2024年北师大版选修3物理上册阶段测试试卷

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2024年北师大版选修3物理上册阶段测试试卷515考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共9题，共18分)1、如图所示，在一个长的直导线旁有一个竖直放置的矩形金属线框ABCD，线框的AD边与导线平行；初始时直导线与线框共面，直导线中通有图示方向的电流。下列说法正确的是（）

A.若导线中电流增大，则线框中的感应电流沿ABCDA方向B.若导线中电流恒定，线框绕AD边按逆时针方向（从上往下看）匀速转动初始时线框中电流为零C.若导线中电流恒定，线框绕AD边按逆时针方向（从上往下看）匀速转动，线框中有随时间按正弦规律变化的交变电流D.若导线中电流恒定，线框绕AD边按逆时针方向（从上往下看）匀速转动线框每转一周，感应电流的方向改变一次2、我国宇航员王亚平在“天宫一号”空间实验室里完成了一个水球实验；用细金属环从水里取出一个水膜，不断向水膜上注水，水膜逐渐变成一个水球，如图所示。此实验中（）

A.水球受到的重力为零B.水球表面分子间的作用力为零C.水球的形成与液体的表面张力有关D.宇航员经水球表面反射成倒立的像3、如图所示，某容器装有一定质量的理想气体，气体经历了A→B→C→A的循环过程，其中A→B是等温过程，B→C是绝热过程；则（）

A.A→B过程，每个气体分子动能保持不变B.B→C过程，气体温度升高C.B→C过程，单位时间内气体碰撞单位面积器壁的分子数减少D.整个循环过程中，气体放热4、如图所示，两根等高光滑的1/4圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（）

A.通过R的电流方向为由a→R→bB.通过R的电流方向为由b→R→aC.R上产生的热量为D.流过R的电量为5、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示．已知发电机线圈电阻为10外接一只阻值为90的电阻，不计电路的其它电阻，则（）

A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为rad／sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为0.087J6、小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比为n3∶n4＝50∶1，输电线的总电阻R＝10Ω．某时段全村平均每户用电的功率为200W，该时段降压变压器的输出电压为220V．则此时段()

A.降压变压器的输入电压为11kVB.发电机的输出功率为22kWC.输电线的电流为1100AD.输电线上损失的功率约为8.26W7、如图所示的温控电路中，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高电阻越小）；C为电容器，电源内阻不可忽略．当环境温度降低时下列说法正确的是。

A.电容器C的带电量增大B.电压表的读数减小C.干路电流增大D.R1消耗的功率变大8、如图所示．小车的上面是中突的两个对称的曲面组成；整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）

A.小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B.小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是C.小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D.车上曲面的竖直高度一定大于9、据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是A.“人造太阳”的核反应方程式可能为：B.“人造太阳”的核反应方程式可能为C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是：D.根据公式可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同评卷人得分二、多选题(共5题，共10分)10、如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）

A.电压表的示数减少B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压降低11、下列物体中处于平衡态的是（）A.冰水混合物处在的环境中B.将一铝块放入沸水中加热较长的时间C.冬天刚打开空调的教室内的气体D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间12、如图所示；直导线通入方向向上；逐渐增强的电流，关于右侧线圈说法正确的是()

A.线圈有扩张的趋势B.线圈有收缩的趋势C.线圈内产生顺时针的电流D.线圈内产生逆时针的电流13、图甲为一台小型发电机构造示意图，内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω，电路中其余电阻不计．发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100．转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，（π=3.14，）则。

A.该小型发电机的电动势的最大值为200VB.t＝3.14×10－2s时，磁通量的变化率为2Wb/sC.t＝3.14×10－2s时，串联在外电路中的交流电流表的读数为2AD.t＝3.14×10－2s时，串联在外电路中的交流电流表的读数为1.4A14、图是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4，各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t=T/4时；质点5刚要开始运动．下列说法正确的是。

A.t＝T/4时，质点5开始向下运动B.t＝T/4时，质点3的加速度方向向下C.从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的速度正在减小D.从t＝T/2开始的一小段时间内，质点8的加速度正在减小评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)15、如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度v1沿截面直径入射，粒子飞入磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角。则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的半径之比为_______；速度之比为__________；周期之比为_________；时间之比为__________。16、一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到A，体积V与温度T的关系如图所示。图中和为已知量。

