第九章 静电场及应用 单元检测卷（提升）-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第九章 静电场及应用单元检测卷（提升）-人教版高中物理必修三 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．电场中某区域的电场分布如图所示，a、b是电场中的两点。下列说法正确的是（    ） A．a、b两点的场强相等 B．a点的场强小于b点的场强 C．同一个点电荷在a点所受的电场力小于在b点所受的电场力 D．同一个点电荷在a点所受的电场力大于在b点所受的电场力 2．下列说法不正确的是（　　） A．摩擦过的琥珀能吸引小物体，说明小物体一定带电 B．在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是防止静电危害 C．静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，使喷涂更均匀 D．避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷导入大地，使建筑物避免雷击 3．A为带正电的小球，B为不带电的金属导体，把B放在A的附近，下列正确的是（　　） A．A、B之间存在排斥力 B．A、B之间存在吸引力 C．A、B之间没有相互作用 D．A、B之间可能吸引，也可能排斥 4．如图所示，空间O点有一正点电荷，电荷量为Q，它在P点产生的场强大小为E，则下图中能正确描述E、Q关系的是（　　）    A．   B．   C．   D．   5．下列说法中正确的是（　　） A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷 B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向 D．无论中的q值（不为零）如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变 6．如图是研究电荷之间相互作用力的实验装置。带电量为Q的金属小球A用绝缘杆固定在地面上，带电量为q、质量为m的金属小球B用绝缘细线悬挂在可移动支架上，两者均可看作点电荷，且处于同一水平线上，距离为d，细线与竖直方向夹角为，细线拉力为。再将两小球的距离增大为，调整支架，使两小球仍处于同一水平线上，此时细线与竖直方向夹角为，细线拉力为。则下列说法正确的是（　　） A．两小球可能带异种电荷 B．细线拉力大小小于 C．与之比为2：1 D．两小球距离为时，小球B在小球A处产生的电场强度大小可表示为 7．如图所示，真空中有两个点电荷和，分别固定在x坐标轴上的x=0和x=6cm的位置，则下列说法正确的是 A．在x轴上有两个场强为0的点 B．在x=1.2cm处场强为0 C．在x轴上的x<6cm的区域场强沿着x的负方向 D．在x轴上的x>6cm的区域场强沿着x的正方向 8．下列物理量单位用国际单位制表示正确的是（    ） A．速度   B．静电力常量   C．劲度系数   D．电场强度   9．在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环，质量为m的金属小球（视为质点）通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当圆环、小球都带有相同的电荷量Q（未知）时，发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，如图所示。已知静电力常量为k。则下列说法中正确的是（　　） A．电荷量 B．电荷量Q＝ C．线对小球的拉力 D．线对小球的拉力 10．如图所示，三个质量均为m的带电小球（球A、球B和球C）被三根不可伸长的绝缘细绳（绳①、绳②和绳③）系于O点，三球平衡时绳②处于竖直方向，且悬点O、球A、球B和球C所在位置正好组成一个边长为a的正方形。已知球A、球B和球C均带正电，电荷量分别为、和，若，静电力常量为k，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．和可以不相等 B．绳①和绳②的拉力之比为 C．绳②的拉力为2mg D． 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．在物理学发展史上，许多科学家通过不懈的努力，取得了辉煌的研究成果，下列表述符合物理学史实的是（　　） A．牛顿总结出了万有引力定律并测出万有引力常量 B．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 C．开普勒通过大量运算分析总结出了行星运动的三大定律 D．亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因 12．如图所示，当我们使用有线话筒扩音时，有些由于周围环境中产生的电信号会通过话筒线混入功率放大器中进行放大，影响扩音的效果。因此，很多优质的话筒线在构造上都采取了防备措施。其原理与以下应用相同的是（　　） A．在燃气灶中的电子点火器 B．野外高压输电线上方安装两条与大地相连的导线 C．使空气中的尘埃带电，在静电力作用下尘埃到达电极而被收集起来 D．在超高压输电线路上带电作业的工人穿戴含金属丝织物的工作服 13．如图所示，质量为M的半球形物体A放在粗糙水平地面上，一端固定在最高点处的水平细线另一端拉住一质量为m的光滑球B．A、B两球的球心连线与竖直方向成30°角，B球均匀带正电，电荷量为q，处在电场强度为E，与水平面成60°斜向下的匀强电场中，整体静止，则下列说法正确的是( ) A．