广东省汕头市金山中学高二物理上学期第二次周练试卷（含解析）.doc

2015-2016学年广东省汕头市金山中学高二（上）第二次周练物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题6分，1-5小题为单项选择，6-10小题为多项选择1两个分别带有电荷量q和+3q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）abcd12f2下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘 坐标原点o处电场强度最大的是（）abcd3如图，悬挂在o点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球a在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球b当b到达悬点o的正下方并与a在同一水平线上，a处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中b的电量分别为q1和q2，分别为30和45则为（）a2b3c2d34如图，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在斜面上，需在mn间放一带电小球b，则b可能（）a带负电，放在a点b带正电，放在c点c带负电，放在b点d带正电，放在a点5如图所示，竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点a，在a点正上方的o点用绝缘丝线悬挂另一质点b，oa=ob，a、b两质点因为带电而相互排斥，致使悬线偏离了竖直方向，由于漏电使a、b两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点o的拉力大小（）a逐渐减小b逐渐增大c保持不变d先变大后变小6关于元电荷，下列说法中正确的是（）a元电荷实质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=1.601019 cd电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的7如图所示，可视为点电荷的小物体a、b分别带负电和正电，b固定，其正下方的a静止在绝缘斜面上，则a受力个数可能为（）aa可能受2个力作用ba不可能受3个力作用ca可能受4个力作用da可能受5个力作用8原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.61015c，丙物体带电81016c则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是（）a乙物体一定带有负电荷81016cb乙物体可能带有负电荷2.41015cc丙物体一定带有正电荷81016cd丙物体一定带有负电荷81016c9如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体a带正电，另一带正电的点电荷b沿着以a为圆心的圆弧由p到q缓慢地从a的上方经过，若此过程中a始终保持静止，a、b两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用则下列说法正确的是（）a物体a受到地面的支持力先增大后减小b物体a受到地面的支持力保持不变c物体a受到地面的摩擦力先减小后增大d库仑力对点电荷占先做正功后做负功10如图所示，两个带电小球a、b的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为1、2，且恰好处于同一水平面上，则（）a若q1=q2，则1=2b若q1q2，则12c若m1=m2，则1=2d若m1m2，则12二、填空实验题：11如图所示，等边三角形abc，边长为l，在顶点a、b处有等量同种点电荷qa、qb且qa=qb=+q则在顶点c处的电荷量为+qc的点电荷所受的电场力大小为，方向12如图，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态（1）如q2为正电荷，则q1为电荷，q3为电荷（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是：三、计算题：13如图所示，把一带电量为5108c的小球a用绝缘细绳悬起，若将带电量为+4106c的带电小球b靠近a，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45角，取g=10m/s2，k=9.0109nm2/c2，且a、b两小球均可视为点电荷，求：（1）ab两球间的库仑力；（2）a球的质量14如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电量均为+q的物体a和b（a、b均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为求：（1）a受到的摩擦力（2）如果将a的电量增至+4q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，a、b各运动了多远的距离？15如图所示，a、b是带到量同种电荷的小球，a固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，b平衡于光滑绝缘的倾角为30的斜面上时恰与a等高，若b的质量为30g，则b的带电量是多少？2015-2016学年广东省汕头市金山中学高二（上）第二次周练物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共10小题，每小题6分，1-5小题为单项选择，6-10小题为多项选择1两个分别带有电荷量q和+3q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）abcd12f【考点】库仑定律；电荷守恒定律【专题】计算题【分析】清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题【解答】解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为f=k，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为+q，距离又变为原来的，库仑力为f=k，所以两球间库仑力的大小为故选c【点评】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题2下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘 