a，使ab保持l的距离一起向前运动，拉力f为多大？2015-2016学年山西省太原五中高二（上）第一次周考物理试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题（本大题共10个小题，每小题6分，共60分其中1-6题只有一个选项符合题意，7-10题有多个选项符合题意，全选对的给5分，选对不选全的给3分，有选错的不给分请将正确选项填写到本大题表格的相应位置）1以下说法中正确的是（）a摩擦起电是因为电子的转移，感应起电是因为产生了电子b带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没c摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体，而感应起电的物体必定是导体d不论是摩擦起电还是感应起电，都是电子的转移【考点】静电场中的导体【专题】电场力与电势的性质专题【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、感应起电都是因为电子的转移，实质是电子的得失，不是创造电荷，故a错误d正确；b、带等量异号电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫电荷的中和，故b错误；c、摩擦起电的两摩擦物体可以是导体，感应起电的物体不一定是导体，故c错误；故选：d【点评】本题关键是明确摩擦起电、感应起电和接触起电的实质；知道点电荷是理想化模型，与物体的大小无关，要看所研究的问题中物体的尺度是否能够忽略不计2关于点电荷的说法，下列正确的是（）a体积很大的带电体不能看成点电荷b物体带电量很小时，可以看作点电荷c点电荷是理想化的物理模型d点电荷的带电量一定是1.61019c【考点】元电荷、点电荷【分析】当带电体之间的距离远大于带电体本身的尺寸，以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时，带电体就可以看成点电荷【解答】解：a、b当体积很小的带电体相距很近，以至于带电体的大小和形状对带电体间作用力影响不能忽略时，此带电体不能看成点电荷，而体积很大的带电体，如果带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸，以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时，带电体也可以看成点电荷故ab错误 c、点电荷是理想化的物理模型，与力学中质点类似，所以c正确 d、点电荷只是带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计，但是电荷量并不一定就是1.61019c，所以d错误故选c【点评】点电荷是理想化的物理模型，与力学中质点类似，能不能把带电体看成点电荷，不是看带电体的体积和电量，而看带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响能不能忽略不计3带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的（）a2.41016cb6.41019cc1.61018cd1.31017c【考点】元电荷、点电荷【专题】电场力与电势的性质专题【分析】元电荷是指最小的电荷量，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍【解答】解：最小的电荷量是1.61019c，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，a、由于2.41016c不是1.61019c的整数倍，故a正确b、6.41019c是1.61019c的4倍，故b正确；c、1.61019c是1.61019c的1倍，故c正确；d、1.31017c不是1.61019c的250倍，故d错误；本题选择不可能的，故选：d【点评】本题就是对元电荷概念的考查，知道任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍即可解决本题4如图所示，当一个金属球a靠近一个带正电的验电器上的金属小球b时，验电器中金属箔片的张角增大，下列关于a的带电情况判断正确的是（）a可能不带电b一定带正电c可能带负电d一定带负电【考点】静电场中的导体【专题】电场力与电势的性质专题【分析】验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，通过金属箔片的张角的大小可以确定其所带电荷的多少【解答】解：验电器原来带正电，要使张角增大，则应使金属箔处的电子转移到b球处，根据电荷间的相互作用，a球应带正电；故选：b【点评】对于金属而言能够移动的自由电荷是带负电的电子，而不是带正电的质子5将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器，下列哪个图能正确反映玻璃棒和验电器的带电情况（）abcd【考点】静电场中的导体【专题】电场力与电势的性质专题【分析】带电体靠近不带电的导体会发生静电感应，当接触不带电的导体时会发生电子的转移一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时，由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端这种现象叫静电感应【解答】解：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近不带电的验电器金属球时，发生静电感应，金属箔片会张开，负电荷会被吸引到带电体附近的金属球上，正电荷会被排斥到远端的金属箔上，此时金属球上带的是负电，金属箔片上带的是正电故选：a【点评】带电体靠近导体和接触导体，是不同的两个意义，靠近属于静电感应，接触属于电荷转移容易混淆，注意区分6光滑绝缘水平面上，两个相同的小球带有等量同种电荷，用轻质绝缘弹簧相连静止时弹簧伸长量为x1；若使两小球的带电量都减半，再次静止时弹簧伸长量为x2关于x1和x2的关系正确的是（）ax2=bx2cx2dx2=【考点】库仑定律；胡克定律【分析】根据库仑定律的公式：f=知，电量减小，则库仑力减小，两球相互靠近，通过假设两球距离等于r，判断两球之间距离会如何变化【解答】解：电量减小一半，根据库仑定律：f=知，知若两个球之间的距离保持不变，库仑力减小为原来的；库仑力减小，弹簧的弹力减小，弹簧的伸长量减小，两球间的距离减小，所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的此时弹簧的伸长量，故acd错误，b正确故选：b【点评】两球距离减小，通过假设法，根据受力情况可以判断出两球的距离是大于还是小于7关于元电荷下列说法正确的是（）a元电荷实际上是指电子和质子本身b所