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…………○…………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2025年外研版必修3物理下册月考试卷741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9题,共18分)1、如图所示,两个点电荷,电量分别为q1=4×10-9C、q2=-9×10-9C,两者分别固定在相距为20cm的a、b两点上,有一个点电荷q3放在ab所在的直线上,且静止不动,该点电荷所处位置是何处()
A.a点右侧8cm处B.a点左侧40cm处C.b点右侧20cm处D.无法确定2、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正试探电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是()
A.B.C.D.3、某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程,他按如图甲所示电路图连接电路。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,电容器通过R放电,传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I﹣t曲线如图乙所示。下列说法中正确的是()
A.电容器放电时电流逐渐减小,流过R的电流方向从左向右B.图乙中曲线与坐标轴所围面积表示电容器放电过程中放出的电荷量C.在放电过程中,电容器的电容随所储存的电荷量的减少而减小D.若滑片向右移动,其他条件不变,重做实验获得的I﹣t曲线会与原曲线重合4、关于元电荷说法正确的是()A.很小的电荷量就是元电荷B.质子就是元电荷C.点电荷也叫元电荷D.带电体的电荷量都是元电荷的整数倍5、真空中两个相同的金属小球A和B,带电荷量分别为QA=2×10-8C和QB=-4×10-8C,相互作用力大小为F,若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力大小将变为()A.B.FC.D.6、如图所示,在光滑绝缘的水平面上,三个静止的带电小球a、b和c分别位于三角形的三个顶点上。已知ab=ca=cb,∠acb=120°,a、c带正电,b带负电,三个小球所带电荷量均为q,静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力力的大小和方向描述正确的是()
A.方向平行于ab向右B.方向竖直向上C.方向平行于ab向右D.方向平行于ab向左7、2020新冠疫情全球爆发;小方在口罩佩戴中发现其有静电吸附功能,好奇心促使他查阅资料后有如下发现:口罩的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源的正;负极,电压恒定。针尖附近的空气被接电源正极电离后,带电粒子在电场力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电,平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对原电极和电场的影响可忽略不计,下列说法正确的是()
A.针状电极上,针尖附近的电场较弱B.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,其加速度逐渐减小D.两电极相距越远,电场对带电粒子做的功越多8、如图(甲)所示的电路中,将滑动变阻器的滑动片由a端向b端移动,用两个电表分别测量电压和电流,得到部分关系图像如图(乙)所示;则()
A.电源的电动势为9VB.滑动变阻器的总阻值为C.当电压表示数为5.0V时,电源效率不是最高D.当电压表示数为5.0V时,消耗的总功率最大9、如图所示;光滑固定金属导轨M;N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路的过程中,下列说法正确的是。
A.P、Q将保持不动B.P、Q将相互远离C.磁铁的加速度小于gD.磁铁的加速度仍为g评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)10、如图所示,电源电动势为E、内阻为r,当滑动变阻器R′的滑片向右滑动时;以下结论正确的是()
A.电源的总功率减小B.R1的功率减小C.R2的功率减小D.内阻r消耗的功率增大11、三个带电粒子a、b、c的电荷量和质量分别(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m),它们由静止开始经过同一加速电场加速后,分别以速度垂直电场方向进入一匀强偏转电场如图所示。不计重力和粒子间的相互影响,已知a粒子从M点飞出电场;则()
A.B.C.b和c粒子分别从M点的上方和下方飞出电场D.b和c粒子均从M点飞出电场12、在地面附近,存在着一个有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域I、II,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球,如图甲所示,小球运动的图像如图乙所示;不计空气阻力,则()
A.小球受到的重力与电场力之比为3:5B.在t=5s时,小球经过边界MNC.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功大于电场力做的功D.在1s~4s过程中,小球的机械能先减小后增大13、真空中,在x轴上的原点处和x=6a处分别固定一个点电荷M、N,在x=2a处由静止释放一个正试探电荷P假设试探电荷P只受电场力作用沿x轴正方向运动,得到试探电荷P的速度与其在x轴上的位置关系如图所示;则下列说法正确的是()
A.点电荷M、N一定都是负电荷B.试探电荷P的电势能一定是先增大后减小C.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1D.x=4a处的电场强度一定为零14、三个阻值都为的电阻,若它们任意组合连接,则总电阻可能为()A.B.C.D.评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)15、如图所示电路,电源电压保持恒定,若滑动变阻器的滑片向右移动,则电流表的示数将_______,电压表的示数将_______。(均选填“变大”;“变小”或“不变”)
