2024年北师大新版必修3物理下册阶段测试试卷

…………○…………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年北师大新版必修3物理下册阶段测试试卷716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：______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题，共12分)1、如图所示，质子（H）和粒子（He），以相同的初动能垂直射入偏转电场（不计粒子重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为（）

A.4：1B.1：2C.2：1D.1：42、太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用于代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明．太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为P0=1.0×103W/m2．某一太阳能路灯供电系统对一盏LED灯供电，太阳能电池的光电转换效率为15%左右，电池板面积1m2，采用两组12V蓄电池（总容量300Ah），LED路灯规格为“40W，24V”，蓄电池放电预留20%容量．下列说法正确的是（）

A.蓄电池的放电电流约为0.6AB.一盏LED灯每天消耗的电能约为0.96kW∙hC.该太阳能电池板把光能转化成电能的功率约为40WD.把蓄电池完全充满电，太阳照射电池板的时间不少于38.4h3、下列电磁波中，波长最短的是（）A.γ射线B.红外线C.紫外线D.可见光4、静电纺纱是利用高压静电场使单纤维两端带异种电荷；在电场力作用下使纤维伸直；平行排列和凝聚的纺纱工艺。如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是（）

A.虚线可能是等势线B.电场强度EA＜EC＜EBC.负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能D.在C点静止释放一电子，它将在电场力作用下沿着虚线CD运动5、如图所示，电源电动势内阻不计先闭合电键电流达到稳定后，将电键断开，这以后流过的总电量（）

A.B.C.D.6、如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω．闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光．电动机M线圈的电阻R0＝4Ω；则下列说法正确的是（）

A.电源的输出功率为14WB.流过电机的电流为1AC.电机输出功率为3WD.通电5秒钟电机产生80J的热评卷人得分二、多选题(共7题，共14分)7、如图所示，M、N是以MN为直径的半圆弧上的两点，O点为半圆弧的圆心．将带电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至O点正下方，则O点的电场强度大小变为E2，E1与E2之比为（）

A.1：B.1C.2：D.4：8、如图所示，虚线框内电路的各元件参数未知，我们常可以将这类含电源的电路等效成一个新的电源。当它的输出端a、b间分别接入不同阻值的电阻Rx时，理想电流表有不同读数I。则表格中①②对应的数值以及等效电动势和等效内阻分别为（）

1234Rx/Ω1018①118I/A10.60.4②

A.①②对应的数值分别为28，0.1B.①②对应的数值分别为38，0.2C.等效电动势和等效内阻分别为12V，2ΩD.等效电动势和等效内阻分别为10V，4Ω9、如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合。电容器两板间有一质量为m，带电量为q的微粒静止不动。下列叙述中正确的是（）

A.微粒带的是正电B.微粒带的是负电C.将电键K断开，把电容器两极板距离增大，微粒将向下作加速运动D.保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下作加速运动10、一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生的场强大小方向如图所示。把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E1、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4；则（）

A.B.C.D.11、一个质子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位置x变化的关系如图所示，其中O~x2区间是关于直线x=x1对称的曲线，x2~x3区间是直线；则下列说法正确的是（）

A.x1处电场强度为零B.x2~x3段是匀强电场C.x1、x2、x3处电势的关系为D.粒子在O~x2段做匀变速直线运动，在x2~x3段做匀速直线运动12、如图所示，竖直固定的光滑的绝缘杆上O点套有一个质量为m，带电量为q(q<0)的小环．在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷，杆上A、B两点与Q正好构成一边长为a的等边三角形，OA间距离也为a。现将小环从O点由静止释放，若小环通过A点的速率为则在小环从O到B的过程中（）

A.在O点时，q与Q形成的系统电势能最大B.到达AB的中点时，小环速度一定最大C.从O到B，电场力对小环一直做正功D.到达B点时，小环的速率为13、如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A、B板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示，t=0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t=2T时，电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰；不计重力，下列说法正确的是（）

A.U1∶U2＝1∶2B.U1∶U2＝1∶3C.在0~2T时间内，当t＝T时电子的电势能最小D.在0~2T时间内，电子的电势能减小了评卷人得分三、填空题(共5题，共10分)14、一矩形线圈面积S＝10cm2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝2×10－4Wb，则磁场的磁感应强度B＝______________；若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化量为____________；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф0＝________________。15、波速、波长、频率三者之间的关系：c=______，其中c=3×108m/s。16、如图所示，一带正电的导体球M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上。当小球N静止时，丝线与竖直方向成θ角，由此推断小球N带_____电荷（选填“正”或“负”）。若把导体球M靠近带电小球N，则丝线与竖直方向的夹角θ将_____（选填“变大”或“变小”）。