坐标原点o处电场强度最大的是（）abcd【考点】电场强度；电场的叠加【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据点电荷场强的公式和场强叠加原理，与选项相对比，分析求解问题分析时要抓住电场线从正电荷出发发无穷远处终止，或从无穷远处出发到负电荷终止【解答】解：设带电圆环在o点产生的场强大小为ea图中坐标原点o处电场强度是带电圆环产生的，原点o处电场强度大小为e；b图中坐标原点o处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生，坐标原点o处电场强度大小等于ec图中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点o处电场强度是带电圆环带电圆环产生的，原点o处电场强度大小为e；d图中第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点o处电场强度为0所以坐标原点o处电场强度最大的是b故选：b【点评】本题关键抓住对称性和叠加原理分析o点的场强要求学生在牢固的掌握基本知识的基础上要能过灵活的分析问题3如图，悬挂在o点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球a在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球b当b到达悬点o的正下方并与a在同一水平线上，a处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中b的电量分别为q1和q2，分别为30和45则为（）a2b3c2d3【考点】库仑定律；共点力平衡的条件及其应用【分析】小球a受力平衡，在两种情况下，对小球a受力分析，根据受力平衡的条件列方程既可以求得q1和q2的关系【解答】解：a球电量不变，设为q0两种情况下a球均受三个力作用下平衡库仑力f=a球质量设为m，对a球应用共点力平衡条件得 f=mgtan，两球之间的距离 r=lsin，其中l为线长，r为两球球心之间的距离由以上两式得到 q=tansin2所以=2故选c【点评】根据库仑定律，找出两种情况下ab之间的库仑力的大小，就可以求得q1和q2的关系，本题主要还是考查对库仑定律的理解4如图，把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在斜面上，需在mn间放一带电小球b，则b可能（）a带负电，放在a点b带正电，放在c点c带负电，放在b点d带正电，放在a点【考点】电势差与电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】小球a要平衡，受重力、支持力和静电力，根据共点力平衡条件分析即可【解答】解：小球a处于平衡状态，受力平衡，合力为零小球受重力，一定向下，支持力一定垂直向上，根据平衡条件，静电引力必然与前两个力的合力等大、反向且在同一条直线上，则b球可以放在c点，带负电；小球可以放在a点，带正电故d正确，a、b、c错误故选：d【点评】本题关键对物体受力分析后，根据三力平衡条件，得到未知力的方向范围5如图所示，竖直绝缘墙壁上有一个固定的质点a，在a点正上方的o点用绝缘丝线悬挂另一质点b，oa=ob，a、b两质点因为带电而相互排斥，致使悬线偏离了竖直方向，由于漏电使a、b两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点o的拉力大小（）a逐渐减小b逐渐增大c保持不变d先变大后变小【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】以小球b为研究对象，由于逐渐漏电的过程中，处于动态平衡状态分析b受力情况：重力g，a的斥力f1和线的拉力f2三个力作用，作出力图，根据fbf10qb，得到线的拉力f2与线长的关系，再进行分析求解【解答】解：以小球为研究对象，球受到重力g，a的斥力f1和线的拉力f2三个力作用，作出力图，如图作出f1、f2的合力f，则由平衡条件得：f=g根据fbf10qb得：a、b两质点带电量逐渐减少的过程中，ob、oq、g均不变，则线的拉力f2不变故选：c【点评】本题是力学中动态平衡问题，采用的是三角形相似法，得到力的大小与三角形边长的关系，进行分析6关于元电荷，下列说法中正确的是（）a元电荷实质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=1.601019 cd电荷量e的数值最早是由美国物理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7如图所示，可视为点电荷的小物体a、b分别带负电和正电，b固定，其正下方的a静止在绝缘斜面上，则a受力个数可能为（）aa可能受2个力作用ba不可能受3个力作用ca可能受4个力作用da可能受5个力作用【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对a物块进行受力分析，同时结合平衡条件进行分析【解答】解：a、首先物块受重力和b给的吸引力，若重力和吸引力恰好相等，则可以满足受力平衡的条件，所以a球可能受到2个力的作用，故a正确；c、若向上的吸引力小于重力，则a对斜面有压力，会受到斜面的支持力，若要合力为0处于平衡状态必须还要受一沿斜面向上的摩擦力才可以，所以a有可能受四个力的作用，故c正确由以上的分析可知，a不可能受3个力作用或受到5个力的作用故b正确，d错误故选：abc【点评】本题借助库仑力考查了物体受力平衡的条件应用，属于基础题按照受力分析的步骤与方法分析即可8原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电1.61015c，丙物体带电81016c则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是（）a乙物体一定带有负电荷81016cb乙物体可能带有负电荷2.41015cc丙物体一定带有正电荷81016cd丙物体一定带有负电荷81016c【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】物体经过摩擦后，会产生电得到电子的带负电，失去电子的带正电【解答】解：由题意可知，甲、乙两物体相互摩擦后，甲物体带正电1.61015c，则乙带负电1.61015c，若乙物体再与丙物体接触，由于丙物体带电81016c且带负电，则乙也一定带负电，大小为81016c，故ad正确，bc错误；故选ad【点评】此题考查子摩擦起电的本质，要理解和运用9如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体a带正电，另一带正电的点电荷b沿着以a为圆心的圆弧由p到q缓慢地从a的上方经过，若此过程中a始终保持静止，a、b两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用则下列说法正确的是（）a物体a受到地面的支持力先增大后减小b物体a受到地面的支持力保持不变c物体a受到地面的摩擦力先减小后增大d库仑力对点电荷占先做正功后做负功【考点】库仑定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用【专题】力学三大知识结合的综合问题【分析】解答本题应掌握：点电荷b从p到最高点过程与从最高点到q过程中，质点a一直处于平衡状态，由共点力平衡条件可以分析出其所受各个力的变化情况；以a为圆心的圆弧为等势线，因此移动过程中电场力不做功【解答】解：当质点b由p点运动到最高点的过程中，对物体a受力分析，如图，受重力g、地面的支持力n、摩擦力f以及静电力f；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：fsinf=0 