2022人教版高中物理必修第三册练习题-全书综合测评

2022人教版高中物理必修第三册

全书综合测评

（满分：100分;时间:75分钟）

一、单项选择题（本题共7小题,每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选

项中，只有一项是符合题目要求的）

1.（2021海南华侨中学高二期中）静电学知识在生活中有着广泛的应用，下列应用

说法不正确的是（）

A.高压输电线上方有两根导线与大地相连可免遭雷击

B.小鸟停在单根高压输电线上会被电死

C.燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好

D.打雷时，待在汽车里比待在木屋里要安全

2.（2020山东学考模拟）在金属球壳的球心处有一个正点电荷，球壳内外的电场线

分布如图所示，下列说法不正确的是（）

A."点的电场强度比〃点的大

B.球壳内表面带负电,外表面带正电

C.试探负电荷在4点的电势能比在/点的大

D.试探负电荷沿电场线从必点运动到N点,静电力做负功

3.（2021湖北夷陵中学高二期中）某静电场的电场线与x轴平行，电势0随x坐

标变化的关系图像如图所示。已知电场中只0两点的x坐标分别为1m、4m。

将一带负电的粒子（重力不计）从坐标原点。由静止释放，则（）

123456x/m

A.粒子在〃点的动能等于在0点的动能

B.粒子在。点的动能大于在0点的动能

C.粒子在夕点的电势能小于在0点的电势能

D.粒子在〃点的电势能大于在0点的电势能

4.（2021湖北麻城一中高二期中）当接通电源后，小磁针A按如图所示方向运动,

则（）

A.小磁针8的N极向纸外转

B.小磁针8的N极向纸里转

C.小磁针8不转动

D.因电流未标出，所以无法判断小磁针方如何转动

5.（2020河南八市重点高中联盟高二月考）如图所示是某商场新安装的自动扶梯,

其电动机额定电压为4额定电流为/,效率为〃，则下列说法正确的是（）

A.该扶梯电动机的内阻为？

B.该扶梯电动机的机械功率为UI

c.该扶梯电动机的发热功率为（1-n）ui

D.该扶梯电动机正常工作时每秒消耗的电能为nui

6.（2020浙江杭州高三月考）如图所示,平行板电容器充电后断开电源,极板间有

一点P,在尸点固定一个试探电荷q,现将下极板向下平移一小段距离，如果用F

表示试探电荷在尸点所受的静电力，用后表示极板间的电场强度,用。表示尸点

的电势,用笈表示试探电荷在〃点的电势能,则下列物理量随两极板间距离d的

变化关系的图线中，可能正确的是（

7.（2020河南郑州高三月考）有一半径为〃的均匀带正电薄球壳,在通过球心的直

线上，各点的场强£,随与球心的距离x变化的关系如图所示;在球壳外空间，电场

分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电力常量为k,半径为〃的球面面积

为94nV,则下列说法正确的是)

A•均匀带电球壳带电密度为盖

B.图中2-1.57?