16、我们知道电场强度是矢量,那么电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向___________。17、图中游标卡尺的读数为________mm,螺旋测微器的读数为________mm。
18、(1)如图甲所示,电压表选0~3V量程时的读数为________V,电压表选0~15V量程时的读数为________V。
(2)如图乙所示,电流表选0~0.6A量程时的读数为________A,电流表选0~3A量程时的读数为________A。
(3)如图丙所示,电阻箱的读数为________。
19、路端电压U与电流I的关系:
(1)路端电压U与电流I的函数关系式:U=_______。
(2)图像:如图所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示_______,斜率的绝对值表示电源的_______。
20、真空中有一根半径为R的半圆形细导线,流过的电流为I,则圆心处的磁感强度为_______。评卷人得分四、作图题(共4题,共12分)21、试画出点电荷、等量异种点电荷、等量同种点电荷及匀强电场的电场线。22、如图,黑箱面板上有三个接线柱1、2和3,黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为2、3接线柱之间的电阻为1、3接线柱之间的电阻为在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。
23、如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。
(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
(2)请在图2画好的U-I关系图线上任取一点;画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率。
24、把蜂鸣器;光敏电阻、干簧管继电器开关、电源连成电路如图所示;制成光电报警装置,当报警器有光照射时,峰鸣器发声,当没有光照或者光照很弱时,蜂鸣器不发声,①光敏电阻:光敏电阻受光照后,阻值会变小,②干簧管继电器开关:由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成,当线圈中有一定的电流时,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化,两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态,当线圈中没有电流或者电流很微弱时,磁场消失,簧片在弹力的作用下恢复到分离状态,电路已经连接一部分,请将电路完整连接好。
评卷人得分五、实验题(共2题,共4分)25、用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将和两个适当的固定电阻连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻的阻值随所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.的测量结果如表所示.
.温度t(℃)30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值(Ω)54.351.548.344.741.437.934.7
回答下列问题:
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线_______________.
(2)为了检验与f之间近似为线性关系,在坐标纸上作-t关系图线___________.
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____,电压表的读数为___.此时等效电阻的阻值为___:热敏电阻所处环境的温度约为____.
26、(1)如下图1螺旋测微器读数为______mm,如下图2游标卡尺读数为______mm。
(2)某表头满偏电流为1mA;内阻为982Ω。(以下计算结果均取整数)
①为了将表头改装成量程为3V的电压表,需要一个阻值为______Ω的电阻与表头串联。
②为了将表头改装成量程为50mA的电流表,需要一个阻值约为______Ω的电阻与表头并联。
(3)为了测量一个“12V、5W”的小灯泡的不同电压下的功率。某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如下左图所示。某次测量时,电流表指针位置如下右图所示,电流表读数为______A,此时小灯泡的实际功率为______W。
(4)如图所示,直线A为电源的U−I图线,直线B为电阻R的U−I图线,由该图可以判断:电源的电动势E=______V;电源的内电阻为r=______Ω;电阻R=______Ω。
评卷人得分六、解答题(共2题,共6分)27、竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接于B点,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中,场强大小一质量为m、电荷量为的小球(可视为质点),从水平面上的A点以初速度水平向右运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C。求:
(1)小球从A运动到C的过程中克服摩擦力做的功:
(2)小球离开轨道落回水平面的水平距离。
28、如图所示,水平放置的两块平行金属板长L=5cm,两板间距d=1cm,两板间电压为U=90V,且上板带正电,一个电子沿水平方向以速度从两板中央射入(已知电子质量电荷量);求:
(1)电子偏离金属板的侧位移是多少?
(2)电子飞出电场时的速度是多少?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10cm,求OP的长。
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
q1的电量比q2电量小,所以第三个电荷不论正负,只有放在q1的外侧才能处于平衡;
根据两点电荷在q3处的电场强度为零时,q3才能处于平衡,所以设q3距q1的距离为x;
则有:
代入数据解得:x=0.4m,即:在q1q2连线上,q1以外40cm处;故应选B.