(1)从状态A到B；气体经历的是_______（选填“等温”，“等容”，或“等压”）过程。

(2)从B到C的过程中；气体的内能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

(3)从C到D的过程中，气体对外界_______（选填“做正功”“做负功”或“不做功”），同时________（选填“吸热”或“放热”）。17、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=___________．线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=_________．

18、小涵站在平面镜前0.5m处观察自己在镜中的像，像到平面镜的距离是______m，她向后退的过程中，像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。19、如图所示为氢原子能级示意图，某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动，并发生碰撞，碰撞后氢原子受激跃迁到n＝4的能级。若有一群氢原子处在n＝4的能级，会辐射出_____种频率的光。在此条件下辐射出的光子中，频率最高的光子的能量是_____eV．用辐射出的光子照射逸出功为4.75eV的金属，逸出光电子的最大初动能为_____eV.评卷人得分四、作图题(共3题，共21分)20、如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．

21、示波管的内部结构如图所示．如果在偏转电极XX/、YY/之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极XX/之间和YY/之间分别加上如图所示的电压，请画出荧光屏上出现的完整扫描波形图．

22、图中表示某一时刻的波形图，已知波速为0.5m/s，波沿着x轴的正方向传播；画出经过7s后的波形曲线。

评卷人得分五、解答题(共3题，共12分)23、如图所示，两物块B、C用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上，物块A以与B碰撞，在极短的时间内与B粘合在一起。已则：

（1）在A与B碰撞过程中损失的动能

（2）在A与B碰撞过程中A对B的冲量是多少？

（3）A、B、C与弹簧组成的系统具有的最大弹性势能问C的质量是多少？

24、如图所示，一圆柱形气缸固定在水平地面上，用质量m=20kg、面积S=100cm2的活塞密封了一定质量的理想气体，活塞通过正上方的定滑轮连接一质量M=50kg的重物，活塞与气缸之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等为300N。开始时气体的温度t=27°C。压强p=0.9×10Pa，活塞与气缸底部的距离H=50cm，重物与水平地面的距离h=10cm。已知外界大气压p0=l.0×10Pa，重力加速度g=10m/s2。现对气缸内的气体缓慢加热；求∶

（1）重物恰好开始下降时气体的温度；

（2）重物刚与地面接触时气体的温度；

25、如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．足够长的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面倾角为30°．有一带电的物体P静止于斜面顶端且物体P对斜面无压力．若给物体P以水平的初速度向右抛出，同时另有一不带电的物体Q从A处由静止开始沿斜面滑下（P、Q均可视为质点），P、Q两物体运动轨迹在同一竖直平面内．一段时间后，物体P恰好与斜面上的物体Q相遇，且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60°．已知重力加速度为g；求：

（1）P、Q相遇所需的时间；

（2）物体P在斜面顶端的初速度的大小．参考答案一、选择题(共9题，共18分)1、B【分析】【分析】

【详解】

A．导线中电流增大，其产生的磁场增强，根据楞次定律和安培定则可知，线框中的感应电流沿ADCBA方向；A错误；

B．初始时，线框BC边的线速度方向与磁场方向平行；感应电流为零，B正确；

C．线框在匀强磁场中旋转时才能形成正弦式交变电流；而直导线周围区域的磁场是不均匀的，故不能形成正弦式交变电流，C错误；

D．线框每转一周；感应电流的方向改变两次，D错误。

故选B。2、C【分析】【详解】

A．水球仍受到地球的吸引力作用；即受到的重力不为零，A错误；

B．水球表面分子间有表面张力作用；则其作用力不为零，B错误；

C．水球的形成与液体的表面张力有关；C正确；

D．宇航员经水球折射后成倒立的像；D错误。

故选C。3、C【分析】【分析】

【详解】

A．A→B过程；温度不变，说明气体分子平均动能不变，而并非指每个气体分子的动能均保持不变，故A错误；

B．B→C过程中；绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，故B错误；

C．B→C过程；气体的体积增大，单位体积内的分子数变少，气体分子的密集程度降低，单位时间内对器壁的碰撞次数减少，故C正确；

D．整个循环过程中，根据W=pΔV可知气体对外做功大于外界对气体做功；即。

W<0该循环过程中；气体内能不变，根据。

ΔU＝Q＋W可知气体吸热；故D错误。

故选C。4、B【分析】【详解】

金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得知通过R的电流方向为由b→R→a，故A错误，B正确；金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为Em=BLv0，有效值经过的时间为：根据焦耳定律有：故C错误；通过R的电量由公式：故D错误．5、D【分析】【详解】