C.在x轴上各点中有且只有产A处电势最高

D.球面与球心间电势差为&R

二、多项选择题（本题共4小题,每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选

项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的

得。分）

8.（2020江西上高二中高二月考改编）2008年9月25日，我国“神舟七号”载人

飞船发射成功，在离地面大约200km的太空运行。假设载人舱中有一边长为50

cm的正方形导线框,在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向，此时地磁场磁感

应强度庐4X10节丁,方向如图所示。口溜37°=0.6,cos37°=0.8）下列说法正

确的是（）

A.线框在水平位置时穿过线框的磁通量大小为6.0X106Wb

B.线框在竖直位置时穿过线框的磁通量大小为6.0X106Wb

C.该过程中磁通量的改变量大小是2.OXIO"wb

D.该过程中磁通量的改变量大小是1.4义IO,帏

9.（2020河南八市重点高中“领军考试”）如图所示，虚线为某电场中间距相等且

平行的等势面,实线是垂直于等势面的一条直线,其中等势面A的电势为2V,一

电子仅在静电力的作用下运动，经过。、。等势面时的动能分别为10eV和4eV,

已知两等势面间的距离为2cm,则下列说法中正确的是（）

0\A；B\C\D

A.此电场的电场强度的大小为100V/m,方向由。指向D

B.等势面方的电势为零

C.电子不可能到达〃等势面

D.电子运动到某一位置，其电势能为-2eV,则它的动能为8eV

10.（2021广西柳州铁一中高二期末）在如图所示的电路中，电源电动势为区内

电阻为r,C为电容器,就为定值电阻,A为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正

常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）

A.灯泡L将变暗

B.灯泡L将变亮

C.电容器。的电荷量将减小

D,电容器。的电荷量将增大

11.（2020河南八市重点高中联盟高三上联考）如图甲所示,绝缘轻质弹簧的下端

固定在水平地面上，地面上方存在一方向竖直向下的匀强电场,一质量为勿、带电

荷量为的小球,轻放在弹簧的上端，小球向下运动的过程中，加速度a和位移x

的关系如图乙所示，图乙中a、x。均为已知量,重力加速度为g,不计空气阻力，则

下列物理量能够求出的是（）

A.匀强电场的场强

B.弹簧的劲度系数

C.小球下落息时的电势能

D.小球下落过程中的最大速度

三、非选择题（本题共6小题,共63分）

12.（2019福建漳平一中高三月考）（10分）实验室新购进一捆长度为100m的铜

导线,某同学想通过实验测量此铜导线的电阻率0。

乙

丙

（1）用图甲所示的螺旋测微器测量铜导线的直径d从图甲中读出铜导线的直径

d=mm。

⑵在测量铜导线的电阻4时，该同学用9根铜导线将器材连接,如图乙所示。电

路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零，保护电阻尼=3.0Qo

①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至（填“左端”“右端”或

“中间位置”）。

②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电流表有示数、电压表的示数总为零。

若5、6、7、8四根导线中，只有一根导线断路，则这根导线是（填数字

代号）。

③排除故障后，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.50A时，电压表（量程为

0、V）的示数如图丙所示，其读数为Vo由以上数据可求得P=

Q-m（结果保留两位有效数字）。

13.（2021湖北仙桃一中高二期末）（8分）（1）一量程为3V的改装电压表由灵敏

电流计G与电阻串联而成,如图1所示。若在使用中发现此电压表的读数总比

准确值稍大一些,采用下列哪种措施可加以改进o

―|=）----©-----

AR

图1

A.在7?上串联一个比7?小得多的电阻

B.在左上串联一个比A大得多的电阻

C.在A上并联一个比力小得多的电阻

D.在〃上并联一个比〃大得多的电阻

⑵将此电压表调好校准接入电路,测某电路两端的电压,指针示数如图所示，电

压为Vo

Ip

Y分；5

(3)(多选)关于多用电表的使用，下列做法正确的是

图(a)图(h)图(c)图(d)

A.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡，用图(a)所示的电路，闭合开关

S,则可测小灯泡两端的电压

B.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电流挡，用图(b)所示的电路，闭合开关

S,则可测通过小灯泡的电流

C.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图(c)所示的电路，

开关S保持断开,则可测小灯泡的电阻

D.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图(d)所示的电路，

会观察到此时欧姆表示数很小

14.(2020甘肃玉门一中高二期中)(8分)如图所示，真空中有4B、。三个点，它

们的连线是一个等边三角形,边长r=0.1m,把两个带正电的点电荷放在B、。两

点,它们的电荷量相等,均为缶3.0Xl(rCo

(1)反。两点的点电荷之间的库仑力是多大？

⑵求4点的合场强大小；

(3)若在/点放置一个电荷量gXICT5C的点电荷,则它受到的库仑力是多大？

A

A..