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍c元电荷的值通常取作e=1.601019cd电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的【考点】元电荷、点电荷【分析】电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，但电性相反，故物体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷【解答】解：a、元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e=1.601019c，故a项错误，c项正确；b、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，b项正确；d、电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，d也正确故选：bcd【点评】元电荷是带电量的最小值，它本身不是电荷，所带电量均是元电荷的整数倍且知道电子的电量与元电荷的电量相等，同时让学生明白电荷量最早是由美国科学家密立根用实验测得8把两个完全相同的金属球a和b接触一下，再分开一小段距离，则a、b两球的相互作用可能情况是（）a相互吸引b相互排斥c既不吸引也不排斥da、b、c都有可能【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据两个小球接触后再分开，电量中和再平分，结合同种电荷，相互排斥，异种电荷，相互吸引，从而即可求解【解答】解：根据题意，完全相同的球，接触一下再分开，电量平分，当分别带异种电荷，则接触后分开，均不带电，因此既不吸引也不排斥；当分别带同种电荷时，接触后再分开，则出现相互排斥，故ad错误，bc正确；故选：bc【点评】本题考查应用同种电荷相互排斥，异种电荷，相互吸引规律分析，判断物理现象的能力，注意电荷量的中和与平分9如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（）a先把两球分开，再移走棒b先移走棒，再把两球分开c先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开d棒的带电荷量不变，两导体球不能带电【考点】静电场中的导体【分析】将棒移近两个不带电的导体球，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变【解答】解：a、先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷故a正确 b、先移走棒，此时甲乙两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样不再带电故b错误 c、先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开，是接触带电，且带电荷，故c正确 d、感应起电，是两导体球在带电的过程中，是两球中的电荷发生了移动，棒的带电量是不变的故d错误故选：ac【点评】解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动，电荷的总量保持不变10两个相同的金属小球，带电量之比为，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们的静电力可能为原来的（）abcd【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量可能相互中和后平分，也可能相互叠加再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的【解答】解：由库仑定律可得：f=k得，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7故c、d正确，a、b错误故选：cd【点评】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，注意两个金属小球可能带同种电荷，可能带异种电荷二、计算题（本题共4个小题，每小题10分，共40分）11半径相同的两金属小球a、b带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球c，先后与a、b接触后移开（1）若a、b两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？（2）若a、b两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】接触带电的原则是先中和，再平分，根据该原则求出接触后两球的电量，注意需讨论初始时，两球带等量的同种电荷或等量的异种电荷【解答】解：（1）a、b带同种电荷时，设电荷量为q，c与a接触后，由于形状相同，二者平分电荷量，a、c所带的电荷量均为qc与b接触后平分二者电荷量，则b、c的电荷量均为（q+q）=q，a、b最终的电荷量之比为（q）：（q）=2：3（2）a、b带异种电荷时，设电荷量分别为q、q，a、c接触后，平分电荷量q，a、c的电荷量均变为q；c再与b接触，平分二者的总电荷量，c、b的电荷量均为（qq）=q则a、b最终的电荷量之比为（q）：|q|=2：1答：（1）若a、b两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为2：3；（2）若a、b两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为2：1【点评】解决本题的关键掌握接触带电的原则，以及掌握电荷量的正负值12在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，小球d位于三角形的中心，如图所示现让小球a、b、c带等量的正电荷q，让小球d带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，求 q与q的比值【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】解答本题的关键是正确选择研究对象，在本题中可以选择a、b、c三个中的一个为研究对象，然后根据受力平衡列方程求解【解答】解：以a、b、c三个中的一个为研究对象，如以b为研究对象，受到a、c的库仑斥力作用，同时受到d点点电荷的库仑引力作用，设三角形边长为l，根据受力平衡得：kcos302=k，r=l所以解得： =答：q与q的比值为【点评】本题考查了在电场中的物体平衡，本质属于力学问题，对于这累问题要首先进行正确受力分析，然后根据平衡条件进行求解13已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l，l=1