nfcosmg=0 由两式可解得：n=mg+fcos；f=fsin；其中g与f不变，逐渐减小为零，因而支持力n逐渐变大，f逐渐变小；当质点b由最高点运动到q点的过程中，再次对物体a受力分析，如下图，受重力g、地面的支持力n、摩擦力f以及静电力f；将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：fsinf=0 nfcosmg=0 由两式可解得：n=mg+fcos；f=fsin；其中g与f不变，由零逐渐增大，因而支持力n逐渐变小，f逐渐变大；综合以上两个过程可知：物体a受到地面的支持力n先增大后减小，物体a受到地面的摩擦力先减小后增大，故a、c正确，b错误；质点a对质点b的静电力与质点b的速度总是垂直，因而其瞬时功率一直为零，由w=pt，a对b不做功，故d错误；故选ac【点评】本题关键对物体受力分析后，运用共点力平衡条件求解，关于静电力的功，要明确电场力做功特点10如图所示，两个带电小球a、b的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为1、2，且恰好处于同一水平面上，则（）a若q1=q2，则1=2b若q1q2，则12c若m1=m2，则1=2d若m1m2，则12【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；库仑定律【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对a、b球受力分析，根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系根据电场力和重力的关系得出两球质量的大小与夹角大小的关系【解答】解：对a、b球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：m1g=f1cot1，m2g=f2cot2不论q1与q2谁大谁小，它们之间的库仑力总是等值、反向、共线的，即总有f1=f2，所以当m1=m2，则1=2当m1m2，则12故cd正确故选cd【点评】要比较两球质量关系，我们要通过电场力把两重力联系起来进行比较二、填空实验题：11如图所示，等边三角形abc，边长为l，在顶点a、b处有等量同种点电荷qa、qb且qa=qb=+q则在顶点c处的电荷量为+qc的点电荷所受的电场力大小为k，方向垂直ab连线向上【考点】电场的叠加；库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】画出qc受力情况，根据库仑定律求出ab对c的作用力，再根据力的合成法则即可求解【解答】解：qc受力情况如图所示，qa、qb对qc的作用力大小和方向都不因其它电荷的存在而改变，仍然遵守库仑定律的规律 qa对qc作用力：fa=k，同性电荷相斥 qb对qc作用力：fb=k，同性电荷相斥由上知 fa=fb根据平行四边形法则，qc受的力f1即为fa、fb的合力，根据几何知识可知，qc受力的大小，f=k，方向为垂直ab连线向上故答案为： k，垂直ab连线向上【点评】本题考查了库仑定律和电场强度的矢量合成问题，关键是根据平行四边形定则合成12如图，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态（1）如q2为正电荷，则q1为负电荷，q3为负电荷（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是：1：【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）解决本题一定要把握“每个电荷都处于平衡状态”这一特点进行分析，已知q2为负电荷，可以利用假设法判断q1和q3的电性，如假设q1带正电，其它电荷是否平衡等，也可以利用“两同夹异，近小远大”（三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反，中间电荷离电量小的近，离电量大的远）进行判断（2）三个电荷处于同一直线上，每个电荷受两个库仑力作用处于平衡状态，据此列方程即可求解【解答】解：（1）假设q1带负电，要使q2平衡则q3也应带负电如果q1带正电，要使q2平衡则q3也应带正电但是q1、q3不能平衡，所以q1、q3都带负电荷（2）由于三个电荷均处于平衡状态，由库仑定律建立如下平衡式：对q1： =对q2： =对q3： =解得：q1：q2：q3=（）2：1：（）2答：（1）如q2为正电荷，则q1、q3都带负电荷（2）q1、q2、q3三者电量的大小之比为 （）2：1：（）2【点评】本题考察了库仑定律在电荷平衡中的应用，对于三个电荷平衡可以利用“两同夹异，近小远大”的规律进行电性判断，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正确难三、计算题：13如图所示，把一带电量为5108c的小球a用绝缘细绳悬起，若将带电量为+4106c的带电小球b靠近a，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成45角，取g=10m/s2，k=9.0109nm2/c2，且a、b两小球均可视为点电荷，求：（1）ab两球间的库仑力；（2）a球的质量【考点】库仑定律；牛顿第三定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】对小球a进行正确受力分析，小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件列方程求解【解答】解：（1）由库仑定律得：代入数据：f库=0.02n故ab两球间的库仑力为0.02n（2）由牛顿第三定律知，b所受库仑力与a所受库仑力大小相等，对a受力分析如下图所示：根据物体平衡得：f库=mgtan代入数据：m=2103kg故a球的质量为：m=2103kg【点评】本题结合物体平衡考