15.(2021湖南株洲一中高二期中)(8分)如图所示的电路中，电源电动势后10V,

内阻尸0.5。，电动机的电阻兄=1.0Q,定值电阻用=1.5Qo电动机正常工作

时，理想电压表的示数4=3.0Vo求：

(1)电源总功率；

⑵电源的输出功率；

(3)电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率。

，、电动机

E人I

rT6

16.（14分）如图所示，两带电平行板从方间的电压年400V,形成匀强电场，两板

相距加0.10m,板长£=0.30mo一带电荷量疔1.0X10心C、质量炉LOX1（）22

kg的粒子沿平行于板的方向从两板的正中间射入电场后向着〃板偏转,不计带电

粒子所受重力。

（1）如图甲所示,粒子在平行板间运动时的加速度为多大？

⑵如图甲所示,要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度小至少为多大？

⑶如图乙所示,如果粒子是经电压〃加速后,再进入甲图的平行金属板间，若粒

子从两板正中间垂直电场方向射入,且恰好能穿出电场,求加速电压〃的大小和

粒子离开偏转电场时的动能。

17.（2019江西新余一中高三月考）（15分）如图所示，小球（可视为质点）带电荷量

为q=+lXIO-2C,质量为/^2X102kg,放在倾角为0=37°的足够长绝缘斜面上。

斜面回部分光滑,其他部分粗糙,且小球与斜面间的动摩擦因数〃=().5,比段有

一平行于斜面向上的有界匀强电场。现让小球从力点由静止释放,到达。点时速

度恰好为0。已知力少的长度为£=4cm,比的长度为asin37°=0.6,cos

2

37°=0.8,g取10m/so求:

(1)匀强电场的场强后的大小;

⑵小球从4点到。点所用的时间;

⑶小球第一次沿斜面向上运动的最高点到〃点的距离。

8

答案全解全析

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1.B高压输电线上方有两根导线与大地相连,把高压线屏蔽起来,可免遭雷击,A