点晴:根据题意可知,q1的电量比q2电量小,所以第三个电荷不论正负,只有放在q1的左侧才能处于平衡;再由点电荷电场强度的叠加为零,从而确定具体位置.2、C【分析】【详解】
A.由题意及电容公式可得,d减小时,C增大;但非线性关系,故A错误;
B.由
可知,电场强度E与板间距离无关;故B错误;
C.在负极接地的情况下,由题意有平移后的电势为
由上述分析可得,E不变,电势与x0的变化关系符合一次函数关系;故C正确;
D.由题意及上述分析可得
电势能随着x0的变化而变化;故D错误。
故选C。3、B【分析】【详解】
A.由图像得,电容器放电时电流逐渐减小,充电时电容器上极板连接电源的正极,带正电,放电时上极板相当于电源正极,所以流过R的电流方向从右向左;故A错误;
B.I﹣t图像中图像与坐标轴围成的面积表示电容器放电过程中放出的电荷量;故B正确;
C.电容是电容器本身的性质;放电过程中,电容不发生变化,故C错误;
D.若滑片向右移动,外电路电阻增大,由于刚开始放电时电压不变,因此最大放电电流变小,曲线与I轴的交点下移,由于总电荷量不变,因此图像与坐标轴围成的面积不变,因此曲线与t轴的交点右移,故重做实验获得的I﹣t曲线一定与原图像不重合;故D错误。
故选B。4、D【分析】【分析】
【详解】
元电荷是最小的电量单位;一切带电体的电荷量都是元电荷的整数倍;很小的电荷量不是元电荷,质子带元电荷的电量,点电荷是指把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体简化为一个点,叫做点电荷,点电荷不是元电荷。
故选D。5、D【分析】【详解】
设A带电荷量为Q,则B带电荷量为-2Q,根据库仑定律,有
将两球接触后再放回原处,电荷先中和再平分,带电量变为-1×10-8C,即根据库仑定律,有
即
故选D。6、A【分析】【详解】
由题意知
小球c受到小球a的库仑力
同理小球c受到小球b的库仑力和大小相等,且两力夹角为如图所示,所以小球c受到小球a、b库仑力的合力
方向平行于向右。
故选A。7、C【分析】【详解】
A.针状电极上;电场线比较密,针尖附近的电场较强。A错误;
B.针尖附近的空气被接电源正极电离后;正电粒子在电场力作用下向喷绒布运动,熔喷布捕获带电粒子带上正电。B错误;
C.由图可知;靠近喷绒布电场较弱,带电粒子受力较小,其加速度减小。C正确;
D.针状电极与平板电极间电压恒定,根据
电场做功恒定;与两极间距离无关。D错误。
故选C。8、A【分析】【详解】
将图甲所示电路等效为如图所示电路,滑动变阻器的滑动片P左侧部分电阻为右侧部分电阻为两部分为并联关系,滑动片P由a端向b端移动过程,由零逐渐增大,逐渐减小到零。
B.当时,并联部分的电阻最大,电压表示数最大,由图乙可知此时电压表示数为电流表示数即流过的电流由欧姆定律得
因则滑动变阻器的总阻值为
故B错误;
A.当时,流过的电流相等,则干路电流
由图乙可知:则
则有
可得
则干路电流为
由闭合电路欧姆定律得
代入数据得
解得E=9V
故A正确;
C.电源效率
当电压表示数为5.0V时,由B选项的分析可知此时并联部分的电阻最大,外电路总电阻最大,则路端电压U最大;故电源效率最大,故C错误;
D.将等效作为电源内阻,则等效电源内阻
此时等效电源的输出功率等于滑动变阻器的总功率,当接入电路的电阻即并联部分的电阻等于时其功率最大。当电压表示数为5.0V时,由B选项的分析可知
则接入电路的电阻为
可知消耗的总功率并不是最大;故D错误。
故选A。9、C【分析】【分析】
当一条形磁铁从高处下落接近回路时;穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,分析导体的运动情况.