17、如图，某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值，他仅将电压表接在b点，读得两表示数分别为U1=3.0V，I1=3.0mA，然后将电压表改接在a点，读得两表的示数分别为U2=2.9V，I2=4.0mA，由此可知电压表应接到_________点误差较小，测得的Rx的值为____________Ω。

18、（1）自由电子：金属中原子的外层电子脱离___________的束缚而在金属中___________；这种电子叫作自由电子。

（2）离子：失去自由电子的___________便成为带正电的离子。评卷人得分四、作图题(共3题，共18分)19、如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，已知φA=18V，φB=11V，φC=－3V。试画出该电场的电场线；并保留作图时所用的辅助线（用虚线表示辅助线，实线表示电场线）。

20、如图所示是某电场中的电场线，请画出点a点的场强方向和电荷-q在b点所受电场力的方向。

21、由电流产生的磁场方向如图所示；请在图中标出线圈中的电流方向.

评卷人得分五、实验题(共3题，共27分)22、一同学用图甲电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材有：

A．待测电源（电动势约为内阻约为）

B．保护电阻（阻值为）

C．滑动变阻器R（阻值范围为）

D．电流表（内阻约为）

E．电流表（内阻约为）

F．电压表（内阻约为）

G．电压表（内阻约为）

H．开关S；导线若干。

(1)按图甲连接电路，测量电源的电动势和内阻，电压表应选用______；电流表应选用______。（均填器材前的字母序号）

(2)用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的图象，则待测电源电动势______内阻______（结果均保留两位有效数字）

23、欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻；要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：

A．电池组（3V；内阻1Ω）

B．电流表（0~3A；内阻0.0125Ω）

C．电流表（0~0.6A；内阻0.125Ω）

D．电压表（0~3V；内阻3kΩ）

E．电压表（0~15V；内阻15kΩ）

F．滑动变阻器（0~20Ω；额定电流1A）

G．滑动变阻器（0~2000Ω；额定电流0.3A）

H．开关；导线。

（1）器材中，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填写各器材的字母代号）

（2）用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，则d=________mm。

（3）为使待测电阻两端的电压能从零开始变化，请按要求在下面方框中画出实验原理图。（_____）

24、某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系；可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）；电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。

（1）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图像如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而_______________（填“增大”；“减小”或“不变”）。

（2）根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路__________（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）

（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得最小功率是_________W。评卷人得分六、解答题(共3题，共24分)25、某品牌小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路，电源电动势E=14V，内阻r=0.2Ω，电动机的线圈电阻r′=0.02Ω，只闭合S1时，电流表示数I1=10A，再闭合S2，电动机正常工作，电流表示数I2=55A（电流表内阻不计）；不考虑灯丝电阻的变化.求：

（1）在只闭合S1时车灯灯丝电阻；

（2）再闭合S2后，电动机输出功率P出。

26、如图所示，将一质量的带负电荷的小球用绝缘线挂起来，用带电荷量的小球靠近当球静止时悬线与竖直方向成45°角，此时两球位于同一水平面上，相距重力加速度静电力常量求：

（1）球受到的库仑力大小；

（2）球所带电荷量；

（3）此时球在球平衡处产生的电场强度的大小。

27、示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子加速后从两金属板的中央沿板平行方向进入偏转电场，电子穿出偏转电场后打在荧光屏上。若加速电压偏转极板长板间距不计电子的重力。求：

(1)偏转电压U2为多大时；电子束的偏移量最大？

(2)若偏转板右端到荧光屏的距离L=10cm，求电子束最大的偏转距离OP。

参考答案一、选择题(共6题，共12分)1、B【分析】【分析】

【详解】

两粒子进入电场后，做类平抛运动，根据牛顿第二定律有

粒子射出电场时的侧位移y为

电场中水平方向有

联立，可得

依题意两粒子的初动能相同，电场强度E和极板长度L相同，则y与q成正比，质子和粒子电荷量之比为1：2，则侧位移y之比为1：2。

故选B。2、D【分析】【详解】

蓄电池的放电电流为故A错误；一盏LED灯的功率为40W，每天平均使用按10小时算，每天消耗的电能约为：W=Pt=40W×10h=400W•h=0.40kWh，故B错误；太阳能电池板把光能转化为电能的功率P=P0S×15%=1.0×103×1×15%=150W，故C错误；把蓄电池完全充满电，假设太阳能电池板全部用于对蓄电池充电，需能量为：E=（1-0.2）qU=0.8×300×24Wh=5760Wh，而太阳能电池的即使一直垂直照射，功率为150W，故用时约：t==38.4h，故D正确．故选D．3、A【分析】【详解】