A对地面的压力等于 B．地面对A的摩擦力方向向左，大小为 C．细线对小球的拉力大小为 D．B对A的压力大小为 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素实验。 O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图中实验采用的方法是_______（填正确选项前的字母） A．理想实验法     B．等效替代法    C．微小量放大法 D．控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是___________； A．电荷间的距离                B．丝线偏离竖直方向的角度 C．带正电物体的电荷量          D．小球的电荷量 （3）若球质量为m，在P1位置的偏离竖直方向的夹角为，则带电体受的库仑力大小为___________。 15．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。 实验表明∶两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，此同学在探究中应用的科学方法是_______（选填∶“累积法”、 “等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。 16．如图，带电量为的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方，高度，一个质量为、带电量的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为r=0.1m。（静电力常量）求： （1）小球A、B之间的库仑力F的大小； （2）桌面对小球B的支持力的大小； （3）小球运动的线速度v的大小； 17．如图所示，把一质量为的带电小球用绝缘细绳悬起来，若将电荷量为的带电小球B靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，球达到平衡，此时绳与竖直方向夹角，取，，且A、B两小球均可看成点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力； （2）A球带何种电荷，且电荷量多少。      18．如图所示，一长为的绝缘细线下端拴一质量为、带电量为的小球，将它置于一方向水平向右的匀强电场中，当细线偏离竖直方向的夹角为时，小球处于平衡。已知重力加速度为g，问： （1）小球带何种电荷，匀强电场的场强的大小为多少？ （2）撤去电场，小球运动到最低点时细线上的拉力是多大？ 19．如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为。求： (1)点的电场强度的大小； (2)物块运动到点时加速度的大小和方向； (3)物块通过点的速度大小。 试卷第4页，共6页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 《第九章 静电场及应用单元检测卷（提升）-人教版高中物理必修三》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B A D D D B A B 题号 11 12 13 答案 BCD BD BC 1．D 【详解】AB．根据电场线的疏密程度反映电场强度的大小，可知a点的场强大于b点的场强，AB错误； CD．由于a点的场强大于b点的场强，可知同一个点电荷在a点所受的电场力大于在b点所受的电场力，C错误，D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．摩擦过的琥珀能吸引小物体，是因为琥珀带电，可吸引轻小物体，A错误； B．在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是让静电通过人体导走，以防止静电危害，B正确； C．静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，可通过异种电荷相互吸引的特性，让喷涂更均匀，C正确； D．避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷导入大地，使建筑物避免雷击，D正确。 本题选不正确的，故选A。 3．B 【详解】放在A附近时，由于静电感应在近端感应出负电荷，而远端感应出正电荷，根据库仑定律可知，A与B近端的引力大于远端的斥力，因此AB间存在引力；故ACD错误，B正确。 故选B。 4．A 【详解】根据点电荷场强表达式 可知图像为过原点的一条倾斜直线。 故选A。 5．D 【详解】AB．带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无直接关系，故AB错误； C．电场中某点的场强方向即正试探电荷在该点的受力方向，与负试探电荷的受力分析相反，故C错误； D．电场强度有电场本身决定，与试探电荷无关，无论中的q值（不为零）如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．由图可知，两小球互相排斥，所以两小球带同种电荷，A错误； B．小球受力分析如图所示 两小球间的库仑力为 绳子拉力 小球间距离变大，F变小，所以拉力变小。故细线拉力大小大于，B错误； C．绳子与竖直方向夹角正切值为 两小球的距离增大为，库仑力变为原来的，所以与之比为4：1，C错误； D．