2024-2025学年新教材高中物理综合评估含解析新人教版必修3

PAGEPAGE9本册综合评估限时：90分钟总分：100分一、选择题(1～7为单选题，每小题5分，8～10为多选题，每小题5分，共50分)1．我们做电学试验时常常用到电阻箱，关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的，以下揣测可能正确的是(D)A．纯银B．纯铜C．石墨D．某些金属的合金2．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动状况，下列说法正确的是(A)A．肯定是匀变速运动B．不行能做匀减速运动C．肯定做曲线运动D．可能做匀变速直线运动，不行能做匀变速曲线运动解析：带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变，可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，故选A.3．两根完全相同的金属裸导线，假如将其中一根匀称拉长到原来的2倍，而将另一根对折绞合起来，然后把它们并联接入电路中，电路导通，下列说法错误的是(A)A．二者电阻大小之比为4∶1B．二者电阻大小之比为16∶1C．二者电压相同D．二者电流大小之比为1∶16解析：设原来的电阻为R，其中的一根匀称拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的eq\f(1,2)，依据电阻定律，电阻R1＝4R，另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，依据电阻定律，电阻R2＝eq\f(1,4)R，则两电阻之比为16∶1，故A错误，B正确；两电阻并联，电压相同，二者电流大小之比为1∶16，故C正确，D正确．4．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)(B)A．heq\f(c,λ0) B．Nheq\f(c,λ0)C．Nhλ0 D．2Nhλ0解析：一个光电子的能量ε＝hν＝heq\f(c,λ0)，则N个光子的总能量E＝Nheq\f(c,λ0)，选项B正确．5．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比(B)A．U变小 B．I变小C．Q不变 D．Q减小解析：当电流稳定时，电容器可视为断路，当P向左滑时，滑动变阻器连入电路的阻值R增大，依据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流I＝eq\f(E,R＋R2＋r)减小，电压表的示数U＝E－I(R2＋r)增大，A错、B对；对于电容器，电荷量Q＝CU增大，C、D均错．5题图6题图7题图6．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计．起先时开关S闭合，静电计指针张开肯定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列实行的措施可行的是(A)A．断开开关S后，将A、B两极板分开些B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些D．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动解析：要使静电计的指针张开角度增大些，必需使静电计金属球和外壳之间的电势差增大，断开开关S后，将A、B两极板分开些，电容器的带电量不变，电容减小，电势差增大，A正确；保持开关S闭合，将A、B两极板分开或靠近些，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，B、C错误；保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，D错误．7．三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如图所示的轨迹，由此可以推断下列不正确的是(B)A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B．b和c同时飞离电场C．进电场时c的速度最大，a的速度最小D．动能的增加值c最小，a和b一样大解析：三个α粒子沿电场线方向的运动规律完全一样，侧向位移相同的粒子它们的飞行时间、电场力做的功都一样，侧向位移小的粒子飞行时间短、电场力做的功小．8．如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是(BD)A．a点的电势高于b点的电势B．该点电荷带负电C．a点和b点电场强度的方向相同D．a点的电场强度大于b点的电场强度解析：A.依据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，a点电势低于b点电势，故A错误．B.该点电荷带负电，故B正确．C.由题图可看出a点和b点电场强度的方向不相同，故C错误．D.电场线越密的地方电场强度越大，a点的电场强度大于b点的电场强度，故D正确．9．下列哪些现象不属于能量耗散(ABC)A．利用水流能发电将水能转化为电能B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C．电池的化学能转化为电能D．火炉把房子烤暖解析：能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终分散在四周环境中无法重新收集并加以利用的现象，若转化为的是能够重新收集并加以利用的能量则不能称为能量耗散．本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，故A、B、C中现象不能算能量耗散．火炉把房子烤暖是使燃料的化学能转化成内能并流散在四周的环境中，内能无法重新收集并加以利用，是能量耗散．10．下面关于电视的说法中正确的是(ACD)A．电视信号的放射、接收过程：景物→电信号→电磁波→电信号→图象B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面C．显像管是将电信号还原成景物图象的关键部分D．由于画面更换快速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象解析：电视信号的放射和接收过程中，信号在不断发生变更，在这个变更中关键是显像管的作用，视觉暂留使我们看到物体在动，摄像机1s内传送25张画面，故B错，A、C、D对．二、试验题(共16分)11．(6分)某同学利用如图甲所示电路来测量一节干电池的电动势和内电阻，试验时共记录5组伏特表和安培表的示数(电表均可视为志向电表)，并绘得如图乙所示的U－I图线．(1)由图线可知该干电池的电动势E＝1.45V；(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为0.75Ω时，变阻器上的电功率最大，最大值为0.70W．