人教版 (2019)必修 第三册电荷达标测试

这是一份人教版 (2019)必修 第三册电荷达标测试，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．B中正电荷通过金属棒流向A，A金属箔的张角减小
B．A中自由电子通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大
C．A中负电荷通过金属棒流向B，B中正电荷通过金属棒流向A
D．金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箔的张角增大
2.用金属箔做成一个不带电的小圆筒，将其平放在干燥的绝缘桌面上。用毛皮摩擦过的橡胶棒慢慢靠近圆筒，当距离较近时圆筒被吸引到橡胶棒上，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
B．橡胶棒带的电荷量一定是元电荷的整数倍
C．橡胶棒靠近圆筒时，圆筒上、下部分感应出同种电荷
D．圆筒被吸引到橡胶棒上的过程中，圆筒与橡胶棒构成的系统电荷量不守恒
3.绝缘泡沫板上安装有一绝缘支架，支架一端通过丝线悬吊着一个金属球。现通过接触使金属球带上一定量的负电，然后在小球下方（戴上绝缘手套）不断叠放原本不带电的金属硬币，硬币始终未和小球接触，则下列说法正确的是（ ）
A．丝线上的拉力保持不变
B．丝线上的拉力会不断变大
C．最上方的硬币会带负电
D．用不戴绝缘手套的手触摸硬币，上方硬币所带电荷会消失
4.如图A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起始它们不带电，在它们的下端贴有金属箔片，C是带正电的小球，并移近导体A，则（ ）
A．A带正电，B带负电
B．先移走C，再分开A、B，A上的金属箔片仍张开
C．先分开A、B，然后移去C，A上的金属箔片闭合
D．先分开A、B，再移走C，最后再让A、B接触，A上的金属箔片闭合
5.科学家发现用一束激光照射某些晶体时，晶体表面能发射带负电的微粒，若测得所有带电微粒的电荷量总和−9.6×10−19∁，已知元电荷e=1.6×10−19∁，则微粒的个数最多为（ ）
A．9B．8C．7D．6
6.两个完全相同的金属球p、q，其中p球带的电荷量3.2×10−8∁，q球不带电。现将两球接触一下再分开，已知一个电子的电荷量为e=−1.6×10−19∁，下列说法正确的是（ ）
A．接触过程中，电子由p球转移到q球
B．接触过程中，正电荷由p球转移到q球
C．接触过程中，转移了个电子
D．接触过程中，转移了的正电荷
7.捕蝇草的叶片在受到触碰时，细胞膜外的钙离子内流，导致电位发生变化，叶片会迅速闭合。已知元电荷电荷量为1.6×10−19∁，若某次触碰时，流入细胞的钙离子数目为个，则这些钙离子携带的总电荷量为（ ）
A．1.6×10−7∁ B．1.6×10−6∁ C．3.2×10−7∁ D．3.2×10−6∁
8.“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”，下列关于“富兰克林铃”的说法正确的是（ ）
A．与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B．玻璃棒靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷、右侧带等量的异种电荷
C．玻璃棒靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生
D．铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生
9.如图所示，兴趣小组在参观科技馆中的“静电碰碰球”，他们转动手柄使玻璃罩中间的大金属球带上正电，周围不带电的小金属球碰上大金属球后会被弹开，下列分析正确的是（ ）
A .人在转动手柄的过程中创造了电荷
B .大金属球带正电是因为它有多余的电子
C .小金属球不带电是因为它内部没有电子
D .小金属球被弹开是因为同种电荷相互排斥
二、多选题
11.物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关物理学史实和科学思维方法的叙述正确的有（ ）
A．图甲英国物理学家卡文迪什用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量
B．图乙伽利略斜面实验是一个“理想实验”
C．图丙海王星的发现证明了万有引力定律的正确性
D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“等效替代法”
12.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位。关于元电荷，下列论述正确的是（ ）
A．电子和质子都是元电荷
B．物体所带的电荷量是可以连续取值的
C．元电荷是最小的电荷量
D．元电荷没有正负之分
三、非选择题
13.某同学采用如图所示的装置做静电感应的实验：在绝缘支架上的金属导体M和金属导体N按图中方向接触放置，原先M、N都不带电，贴在它们下部的两金属箔是闭合的。初始时开关S断开，将带正电小球P放置在M左侧（不接触M）。
开关S断开，贴在N下部的金属箔______；（填“张开”或“闭合”）
开关S闭合后，贴在N下部的金属箔______；（填“张开”或“闭合”）
再将开关S断开，手持绝缘棒将M、N分开，然后移开P，贴在M下部的金属箔______（填“张开”或“闭合”）；
