北师大版九年级年级全一册 11.3 电荷 同步练习
一、单选题
1.如图所示,将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。对该现象解释正确的是( )
A.摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.两气球因带了异种电荷而互相排斥
D.这种相互排斥现象与验电器的两片金属箔张开时原理相同
2.将毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个带电轻质小球,发现两者相互吸引,则小球( )
A.带负电 B.带正电
C.可能带正电,可能带负电 D.无法判断
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球,发现两者互相排斥,由此可判断( )
A.小球一定带正电
B.小球一定带负电
C.小球可能带负电,也可能不带电
D.小球一定不带电
4.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A箔片张开,验电器B不带电,再用带绝缘柄的金属导体棒连接A、B,如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.接触后,A的箔片带正电,B的箔片带负电
B.连接的瞬间正电荷从A向B移动
C.金属杆中瞬间电荷移动的方向是从B到A
D.接触后B验电器箔片张开,A验电器箔片闭合
5.在抗击新型冠状病毒期间,举国上下,万众一心,进行科学防治,下列这些与抗击疫情有关的说法不正确的是( )
A.新型冠状病毒的直径约为 100nm,它不属于分子
B.新型冠状病毒能通过飞沫传播,但飞沫传播的过程不属于扩散现象
C.KN95口罩拥有很强的防护能力,是因为带静电的熔喷布能吸附轻小的飞沫
D.新型冠状病毒不耐热,加热的方式也能够杀死病毒。如果把水从 20oC加热到60oC,水的比热容变大
6.2021年9月12日神舟十二号返回舱顺利着陆。神舟十二号返回舱在返回过程中,在大气层中与空气剧烈摩擦,在返回舱表面形成了静电,造成静电屏蔽。下列关于摩擦起电说法正确的是( )
A.任意两个物体相互摩擦,都能使这两个物体分别带电
B.摩擦起电的实质是质子的转移
C.摩擦起电会产生新的电荷
D.丝绸摩擦过的玻璃棒失去了电子
7.有甲、乙、丙三个轻质小球,其中甲球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥。现将甲与乙、丙分别靠近时,它们相互作用的情况如图所示。下列判断正确的是( )
A.乙球一定带负电,丙球可能带正电
B.乙球可能不带电,丙球一定带负电
C.乙球可能带正电,丙球一定带正电
D.乙球一定不带电,丙球可能带负电
8.将一个用细线悬挂的不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏,发现小球偏至更靠近电脑屏的位置,如图所示。据此推测显示屏( )
A.一定带正电 B.一定带负电
C.可能不带电 D.一定带电
9.将纸巾摩擦过的轻质吸管放在绝缘支架上,用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近吸管的一端,发现吸管这端远离橡胶棒。下列判断正确的是( )
A.摩擦过的吸管一定不带电 B.摩擦过的吸管一定带负电
C.摩擦过的吸管失去电子 D.摩擦过的纸巾得到电子
10.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,下列说法正确的是( )
A.橡胶棒与毛皮摩擦时失去电子,因此带负电荷
B.验电器的金属箔张开,是因为两片金属箔带异种电荷而相互排斥
C.橡胶棒接触金属球时,验电器中的电流方向为从金属箔到金属球
D.橡胶棒接触金属球时,橡胶棒所带的负电荷全部转移到金属箔上
11.用丝绸摩擦过的玻璃棒,去接触已经带电的验电器的金属球,发现金属箔的张角变小,则验电器的带电情况为( )
A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.不能确定
12.用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑,此过程中( )
A.通过摩擦创造了电荷 B.吸管和纸巾带同种电荷
C.正电荷在吸管和纸巾间转移 D.负电荷在吸管和纸巾间转移