在交流电路中电流表的示数为有效值，电流表的示数A错误；

从图像可知线圈转动的周期为0.02s，则线圈转动的角速度B错误；

0.01s时线圈的电压为0；因此线圈在中性面处，C错；

线圈发热应用电流的有效值进行计算，则发热量D正确6、A【分析】【详解】

A.降压变压器输出电压220V，根据变压器原理：代入数据解得：A正确。

BCD.降压变压器输出功率：而代入数据解得：输电线电流输电线上功率损失：根据：所以发电机输出功率为22040W，BCD错误7、A【分析】【详解】

C、当环境温度降低时R2增大；外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I减小．故C错误．

A、电容器的电压UC=E-I（r+R1），E、r、R1均不变，I减小，UC增大，由得；电容器C的带电量增大．故A正确．

B、总电流I减小，路端电压U=E-Ir，E、r不变；则U增大，电压表的读数增大．故B错误．

D、R1消耗的功率P=I2R1，I减小，R1不变，则P减小．故D错误．故本题选A．8、B【分析】【详解】

A.小球滑上曲面的过程；小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误．

B.由小球恰好到最高点，知道两者有共同速度，根据动量守恒有小球对小车压力的冲量等于小车动量的变化量，即B正确；

C.由于系统满足动量守恒定律；系统机械能又没有增加，结合小球与小车的质量相等，弹性碰撞类似，可知，相互作用结束后小车的速度仍然等于0，小球的速度仍为v，故C不正确；

D.根据能量关系，有解得D错误．9、A【分析】【详解】

人造太阳的核聚变是氘核和氚核进行的核聚变反应，其方程为：A正确，B错误；核聚变过程中出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可求出核反应释放的能量，C错误；当相同质量的核燃料，发生核聚变反应所释放出的核能比发生核裂变反应所释放的能量更多，比如：氢弹的释放能量远多于原子弹，D错误．二、多选题(共5题，共10分)10、B:C:D【分析】【分析】

当照射光强度增大时，变小；分析电路中总电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．

【详解】

当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，变小，外电路总电阻减小，则电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，故两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A错误；因电路中总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，同时两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，流过的电流减小；由于干路电流变大，流过的电流减小；可知流过灯泡的电流一定增大，小灯泡的功率变大，故BCD正确．

【点睛】

闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质．11、B:D【分析】【分析】

【详解】

A．冰水混合物在的环境中要吸收热量；温度升高，不是平衡态，故A错误；

BD．当铝块放在沸水中足够长的时间；铝块各部分的温度与沸水的温度相同；用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间，达到平衡态，故BD正确；

C．冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同；不是平衡态，故C错误。

故选BD。12、B:D【分析】直导线通入方向向上的电流，根据右手定则可知：在圆环处产生垂直向里的磁场，由于电流逐渐增强，所以产生的磁场与增大，通过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，在圆环中产生逆时针的感应电流，故D正确；根据“增缩减扩”可知，线圈有收缩的趋势，故B正确．13、A:B:D【分析】【详解】

从Φ-t图线可以看出，Φmax=1.0×10-2Wb，T=3.14×10-2s，感应电动势的最大值Emax=nωΦmax=100××1×10-2=200V，故A正确；t=3.14×10-2s时，磁通量Φ的变化率最大，最大值为选项B正确；电路中电流最大值则串联在外电路中的交流电流表的读数为A，故C错误，D正确；故选ABD.14、B:C【分析】A、t＝T/4时；质点5开始向上运动，A错误；