若导体分开后M带上了的电荷−4×10−9∁，元电荷e=1.6×10−19∁，则实验过程中电子______（填“由M转移到N”或“由N转移到M”）且转移的电子数为______个。
14.在潮湿的天气里，一个人穿着橡胶底的鞋在木质地板上走动，身上因失去电子而带了3.2×10−6∁的正电荷。已知电子质量me=9.1×10−27kg，电子的电荷量。q=1.6×10−19∁求：
(1)多少个电子的电荷量等于1.6×10−6∁？
(2)此人身上失去了多少个电子？
(3)他的质量减少了多少？
(4)若这些电子全部集中在一个半径为1×10−15m的球体上，求这个球体的电荷体密度（电荷体密度ρ=QV，球体体积V=43πr3）。
一、单选题
1.答案：D
解析：金属导体中可自由移动的是自由电子（负电荷），正电荷不能移动。A带正电（缺少电子），连接后B的自由电子会流向A，B因失去电子带正电，金属箔张角增大；电流方向与电子移动方向相反，故瞬间电流从A流向B。A（正电荷流动）、B（A的电子流向B）、C（正负电荷均流动）均错误，D正确。
2.答案：B
解析：A项，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（丝绸摩擦玻璃棒带正电），错误；B项，任何带电体的电荷量都是元电荷（e=1.6×10−19 C）的整数倍，这是电荷量子化的结论，正确；C项，橡胶棒靠近圆筒时，静电感应使圆筒靠近端带正电、远离端带负电（两端异种电荷），上下部分电荷性质相同，错误；D项，系统电荷量守恒（仅电荷转移，无创生或消失），错误。
3.答案：B
解析：A、B项，金属球带负电，下方硬币（导体）感应出正电，小球受向下的吸引力（异种电荷相互吸引）。小球受力平衡：吸T=G+F吸（T为拉力，G为重力，吸F吸为吸引力）。叠放更多硬币时，感应正电荷增多，吸F吸变大，故T变大，A错误、B正确；C项，最上方硬币靠近小球的一面带正电（异种感应），错误；D项，不戴绝缘手套触摸硬币时，硬币的负电荷通过人体（接地）导走，但正电荷保留，错误。
4.答案：D
解析：A项，C带正电靠近A时，静电感应使A带负电（靠近C端）、B带正电（远离C端），错误；B项，先移走C，A、B电荷中和，再分开均不带电，箔片闭合，错误；C项，先分开A、B，再移走C，A带负电、B带正电，箔片均张开，错误；D项，A、B再接触时，正负电荷中和，均不带电，箔片闭合，正确。
5.答案：D
解析：每个带电微粒带负电，最小电荷量为e（元电荷）。个数最多时，每个微粒电荷量取最小值e，故个数n=|Q|e=9.6×10−191.6×10−19=6，D正确。
6.答案：C
解析：A项，p带正电（缺少电子），接触时q的自由电子转移到p，错误；B项，正电荷不能移动（金属中自由电荷为电子），错误；C项，接触后两球带等量正电，每球电荷量Q=3.2×10−82=1.6×10−8 C，p得到的电子电荷量为1.6×10−8 C，转移电子数n=1.6×10−81.6×10−19=1×1011个，正确；D项，转移的是电子（负电荷），非正电荷，错误。
7.答案：C
解析：钙离子（Ca2+）每个带2e正电，假设流入数目为1×1012个（题目排版遗漏，结合选项推导），总电荷量Q=n×2e=1×1012×2×1.6×10−19=3.2×10−7 C，C正确。
8.答案：B
解析：A项，丝绸摩擦玻璃棒带正电，错误；B项，玻璃棒靠近甲时，静电感应使甲左侧（远离玻璃棒）带负电、右侧（靠近玻璃棒）带正电，等量异种电荷，正确；C、D项，电荷和能量均不能创生（守恒定律），仅发生转移或转化，错误。
9.答案：D
解析：A项，电荷不能创造（守恒定律），转动手柄是使电荷转移，错误；B项，带正电是因为失去电子（缺少电子），错误；C项，不带电是因为正负电荷总量相等，并非无电子，错误；D项，小金属球接触大球后带正电，同种电荷相互排斥而弹开，正确。
二、多选题
11.答案：BC
解析：A项，图甲是密立根油滴实验（测电子电荷量），卡文迪什测万有引力常量，错误；B项，伽利略斜面实验是“理想实验”（忽略摩擦，推理得出惯性结论），正确；C项，海王星的发现是万有引力定律的重要验证，正确；D项，图丁采用“微元法”（分割成小段匀速运动求和），非等效替代法，错误。
12.答案：CD
解析：A项，电子和质子的电荷量为e，但元电荷是最小电荷量（物理量），并非粒子，错误；B项，电荷量是量子化的（只能取ne，n为整数），不能连续取值，错误；C项，元电荷是自然界最小的电荷量，正确；D项，元电荷仅表示电荷量大小，无正负之分，正确。
三、非选择题
13.答案：张开；闭合；张开；由N转移到M；2.5×1010
解析：
开关S断开：M、N接触，P带正电感应使N带正电，金属箔张开；
开关S闭合：N通过开关接地，负电荷从地流入N中和正电，箔片闭合；
断开S、分开M和N、移走P：M保留感应负电，箔片张开；
M带−4×10−9 C（负电，说明得到电子），故电子由N转移到M；转移电子数n=|Q|e=4×10−91.6×10−19=2.5×1010个。
14.解：
(1) 电子个数n1=Q1e=1.6×10−61.6×10−19=1×1013个。
(2) 失去电子数总n2=Q总e=3.2×10−61.6×10−19=2×1013个。
(3) 质量减少量Δm=n2⋅me=2×1013×9.1×10−27=1.82×10−13 kg。
(4) ① 球体体积V=43πr3=43×π×(1×10−15)3≈4.19×10−45 m3；
② 电荷体密度总ρ=Q总V=3.2×10−64.19×10−45≈7.6×1038 C/m3。