二、填空题
13.梳理头发时,塑料梳子能吸引头发,此现象称为静电现象,塑料梳子和头发所带的电荷是______(选填“同种”或“异种”)电荷,使梳子和头发带电的方法是 ______,使用该方法使物体带电的实质:并不是创造了电荷,只是______。
14.用塑料梳子梳头时会因为摩擦而起电,经检验,塑料梳子_____(选填“失去”或“得到”)电子带负电,同时头发随梳子飘起来,一部分头发被吸引,除了带电体有吸引轻小物体的性质外,还有一部分头发和梳子在摩擦的过程中,头发所带电性与梳子所带的是_____(选填“同种”或“异种”)电荷互相吸引的缘故。
15.如图所示,是歼20战机与加油机空中加油的情景,歼20战机相对加油机是___________(选填“静止”或“运动”)的;由于飞机与空气发生___________而带上了大量的电荷,加油时有燃烧的危险,所以机体上装有尖端放电器。
16.如图甲,当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,铝箔条会旋转起来,则塑料棒______(选填“带电”或“不带电),图乙用丝绸擦过的玻璃棒接触不带电的验电器金属球,则两金属箔会带上______(填“正”或“负)电荷,两金属箔张开是因为______ 。
三、综合题
17.在中国科技馆二层“探索与发现”A厅中有一件展品名为“静电滚球”,如图所示.展台左侧是一个透明罩,罩内展台的中央为半球形的中心电极,罩内四周是环形金属板,环形金属板接地,罩内台面上放置着一些金属小球;展台右侧是一个转轮,转轮上有转动手柄.请将“静电小球”中金属小球的滚动原理补充完整:
金属小球的滚动原理是:当转动转轮时,中心电极带正电,由于静电感应,每个金属小球内部的电荷会重新排布,小球靠近中心电极一侧带负电荷、远离中心电极的一侧带等量的正电荷.由于每个小球的负电荷离中心电极距离近、正电荷离中心电极距离远,所以中心电极对负电荷的吸引力大于对正电荷的排斥力,因此,金属小球就会向_____滚动;当金属小球与中心电极碰撞时,金属小球带上正电荷.由于中心电极与金属小球都带有正电荷,小球受到中心电极_____力的作用而远离.当金属小球与接地的金属板碰撞时,正电荷被中和,此时金属小球_____(选填“带正电”、“带负电”或“不带电”).如此循环往复,小球会在中心电极和环形金属板之间不停地滚来滚去.
18.(1)电场强度
我们知道,磁体周围存在磁场.同样,带电体周围存在电场,我们用电场强度表示电场的强弱,在电场中各点的大小一般是不同的,越大,表示该点电场越强,不同点的方向一般也不同.
如图甲所示,若一个小球带的电荷量为,则与其距离为的点处的电场强度大小为(为常数),这说明距离带电体越远,电场越______.点处电场强度的方向如图甲中箭头所示.
(2)环形带电体的电场强度
如图乙所示是一个带电均匀的圆环.已知圆环的半径为,所带的总电荷量为,过圆环中心点作一垂直于圆环平面的直线,那么在此直线上与环心相距为的点处的电场强度的表达式是怎样的呢?
小雨首先把圆环均匀分割为许多等份,每一等份的圆弧长度为,则每一等份的电量为______;每一等份可以看作一个带电小球,则每一等份在点所产生的电场强度的大小为______;沿着方向的分量______.的大小等于圆环上所有等份的大小之和,即______.
19.完成下列题目:
(1)将两个铅柱底面削平、削干净,紧压后它们“粘”在一起很难被拉开,是因为______;冬天,在足球场上常常有人工草屑“粘”在鞋子和裤脚上,是因为______;
(2)1kg的冰在熔化过程中,温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”),冰水混合物的内能______(选 填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)火柴可以被点燃,也可以擦燃。前者是用______方法改变物体内能的;而后者又是用______方法改变物体内能的。
20.请阅读《导电陶瓷》回答35题.
导电陶瓷
我们生活中常见的陶瓷餐具、瓷砖等,是一种传统陶瓷.它是一种绝缘体,用于家居、建筑和工业绝缘子等.
有没有可以导电的陶瓷呢?现在出现了一种新型材料﹣﹣导电陶瓷.区别于传统陶瓷,导电陶瓷是一种优良的导体.那么,导电陶瓷导电的秘密在哪里?我们以可以导电的氧化物陶瓷(SrCe03)为例,当对陶瓷加热时,氧化物原子外层的电子获得了足够能量,得以克服原子核引力,向外运动,这些电子的运动,使陶瓷获得了导电性能.