B、t＝T/4时；质点3受到指向平衡位置的回复力的作用，加速度方向向下，B正确；

CD、从t＝T/2开始的一小段时间内；质点8正在从平衡位置向上运动，速度正在减小，加速度正在增大，C正确，D错误．

故选：BC．三、填空题(共5题，共10分)15、略

【分析】【分析】

粒子进入磁场时，受到洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角，再可求出轨迹对应的圆心角由求解时间之比；根据几何知识求出轨迹半径之比，由半径公式求出速度之比．

【详解】

设圆柱形区域为R。带电粒子第一次以速度沿直径入射时；轨迹如图所示：

粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转60°角，则知带电粒子轨迹对应的圆心角轨迹半径为运动时间为带电粒子第二次以速度沿直径入射时，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转90°角，则知带电粒子轨迹对应的圆心角轨迹半径为运动时间为所以轨迹半径之比：时间之比：根据半径公式得速度之比：根据可知；周期之比为1：1。

【点睛】

本题关键要掌握推论：粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角，运用几何知识求出半径关系，就能正确解答【解析】111:12：316、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1]从状态A到B；由于体积没变，因此发生的是等容过程。

(2)[2]从B到C的过程；由于气体温度不变，因此气体的内能不变。

(3)[3][4]从C到D的过程中，由于体积减小，因此气体对外界做负功；而温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，一定放出热量。【解析】等容不变做负功放热17、略

【分析】【分析】

此题考查了法拉第电磁感应定律的应用；需要知道的是感应电动势的最大值：有效值平均值用计算；瞬时值表达式在求解通过某截面的电量时要用平均值.

【详解】

感应电动势的最大值：感应电流的最大值：感应电动势的平均值：由q=It，可得：．

【点睛】【解析】18、略

【分析】【详解】

小涵站在平面镜前0.5m；小涵在平面镜中成像，小涵的像和小涵到平面镜的距离相等，所以小涵的像到平面镜的距离也是0.5m。小涵后退远离平面镜，小涵像的大小跟小涵的大小有关，跟到平面镜的距离无关，所以小涵的像大小不变。

【点睛】

物体在平面镜中成像，像的大小只跟物体大小有关，跟平面镜大小，跟物体到平面镜的距离无关。但是我们远离平面镜时，看到自己在平面镜中的像变小，是因为眼睛看像的视角变小，产生了错觉，像的实际大小是没有发生变化的。【解析】0.5；不变；19、略

【分析】【详解】

第一空.从n＝4的能级向低能级跃迁会辐射出C42=6种频率的光子；

第二空.能级差最大的时放出的光子的能量为hγ＝E＝E4﹣E1＝﹣0.85﹣（﹣13.6）＝12.75eV

第三空.逸出光电子的最大初动能为EK＝hγ﹣W0＝12.75﹣4.75＝8eV【解析】612.758四、作图题(共3题，共21分)20、略

【分析】【详解】

利用右手螺旋定则；已知电流的方向可判定磁场方向，也可以通过磁场方向来确定电流的方向；

图甲；已知磁场方向，顺时针方向，则电流垂直纸面向里；

图乙；电流右侧的磁场的方向向里，左侧的磁场的方向向外，则电流的方向向上；

图丙；已知磁场方向，则可知电流方向，逆时针方向；

图丁；环形电流从左侧流入，从右侧流出，所以磁场的方向向下；

图戊；根据螺线管中电流方向，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向左；

图已；根据螺线管中上边的电流方向向外，下边的电流的方向向里，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向右．如图所示：

【解析】21、略

【分析】试题分析：A图中；在XX′偏转电极所加的电压的周期为2T，即在2T的时间内才能完成一次水平方向的扫描，而竖直方向（y方向）的周期为T，所以在水平方向的一次水平扫描的过程中，竖直方向由2个周期性的变化；y方向的电压变化为正弦式的变化，由于电子到达荧光屏的偏转量与偏转电压成正比，所以A图中的扫描图形如图；

要在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象．XX′偏转电极要接入锯齿形电压；即扫描电压．

B图中；在XX′偏转电极所加的电压的周期为T，即在一个周期T的时间内完成一次水平方向的扫描，同时竖直方