【详解】
当一条形磁铁从高处下落接近回路时;穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,可知,P;Q将互相靠拢,回路的面积减小一点,使穿过回路的磁场减小一点,起到阻碍原磁通量增加的作用。故AB错误。由于磁铁受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,磁铁的加速度一定小于g,故C正确,D错误。故选C。
【点睛】
本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向,抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键.楞次定律的另一结论:增反减同.二、多选题(共5题,共10分)10、B:D【分析】【分析】
【详解】
AD.当滑动变阻器R′的滑片向右滑动时;有效电阻减小,则电路的总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,外电压减小。
根据
电源的总功率增大;内阻消耗的功率增大,A错误,D正确;
B.外电压减小,所以R1的功率减小;B正确;
C.R1的电流减小,所以R2的电流增大,则R2的功率增大;C错误。
故选BD。11、B:D【分析】【详解】
AB.经电场加速后,根据动能定律
可得
因此可知
A错误;B正确;
CD.粒子进入偏转电场后,做类平抛运动,设偏转电场的电场强度为E,宽度为L,粒子偏转的距离为y,则
而
联立整理得
可知偏转的距离与粒子的质量、带电量无关,因此a、b和c粒子均从同一点飞出电场;C错误,D正确。
故选BD。12、A:D【分析】【详解】
小球进入电场前做自由落体运动,进入电场后受到电场力作用而做减速运动,由图可以看出,小球经过边界MN的时刻是t=1s时,故B错误;由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为:进入电场后的加速度大小为:由牛顿第二定律得:mg=ma1,F-mg=ma2,得电场力:可得重力mg与电场力F之比为3:5,故A正确,整个过程中,动能变化量为零,根据动能定理,整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等.故C错误;整个过程中,由图可得,小球在0-2.5s内向下运动,在2.5s-5s内向上运动,在1s~4s过程中,小球的机械能先减小后增大电场力先做负功,后做正功.电势能先增大,后减小;由于整个的过程中动能、重力势能和电势能的总和不变,所以,小球的机械能先减小后增大.故D正确。13、C:D【分析】【分析】
【详解】
AD.由图知,试探电荷先加速后减速,在4a处速度最大,加速度为零,可知x=4a处的电场强度为零;所以M;N均为正电荷,故A错误,D正确;
B.试探电荷先加速后减速;可知电场力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大,故B错误;
C.在x=4a处,电场强度为零则有
得
所以C正确。
故选CD。14、B:D【分析】【详解】
当三个电阻串联时,总电阻为R串=3×12=36
当三个电阻并联时,总电阻为R并==4
当两个电阻串联后与第三个电阻并联时,总电阻为R混1==8
当两个电阻并联后与第三个电阻串联时,总电阻为R混2=+12=18
AC错误;BD正确。
故选BD。三、填空题(共6题,共12分)15、略
【分析】【详解】
[1][2]滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据闭合电路欧姆定律,整个回路的电流将变小,故电流表示数变小。电流变小,电压表所测电阻两端的电压根据欧姆定律可知将变小。【解析】①.变小②.变小16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向一致。【解析】一致17、略
【分析】【详解】
[1]游标卡尺的精度为读数为
[2]螺旋测微器精度为读数为【解析】50.154.700(4.698~4.702)18、略
【分析】【详解】
(1)[1]由图可知;电压表选0~3V量程时,电压表的分度值为0.1V,读数为1.20V。
[2]电压表选0~15V量程时;电压表分度值为0.5V,读数为6.0V。
(2)[3]电流表选0~0.6A量程时;分度值为0.02A,读数为0.50A。
[4]电流表选0~3A量程时;分度值为0.1A,读数为2.50A。
(3)[5]根据电阻箱的读数规则可得
【解析】1.206.00.502.50530.0Ω19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]路端电压U与电流I的函数关系式
(2)[2][3]图像:如图所示,该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。【解析】①.②.电动势③.内阻20、略
【分析】【详解】
载有电流I的无限长,在距离导线为r处的P点的磁感应强度为
则半径为R的圆形细导线,当流过的电流为I时,在其圆心处的磁感应强度为
圆形细导线在圆心处的磁感应强度可以看成是由两根半圆形细导线在圆心处产生的磁感应强度的矢量和,由于两根半圆形细导线在圆心处分别产生的磁感应强度相同,所以一根半圆形细导线在圆心处产生的磁感应强度为上式B的即为【解析】四、作图题(共4题,共12分)21、略
【分析】【详解】
根据电荷属性;点电荷;等量异种点电荷、等量同种点电荷及匀强电场的电场线如下所示。
【解析】22、略
【分析】【详解】
因为1;2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻;所以2为中间的结点,又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半,故2、3之间有两个电阻井联,后再与第三个电阻串联,每个电阻均为1Ω,连接方式如图所示。
【解析】23、略
【分析】【详解】
(1)由闭合电路欧姆定律可知
所以图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势;与横轴交点的坐标值为短路电流,如图所示。
(2)电源的输出功率等于路端电压与干路电流的乘积;即所要求的的面积为该点向坐标轴作垂线后与坐标轴围成的面积,如图所示。
【解析】(1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流;(2)24、略
【分析】【分析】
【详解】
电池;光敏电阻与开关及干簧管继电器开关外面接线构成一个回路;而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关里面的两个接线构成又一个回路。当有光照时,光敏电阻
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