导电陶瓷有许多类型,比如说碳化硅陶瓷(Sic)、氧化锆陶瓷(Zno2)、二硅化钼陶瓷(Mosi2)等,它们材料不同,功能各异,我们来看看它们有什么了不起的特性吧!导电陶瓷的本领,可不仅仅限于导电,相比铜等其他导体,导电陶瓷有优良的耐高温性能,极端高温下,铜熔化为液态,导电陶瓷则保持形态不变;导电陶瓷还有非常良好的抗氧化性能,它的特殊材料使得它在空气中十分稳定,暴露于空气中,铜的表面会被氧化,导电陶瓷则保持形态不变;除此之外,导电陶瓷还有意想不到的新特征﹣﹣耐腐蚀:在强酸环境下,导电陶瓷的特殊材料,不仅能让它保持导电性,还可以抗腐蚀.
导电陶瓷的本领如此之大,在生活和生产的许多地方,都可以看见它:它可以用于严酷的高温环境,如航天器、发动机的绝热层等;在冶金检测领域,如燃烧炉、钢水连续测温等,导电陶瓷原件可以大显身手;在微电子领域,可用于微电子行业的燃料电池原件,小小的导电陶瓷片,是照相机、环保汽车、移动通信等不可或缺的元件.如今导电陶瓷作为一种新型材料,还广泛应用于电力、交通、矿业勘探、环保、医药、高能核试验和热核聚变等.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)导电陶瓷区别于传统陶瓷,它是一种优良的导体,原因以可以导电的氧化物陶瓷为例,当对陶瓷加热时,原子外层的_____获得足够能量,来克服原子核的束缚而运动,从而使陶瓷获得了导电性能.
(2)导电陶瓷的类型很多,本领很大:不仅限于导电,还可以具备良好的_____、_____等.
(3)请你展开想象,就导电陶瓷的不同特征,举例说明导电陶瓷还可应用到哪些方面________ ?
21.下表是两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前带正电,次序在后带负电.
(1)物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫________电荷;
(2)由表中可知,羊毛与石棉摩擦后,羊毛带________电;
(3)尼龙与云母相互摩擦后,尼龙将________ 得到 失去 电子;
(4)由表中________ 能 不能 判断尼龙和纸摩擦后两者的带电情况.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.摩擦起电的实质是电荷的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电荷的转移使两气球带了电,并不是分子转移,故B错误;
C.一只气球在另一只气球上方“跳舞”,说明两个气球互相排斥,它们带了同种电荷,故C错误;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故这种现象与验电器的两片金属箔张开时原理相同,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,根据电荷间相互作用规律,异种电荷相互吸引,因此带电轻质小球带正电,故B符合题意;
故选B。
3.B
【详解】
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,把一个轻质的小球靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们相互排斥,则这个小球一定带负电,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.C
【详解】
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器A后,验电器A会带正电,用带绝缘柄的金属导体棒连接A、B,原先不带电的验电器B会与A带同种电荷即正电,故A错误;
BC.A带正电,B不带电,A由于缺电子会从B上夺得电子,所以B验电器上的自由电子向验电器A上转移,正电荷没有发生移动,故B错误,C正确;
D.接触后B的金属箔片带同种电荷会互相排斥而张开,A验电器由于得到B的电子其正电荷量减少,但俩金属箔片依然带同种电荷会互相排斥而张开,但张角比连接前小,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】
A.新型冠状病毒由蛋白质分子和RNA分子构成,新型冠状病毒不是分子,故A正确,不符合题意;
B.新型冠状病毒可以通过飞沫传播,飞沫肉眼可以看到,不属于分子,所以飞沫传播的过程不属于扩散现象,故B正确,不符合题意;
C.由于带电体能吸引轻小物体,KN95口罩拥有很强的防护能力,是因为口罩中间层的熔喷布是一种超细静电纤维,能够有效利用静电吸附轻小的病毒粉尘、飞沫,故C正确,不符合题意;
D.把水从 20℃加热到 60℃,水的温度升高,但物质种类和状态不变,所以比热容不变,故D不正确,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】