两小球距离为时，绳子与竖直方向夹角正切值为 故小球B在小球A处产生的电场强度大小可表示为，D正确。 故选D。 7．D 【详解】A. 场强为0时，两个点电荷在该处产生的场强大小相等、方向相反，由于两个点电荷都带正电，电荷量不等，由知，在轴上有一个场强为0的点，该点在轴上两个点电荷之间靠近的位置，故A错误； B. 设场强为0的点坐标为,则有： 可得 故B错误； C. 根据电场的叠加原理知，在轴上的和的区域场强沿着的负方向，在的区域场强沿着的正方向，故C错误； D. 根据电场的叠加原理知，在轴上的的区域场强沿着的正方向，故D正确． 8．B 【详解】A．速度v国际单位是m/s，故A错误； B．静电力常量k国际单位是，故B正确； C．劲度系数k国际单位是N/m，故C错误； D．电场强度E国际单位是N/C，故D错误； 故选B。 9．A 【详解】AB．如图： 取圆环顶端长为d的一小段，其带电量为 对金属球的库仑力为 同理，圆球最底端长为d的一小段，对金属球的库仑力也为Fc，且两力的竖直分力平衡，设绳子与竖直方向夹角为，则Fc在水平方向的分力为 故整个圆环对小球的合力方向水平向右，大小为 小球受重力、拉力和电场力而平衡，由相似三角形关系可得 解得 故A正确B错误； CD．由相似三角形关系可得 解得 故CD错误。 故选A。 10．B 【详解】A．因②竖直，可知两边电荷AC对B的库仑力相等，因距离相等可知AC带电量必然相等，选项A错误； BC．因为，且，则 对A受力分析可知绳①的拉力 对ABC整体受力分析可得 解得 则 选项B正确，C错误； D．对球B，设A对B以及C对B的库仑力均为F，则 解得 又 结合可得 选项D错误。 故选B。 11．BCD 【详解】A. 牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许测出万有引力常量，A不符合； B. 密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，B符合； C. 开普勒通过大量运算分析总结出了行星运动的三大定律，C符合； D. 亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，D符合。 故选BCD。 12．BD 【详解】根据题意可知，很多优质的话筒线在构造上都采取了防备措施的原理是利用了静电屏蔽。 A．在燃气灶中的电子点火器原理是尖端放电，故A错误； B．高压输电线的上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来，免遭雷击，这两条导线起到静电屏蔽作用，故B正确； C．使空气中的尘埃带电，在静电力作用下尘埃到达电极而被收集起来原理是静电除尘，属于静电的利用，故C错误； D．在超高压输电线路上带电作业的工人穿戴含金属丝织物的工作服利用的是静电屏蔽原理，故D正确。 故选BD。 13．BC 【详解】AB．对球和半球形绝缘体整体分析，受重力、支持力、电场力和摩擦力，根据平衡条件，有： N=(M+m)g+qEsin60∘=(M+m)g+qE； f=qEcos60∘=qE，向左 根据牛顿第三定律,A对地面的压力大小为 (M+m)g+qE A对地面的摩擦力方向水平向右,大小为qE；故A错误，B正确； CD．对球受力分析，受重力、支持力、拉力和电场力，如图所示： 根据平衡条件，有： T=Nsin30°+qEsin30° Ncos30°=mg+qEcos30° 联立解得： T= N=mg+qE 根据牛顿第三定律，压力为mg+qE，故C正确，D错误。 故选BC。 14． D B 【详解】(1)[1] 图中实验采用的方法是控制变量法。故选D。 (2)[2]对小球受力分析，有 可知，反映小球受带电体的作用力大小的是丝线偏离竖直方向的角度。故选B。 (3)[3]根据前面分析，可得 15． 减小 控制变量法 【详解】[1]先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，对B小球进行受力分析，可得小球受到的电场力为 B球悬线偏角越大，电场力越大，说明两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大； [2]先保持两带电小球的电荷量不变，改变两者之间的距离；再保持两带电小球之间的距离不变，改变小球所带电荷量；这是运用控制变量的实验方法。 16．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由几何关系知，A、B小球间的距离 A、B球连线与竖直方向的夹角。 由库仑定律 （2）在竖直方向，小球B的合力为0，即 代入数据可得 （3）库仑力的水平方向分力提供向心力 代入数据可得 17．（1）；（2）负电荷， 【详解】（1）对A球受力分析，由平衡条件可得 解得 （2）由于异种电荷相互吸引，故A球带负电，由库仑定律可得 解得 18．（1）正电荷，；（2） 【详解】（1）小球受力如图所示 根据平衡条件可知，小球受电场力方向与场强方向相同，则小球带正电； 由平衡条件得 解得 （2）小球运动到最低点的速度大小为，细线上的拉力为，根据动能定理 根据牛顿第二定律得 解得 19．(1)；(2)，方向竖直向上；(3) 【详解】(1)正、负点电荷在A点产生的场强 A点的电场强度的大小 (2)由牛顿第二定律得 解得 方向竖直向上； (3)小物块从A到B过程中，设克服阻力做功Wf，由动能定理得 小物块从A到O过程中 解得 答案第6页，共7页 答案第7页，共7页 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