电磁波谱按照波长由长到短的顺序排列为无线电波；红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

故选A。4、C【分析】【详解】

A．电极是等势体；其表面是等势面，根据电场线与等势面垂直可知虚线应是电场线，选项A错误；

B．由电场线的疏密表示电场强度的大小可知EA＜EB＜EC

选项B错误；

C．电场线由高压电源的正极到负极，所以A点的电势高，C点的电势低，由Ep=qφ

可知，负电荷在C点的电势能大于其在A点的电势能；选项C正确；

D．CD电场是曲线，在C点静止释放一电子，在电场力作用下不会沿着虚线CD运动；选项D错误。

故选C。5、B【分析】【详解】

闭合电键S，稳定后电容器相当于开关断开，根据全电路欧姆定律得：

闭合电键S时，电容器两端的电压即R2两端的电压，为：U2=IR2=1×6V=6V

电键S断开后，电容器两端的电压等于电源的电动势，为E=10V，电容器的电压增大将充电，则通过R1的电荷量为：Q=C(E-U2)=30×10-6×(10-6)C=1.2×10-4C

故B正确；ACD错误；

故选B。6、C【分析】【分析】

（1）根据路端电压求得电源内电压；再根据内电阻求得电源总电流，再根据路端电压和总电流求得电源的输出功率；

（2）根据总电流求得电动机中的电流；再根据焦耳定律求得5s时间内电动机产生的热量；

（3）分别求得电动机的输入功率和热功率；电动机的机械功率等于总功率与热功率之差．

【详解】

A．由题意知，并联部分电压为U＝8V，内电压应为U内＝E﹣U＝2V．总电流I＝＝2A．电源的输出功率P出＝UI＝16W；故A错误；

B．流过灯泡的电流I1＝＝1.5A．则流过电动机的电流I2＝I﹣I1＝0.5A；故B错误；

C．电动机的总功率P＝UI2＝8×0.5W＝4W，电动机的机械功率P机＝P﹣P0＝4﹣1W＝3W；故C正确；

D．电动机的热功率P0＝I22R0＝0.52×4W＝1W，则5s内产生的热量Q＝P0t＝1×5J＝5J；故D错误；

故选C．

【点睛】

对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．二、多选题(共7题，共14分)7、B:C【分析】【详解】

依题意，每个点电荷在O点产生的场强为

则当N点处的点电荷移至P点时，O点合场强大小为

则E1与E2之比为故BC正确；AD错误。

故选BC。8、A:C【分析】【详解】

设虚线框里等效电源电动势为E，内阻为r，由1、2组数据解得

代入数据联立解得

当电流为0.4A时，电路总电阻为

代入解得

当时，电流

故AC正确；BD错误。

故选AC。9、B:D【分析】【详解】

AB．微粒受到的重力竖直向下；根据平衡条件可知微粒受到的电场力竖直向上，电容器中场强方向竖直向下，故可知微粒带负电，A错误，B正确；

C．将电键K断开，电容器带电量不变，根据公式

联立可得

故当电容器带电量不变时；把电容器两极板距离增大，场强大小不变，微粒仍然受力平衡，静止不动，C错误；

D．保持电键K闭合，电容器极板间电压不变，把电容器两极板距离增大，根据公式

可得场强变小；受到的电场力变小，故微粒所受合力竖直向下，将向下作加速运动，D正确。

故选BD。10、A:D【分析】【详解】

AB．根据点电荷电场强度公式且电荷只分布在球的表面，可知每个电荷在球心O处产生的电场强度大小相同。对于图甲，表面积相同，所分布电荷总量相同，由电场强度的矢量叠加可知，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为El＞E2

因电荷Q在球心O处产生的场强大小

则

故A正确；B错误；

CD．对于图乙，半球面分为表面积相等的左、右两部分，由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等，则根据电场的叠加可知，左侧部分在O点产生的场强与右侧电荷在O点产生的场强大小相等，即E3＝E4