A.摩擦起电的原因是,组成不同物质的原子的原子核对核外电阻的束缚能力强弱不同,束缚能力强的摩擦过程中得到电子带负电,束缚能力弱的失去电子带正电,因此只有两种物质的原子核对核外电子束缚能力强弱不同时,互相摩擦才能使这两个物体分别带电,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子的转移,不是质子的转移,故B错误;
C.摩擦起电只是电子发生了转移。互相摩擦的两个物体,一个得到电子,一个失去电子,并没有产生新的电荷,故C错误;
D.丝绸摩擦过的玻璃棒失去了电子,带正电,丝绸得到了电子带负电,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,当甲球靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时被排斥,所以甲球带负电,由图可知,甲球和丙球相互排斥,所以丙球一定带负电,甲球和乙球靠近时相互吸引,甲球带负电,所以乙球不带电或带正电,故B正确,ACD错误。
故选B。
8.D
【详解】
由图知不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏时会被吸引,根据带电体能够吸引轻小物体知,显示屏一定带电,不能确定带什么电,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.B
【详解】
ABC.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用其去靠近吸管的一端时,吸管这段远离橡胶棒,则由同种电荷相互排斥可知,吸管一定带负电,吸管带负电是由于得到了电子,故可知AC错误,B正确;
D.由C中可知,摩擦过的吸管得到电子,则摩擦过的纸巾失去电子,故可知D错误。
故选B。
10.C
【详解】
A.橡胶棒与毛皮摩擦时得到电子,因此带负电荷,故A错误;
B.验电器的金属箔张开,是因为两片金属箔带同种电荷而相互排斥,故B错误;
CD.带负电的橡胶棒接触金属球时,一半负电荷从橡胶棒经过金属球移动到金属箔上,验电器中的电流方向为从金属箔到金属球,故C正确,D错误。
故选C。
11.B
【详解】
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;当用该玻璃棒去接触已带电的验电器时,发现验电器的金属箔张开的角度减小了,是因为发生了电中和现象;由此可知验电器原来带的电荷与玻璃棒所带的电荷是异种电荷,则验电器带负电荷。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.D
【详解】
A.摩擦起电的实质是电子的转移,故A不符合题意;
B.吸管和纸巾带不同种电荷,故B不符合题意;
CD.电子在吸管和纸巾间转移,带负电,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 异种 摩擦起电 电子在物体之间发生了转移
【详解】
[1][2]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。塑料梳子能够吸引头发是因为梳子与头发发生摩擦时电荷间发生了转移,使梳子和头发分别带上了异种电荷,而异种电荷互相吸引,所以塑料梳子能够吸引头发。
[3] 使用该方法使物体带电的实质, 并不是创造了电荷,而是在摩擦起电的过程中电子在物体之间发生了转移。
14. 得到 异种
【详解】
[1][2]摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电。用塑料梳子梳头时会因为摩擦而起电,塑料梳子得到电子带负电;由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以,头发所带电性与梳子所带的是异种电荷互相吸引的缘故。
15. 静止 摩擦起电(或摩擦)
【详解】
[1]空中加油时,歼20战机相对于加油机的位置没有改变,故歼20战机相对加油机是静止的。
[2]飞机与空气的原子核对电子束缚能力不同,在飞行过程中,飞机与空气发生摩擦使电子发生转移会使飞机带上电荷,为避免加油时放电而发生危险,机体上装有尖端放电器。
16. 带电 正 同种电荷相互排斥
【详解】
[1] 当塑料棒靠近不带电的铝箔条一端时,发现铝箔条会旋转起来,这说明铝箔条受到了塑料棒施加的吸引力作用,塑料棒带了电带电体能够吸引不带电的轻小物体。
[2] 用丝绸摩擦过的玻璃棒因为失去电子带正电,将它与验电器的金属小球接触后,金属箔片会带上正电。
[3] 因为同种电荷相互排斥,所以验电器的金属箔片会张开一个角度。
17. 中心电极 排斥 不带电
【详解】
由于每个小球的负电荷离中心电极距离近、正电荷离中心电极距离远,所以中心电极对负电荷的吸引力大于对正电荷的排斥力,因此,金属小球就会向中心电极滚动.由于中心电极与金属小球都带有正电荷,小球与中心电极相互排斥,即小球受到中心电极排斥力作用.当金属小球与接地的金属板碰撞时,正电荷被中和,此时金属小球不带电.