(结果保留两位有效数字)解析：(1)由图示电源U－I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.45，则电源电动势：E＝1.45V，电源内阻：r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.45－1.0,0.6)Ω＝0.75Ω；(2)当内阻等于外阻时，输出功率最大，即R＝r＝0.75Ω时，最大功率P＝eq\f(E2,4r)＝eq\f(1.452,4×0.75)W≈0.70W.12．(4分)在“测定金属丝电阻率”的试验中须要测出其长度L、直径d和电阻R.(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲，则金属丝的直径为0.697(0.696,0.698也对)mm.(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值偏小．(填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示，则电压表的读数为2.60V，电流表的读数为0.520A解析：(1)螺旋测微器的读数为(0＋0.5＋0.01×19.7)mm＝0.697mm(0.696mm,0.698mm也对)．(2)图乙中电流表采纳外接法，故测量值偏小．(3)电压表精度为0.1V，其读数为2.60V；电流表精度为0.02A，其读数应为0.520A.13．(6分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的试验中，备有下列器材：A．待测干电池(电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω)B．电流表G(满偏电流Ig＝3mA，内阻Rg＝10Ω)C．电流表A(0～0.6A，内阻0.1Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑动变阻器R2(0～200Ω，1A)F．定值电阻R0(990Ω)G．开关和导线若干(1)某同学发觉上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲中的a、b两个参考试验电路．其中合理的是图b所示的电路；在该电路中，为了操作便利且能较精确的进行测量，滑动变阻器应选D(填写器材的字母代号)．(2)图乙为该同学依据(1)中选出的合理试验电路，利用测出的数据绘出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由图线可得被测电池的电动势E＝1.48(1.47～1.49均正确)V，内阻r＝0.8(0.78～0.82均正确)Ω.解析：(1)电路a中电流表A和定值电阻R0组成的电压表量程为0.6×990.1V≈594V，而电源电动势仅约为1.5V，所以电路a不合理，电路b合理，电源的内阻较小，又因为滑动变阻器采纳限流式变更电路，所以用滑动变阻器R1变更电路较为便利．(2)依据试验原理可知电流表G的读数乘以(10＋990)Ω，即为电路的路端电压，所以图线在纵轴上的截距乘以(10＋990)Ω，可得电源电动势E＝1.48×10－3×1000V＝1.48V；从图线上取两点得电池的内阻r＝eq\f(1.45－1.25×10－3×1000,0.3－0.05)Ω＝0.8Ω.三、计算题(共34分)14.(8分)如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若志向电压表的示数为3V，试求：(1)电源的功率和电源的输出功率；(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．答案：(1)6W5.5W(2)2.5W2W解析：(1)I＝IR0＝eq\f(UR0,R0)＝1A；电源的功率PE＝IE＝6W；内电路消耗的功率Pr＝I2r＝0.5W；电源的输出功率P出＝PE－Pr＝5.5W.(2)电动机分压UM＝E－Ir－UR0＝2.5V；电动机消耗的功率PM＝IUM＝2.5W；热功率P热＝I2rM＝0.5W；电动机输出的机械功率P机＝PM－P热＝2W.15．(8分)如图所示，粗糙程度匀称的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2<v1)．若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，求小物体上升的最大高度．答案：eq\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),4g)解析：因为OM＝ON，M、N两点位于同一等势面上，所以从M到N过程中电场力对小物体先做正功再做负功，其代数和为零．设物体上升的最大高度为h，摩擦力做功为W，在上升过程中由动能定理得－mgh＋W＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，下滑过程中由动能定理得mgh＋W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，联立求解得物体上升的最大高度为h＝eq\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),4g).16．(9分)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变更的图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．答案：(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω解析：(1)题图乙中AB延长线交纵轴于20V处，交横轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝eq\f(E,I短)＝20Ω.(2)当P滑到R3的最右端时，对应题图乙中的B点，即U2＝4V、I2＝0.8A，得R2＝eq\f(U2,I2)＝5Ω.(3)当P滑到R3的最左端时，由题图乙知此时U外＝16V，I总＝0.2A，所以R外＝eq\f(U外,I总)＝80Ω因为R外＝eq\f(R1R3,R1＋R3)＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝300Ω.17．(9分)在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E(图中未画出)，由A点斜射出一质量为m、带电荷量为＋q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数．粒子所受重力忽视不计．求：(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功；(2)粒子从A到C过程所经验的时间；(3)粒子经过C点时的速率．答案：(1)3qEl0(2)3eq\r(\f(2ml0,qE))(3)eq\r(\f(17qEl0,2m))解析：(1)WAC＝qE(yA－yC)＝3qEl0(2)依据