由于方向不共线，由合成法则可知

故C错误；D正确。

故选AD.11、A:B【分析】【详解】

A．根据电势能与电势的关系Ep=qφ

场强与电势的关系E=

得

由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零；故A正确；

BD．x2～x3段斜率不变；场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B正确，D错误；

C．因为从x1到x3区域正电荷电势能逐渐增加，可知电势升高，所以有φ1<φ2<φ3

故C错误。

故选AB。12、A:D【分析】【分析】

【详解】

A．小环从O点下落的过程中受电场力做正功，电势能减小，所以在O点时，q与Q形成的系统电势能最大；故A正确；

B．到达AB的中点时，受电场力方向水平，小环受合外力等于mg，加速度a=g；小环将继续加速，所以B错误；

C．从O到B；电场力对小环先做正功后做负功，总功是正功，故C错误；

D．从O到A，根据动能定理

从O到B，根据动能定理UOB=UOA

联立解得

故D正确。

故选D。13、B:D【分析】【详解】

AB．0～T时间内平行板间的电场强度为

电子以加速度

向上做匀加速直线运动，当t＝T时电子的位移

速度为v1＝a1T

T~2T时间内平行板间的电场强度

电子加速度

以v1的初速度向上做匀减速直线运动，速度变为0后开始向下做匀加速直线运动，位移为

由题意t＝2T时电子回到P点，则x1＋x2＝0

联立可得U2＝3U1，则U1∶U2＝1∶3；A错误，B正确。

C．当速度最大时，动能最大，电势能最小，而0~2T时间内电子先做匀加速直线运动，之后做匀减速直线运动，后又做方向向下的匀加速直线运动，在t＝T时，电子的动能

电子在t＝2T时回到P点，此时速度

负号表示方向向下，t＝2T电子的动能为

Ek1＜Ek2，在0~2T时间内，当t＝2T时电子的电势能最小；C错误；

D．根据能量守恒定律，电势能的减少量等于动能的增加量，则在0~2T时间内，电子的电势能减小了D正确。

故选BD。三、填空题(共5题，共10分)14、略

【分析】【详解】

[1]磁感应强度为

[2]线圈以一条边为轴转过180°，穿过线圈的磁能量的变化为

[3]若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2=0°，则Φ=0。【解析】0.4T4×10－4Wb015、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]波速、波长、频率三者之间的关系：c=λf，其中c=3×108m/s。【解析】λf16、略

【分析】【详解】

[1]带电小球根据同性相斥，异性相吸的原理，可知小球N带正电。

[2]根据库仑力

可知当导体球M靠近带电小球N时，r减小，F增大，对小球N受力分析得

故丝线与竖直方向的夹角θ将变大。【解析】正变大17、略

【分析】【详解】

[1]两种接法中两表示数变化分别为

则

显然，电流表示数变化较电压表示数变化明显，这说明电压表的分流作用较大，为了减小误差，应采用电流表内接法，即电压表接b点；

[2]由欧姆定律可得【解析】b100018、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】原子核自由运动原子四、作图题(共3题，共18分)19、略

【分析】【分析】

【详解】

连接BC，过A点作BC的平行且与BC线段相等的线段AD，将AD分成两等份，找出B点的等势点，即E点，电势为11V，连接BE，则BE为等势线；电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，如图所示。

【解析】20、略

【分析】【详解】

电场线上每一点的切线方向即为该点的电场强度方向；负电荷受电场力的方向与场强方向相反，如图所示。

【解析】21、略

【分析】【详解】

第一幅图中线圈内部磁场垂直纸面向外；根据右手定则可以判断，电流为逆时针；第二幅图中，磁场向上，根据右手定则可以判断，左端电流垂直纸面向外，右端电流垂直纸面向里。

【解析】第一幅图中电流为逆时针；第二幅图左端电流垂直纸面向外；右端电流垂直纸面向里。

五、实验题(共3题，共27分)22、略

【分析】【详解】

(1)[1][2]由于待测电源电动势约为所以电压表应选故选G；电路中最大的电流约为

故电流表应选D。

(2)[3][4]由闭合电路的路端电压与电流的关系

故该图像与纵轴的交点即为电动势，该图像的斜率的绝对值即表示电源的内电阻，即【解析】GD3.07.223、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[2]电源电动势为3V，电压表E量程太大，不能达到满偏所以电压表应选D。

[1]流过待测电阻的最大电流约为。

Imax==0.6A电流表B量程太大，不能达到满偏所以电流表应选C。

[3]要求测量数据尽可能多；控制电路采用分压式，为方便实验操