18. 弱 ;
【详解】
(1)[1]由电场强度大小的公式E=可知,当r增大时E变小,所以距离带电体越远,电场越弱;
(2)[2]半径为R的圆环的周长是2πR,圆弧长度为ΔL的弧上的电量为:
ΔL×;
[3]由勾股定理可知,ΔL处到点P的距离的平方:
r2=R2+x2,
P点所产生的电场强度的大小为
E1=①
[4]由图乙,结合数学知识,
cos∠E1PE1x=②
①②代入E1x=E1cos∠E1PE1x,得E1沿着OP方向的分量
E1x=E1cos∠E1PE1x=k,③
[5]将③代入EP=E1x×,得
EP=E1x× .
19. 分子间存在引力 带电体能吸引轻小的物体 不变 增大 热传递 做功
(1)①组成物质的分子间存在相互作用的引力与斥力;②带电体可吸引不带电的轻小物体;
(2)晶体在熔化过程中,尽管不断吸热,但是温度却保持熔点不变;
(3)做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量转化的过程,热传递是能量转移的过程,它们在改变物体的内能上是等效的。
【详解】
(1)[1]将两个铅柱底面削平、削干净,紧压后它们“粘”在一起很难被拉开,是因为分子间存在相互作用的引力。
[2]带电体能吸引轻小的物体,故摩擦后的鞋子和裤子由于带电而吸引草屑。
(2)[3][4]冰是晶体,在熔化过程中,尽管不断吸收热量,内能不断增大,但是温度却保持在熔点0℃不变。
(3)[5]放在火上点燃是将火柴从温度高的地方来获得内能,由温度差引起了内能的改变,故是通过热传递来改变物体内能的。
[6]火柴可以擦燃是通过克服摩擦做功来改变物体内能的。
20. 电子 抗氧化性 耐腐蚀 用于发动机的绝热层、燃烧炉、新能源汽车等
【详解】
(1)根据材料可知:当对陶瓷加热时,氧化物原子外层的电子获得了足够能量,得以克服原子核引力,向外运动,这些电子的运动,使陶瓷获得了导电性能;
(2)由材料可知:陶瓷的本领,可不仅仅限于导电,而且导电陶瓷有优良的耐高温性能,非常良好的抗氧化性能,还具有非常好的抗腐蚀性.
(3)导电陶瓷应用在生活和生产的许多地方,如航天器、发动机的绝热层、燃烧炉、钢水连续测温、照相机、环保汽车、移动通信电力、交通、矿业勘探、环保、医药、高能核试验和热核聚变等.
21. 正 负 得到 不能
【详解】
(1)物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷;把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;(2)因为表格中任意两种物质相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,所以石棉和玻璃摩擦后,石棉带正电,玻璃带负电.(3)按照题意,可知所给出的材料中次序越后的其原子核对电子的束缚能力越强.可先比较云母与羊毛对核外电子的束缚能力,云母与羊毛相互摩擦后,云母带正电,羊毛带负电,所以羊毛对电子的束缚能力比云母强;再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,尼龙带负电,尼龙比羊毛束缚核外电子的能力强;故尼龙比云母对核外电子的束缚能力强,因此尼龙与云母相互摩擦后,尼龙将得到电子而带负电;(4)可先比较纸与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,纸带负电,纸比羊毛束缚核外电子的能力强;再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,尼龙带负电,尼龙比羊毛束缚核外电子的能力强;故纸和尼龙摩擦后,根据表中数据不能判断它们带电情况.
【点睛】
1、本题是关于摩擦起电的题目,解决本题需要掌握摩擦起电的概念和实质;2、用摩擦的方式使物体带电,叫做摩擦起电;3、原子核对电子束缚能力强的将得到电子而带负电,原子核对电子束缚能力弱的将失去电子而带正电.
答案第1页,共2页
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