正确;小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压很小,不会对

小鸟造成伤害,B错误;燃气灶的电子点火器运用了尖端放电的原理，属于尖端放

电现象，钉尖形电极比球形好,C正确;一辆金属车身的汽车是一个比较好的“避

雷所”，D正确。

2.C由电场线的分布情况可知，〃处的电场线比〃处的电场线密,必点的场强大

于〃点的场强,选项A正确；由于静电感应,金属球壳内表面感应出负电荷,外表

面感应出正电荷，选项B正确;沿电场线方向电势逐渐降低，彳点的电势比£点的

电势高，所以试探负电荷在4点的电势能比在/点的小，选项C错误;试探负电荷

沿电场线从"点运动到N点的过程中，所受的静电力的方向由N指向M,则静电力

做负功，选项D正确。

3.A分析图像可知，只0两点的电势相等，电势差为零，粒子从P运动到0的过

程中，电场力做功为零,根据动能定理,两点的动能相等,A选项正确,B选项错误；

粒子在〃点的动能等于在。点的动能，由能量守恒定律，粒子在〃点的电势能等

于在0点的电势能,C、D选项错误。

4.A由小磁针/的N极运动方向知,螺线管的左侧为S极,右侧为N极，由安培

定则判断小磁针〃处的磁场方向向外，小磁针N极受力方向与该处磁场方向一致。

故A正确,B、C、D错误。

5.C含电动机电路是非纯电阻电路,不能用部分电路欧姆定律计算电阻,选项A

错误;该扶梯电动机的机械功率为nUI,选项B错误;该扶梯电动机的发热功率为

UI-啥UL选项C正确;该扶梯正常工作时每秒消耗的电能为UI,选项D

错误。

6.C电容器充电后，断开电源，电容器的电荷量保持不变,根据自。伐与和

4TI/cdU

当可得:£半,所以两板间的场强不变,试探电荷在P点所受的静电力也不变，

a2rs

选项A、B错误;设尸点与上极板的距离为//点与上极板间的电势差U，=Ed\

由于上极板接地，所以上极板的电势为零，即U'=Ed，=6p,由以上的分析可知，产点

电势不变,根据公式耳0,可知电荷在尸点的电势能不变,选项C正确,D错误。

7.A由图线可知,距离球心〃处的场强为E。,则根据点电荷场强公式可知即塔,

解得球壳带电荷量为①哈则均匀带电球壳带电密度为名二生,选项A正确；

k4n/c

根据点电荷场强公式,在产r处有汨=与解得r=V27?,选项B错误；由题意可知在

2r2

X轴上各点中，在07范围内各点的电势均相同且为最高，球面与球心间的电势差

为零，选项C、D错误。

8.AD线框在水平位置时一，穿过线框的磁通量为①EBSsin370=4X10

5X0,5X0.5X0.6Wb=6.0X106Wb,当线框转至竖直位置时一，穿过线框的磁通量

5

为^2=-BSCOS37°=-4X10*X0.5X0.5X0.8Wb=-8.OX10‘Wb,该过程磁通

量的改变量大小为△@=|色-血|=1.4义1()5Wb,选项A、D正确,B、C错误。

9.ABD设相邻等势面之间的电势差为〃电子经过。、。等势面时的动能分别为

10eV和4eV,根据动能定理可得-e(0。-勿)=-6eV,则入厂。尸6V,又

。千3〃所以建2V,从。到。电子动能减小，电势能增大，而电子带负电,所以从0

到。电势降低，所以电场线方向由。指向C,因/的电势为2V,故等势面〃的电

势为零,选项B正确;根据鼠［得斤100V/m,选项A正确；因只有静电力做功,动

a

能与电势能之和保持不变，当电子的速度为零时一,设此时电子所在等势面的电势

为0,由能量守恒定律可得e"+6eV=e。，因〃的电势为零，解得。=-6V,而〃

的电势为-4V,选项C错误；同理，由能量守恒定律可得e"+6eV=-2eV+瓦解得

瓦=8eV,选项D正确。

10.AD由题意,滑动变阻器滑片向右移动,用增大，电流声打》减小，灯泡L将

变暗,故A正确,B错误;路端电压RE-Ir增大,则电容器电荷量&CU增大,故C

错误,D正确。

11.ABD对小球受力分析如图，由牛顿第二定律可得m^-qE-kx=ma,则a=^m—-m-x,

结合题图乙可知a=外强,以血,可求出匀强电场的场强£和弹簧的劲度系数k,选

mmxQ

项A、B正确；电势能与零势能位置的选取有关,故无法求出小球下落X。时的电势

能,选项C错误;a=0,即小球下落刘时速度最大,此时有暗q片kxo,由动能定理得

mgXo+qEx*kx冷脸故可求出小球下落过程中的最大速度,选项D正确。

kx

Oa

qE

''mg

12.答案（1）1.130（2分）

（2）①左端（2分）②6（2分）③2.40（2分）1.8X1（T（2分）

解析（1）由图示螺旋测微器可知，铜导线的直径由1mm+13.0X0.01mm=l.130

mm0

（2）为了保护电路，闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至左端;电流表有

示数，电压表始终没有示数，由于电压表负接线柱与电源负极相连,所以断路的导

线应是6;电压表的分度值为0.1V,所以电压表的读数为2.40V;由题图乙可知，

电压表测的是铜导线和保护电阻的电压之和，电流表测的是通过铜导线和保护电

阻的电流，所以铜导线和保护电阻的总电阻为此+存等沿。=4.80Q,解得

，A0-5

区=1.80。，由电阻定律有兄=。90f=笔,代入数据解得0-L8X1OT

s唔)地

Q•m。

13.答案(1)A(3分)

(2)2.50(2.49251均可)(2分)

(3)CD(3分)

解析(1)电压表由表头G和电阻??串联而成，电压表读数偏大一些,说明加上相

同电压时,流过表头的电流偏大,要使电流适当小些,在〃上串联一个比A小得多

的电阻,可实现电流表的分压稍小些，即达到改进目的，故A正确;在〃上串联一

个比〃大得多的电阻,会使电流表的分压过小,读数偏小,故B错误;在A上并联

一个比〃小得多或比〃大得多的电阻均会使其分压更小，电流表分压变大,读数

更大，故C、D错误。

(2)由题图知，电压表读数为2.50V。

(3)测电压或电流时，红表笔接外电路高电势处，因为电流要从红表笔流入,A、

B错误;测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻所在电路断开，避免测量出

现较大误差,C正确;二极管正向电阻很小,故测量二极管的正向电阻时，欧姆表示

数很小,D正确。

14.答案(1)8.1X107N(2)4.7X10'N/C(3)4.7X102N

解析(1)由库仑定律得以。两点的点电荷之间的库仑力大小为

.0X109X-(3-°-°8)-N=8.1X104N(2分)

r20.I2

(2)两点电荷在A处产生的场强大小均为

A-4=9.0X109X30xl°8N/C=2.7X10lN/C（2分）

rz0.lz

则/点的合场强大小

E'=2Ecos30°=27V3X103N/C^4.7X10'N/C（2分）

（3）该点电荷受到的库仑力

2

户后'干4.7X10,XIX106N=4.7X10N（2分）

15.答案（1）20W（2）18W（3）12W8W

解析（1）已知电压表的示数〃=3.0V和定值电阻用=1.5。，根据欧姆定律

电路中的电流7=^=2.0A（1分）

Ri

电源的总功率尸总=£7=20Wo（1分）

（2）电源的输出功率产出=以/尸18Wo（2分）

（3）根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压

编后人6V（1分）

电动机消耗的电功率〃电=〃后12W（1分）

电动机将电能转化为机械能的功率,就是电动机的输出功率〃