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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年冀教新版必修3物理下册阶段测试试卷27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7题,共14分)1、如图所示,倾角θ=45°、长为L的斜面处在竖直向下的匀强电场中。第一次将一不带电的小球A从斜面顶端以速度v0水平向右抛出,小球恰好落在斜面底端;第二次将一带电量为+q的小球B从斜面顶端仍以速度v0水平向右抛出,小球恰落在斜面的中点处。若仅将电场方向改为水平向左(场强大小不变),将与小球B完全相同的小球C从斜面顶端以速度v0水平向右抛出;小球C也落在斜面上。已知小球A;B、C均可视为质点,不计空气阻力,则下列说法正确的是()
A.小球C运动过程中距离斜面的最远距离为B.小球C的落点与斜面顶端的距离为C.小球B受到的电场力大小是其重力大小的2倍D.小球A和小球B落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角相同2、下列说法正确的是()A.磁感线有可能出现相交的情况B.磁感线总是由N极出发指向S极C.某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致D.某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致3、一特殊滑动变阻器的结构示意图如图甲所示,其主体为两段长度相同、材料相同的圆柱形导体拼接成的电阻,滑片可以自由滑动,间的电阻与间的距离的关系如图乙所示;则左;右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为()
A.B.C.D.4、可以用检验电荷在电场中的受力情况来研究电场的强弱。若将检验电荷放在静电场中的某一点,检验电荷的电荷量q不同,其所受的电场力F也不同。下列图像正确反映F和q关系的是A.B.C.D.5、真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上,x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点的电场强度E随x变化的关系如图所示,下列判断正确的是A.点电荷M、N一定为异种电荷B.在x轴上,x=2a处的电场强度为零C.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1D.若设无穷远处为电势能零点,则x=2a处的电势一定为零6、如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度;可以判定()
A.φa>φb>φcB.Ea>Eb>EcC.φa-φb=φb-φcD.Ea=Eb>Ec7、如图所示,在点电荷形成的电场中有a、b、c三点,它们到点电荷的距离分别为ra、rb和rc,且rb-ra=rc-rb.用Ea、Eb、Ec表示a、b、c的场强,用Uab表示a、b之间的电势差,用Ubc表示b、c之间的电势差;则下列说法中正确的是。
A.Ea<EbB.Eb=EcC.Uab>UbcD.Uab=Ubc评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)8、如图所示的电路中,闭合开关当滑动变阻器的滑片向上移动时;下列说法中正确的是()
A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.电阻的电功率变大D.电源的总功率变小9、根据麦克斯韦电磁场理论,在如图所示的四种变化电场中,能产生电磁波的是()A.B.C.D.10、如图,一带负电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。取无穷远处电势为零。下列说法正确的是()
A.a、c两点场强相同B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能D.M在a点的电势能一定小于N在c点的电势能11、如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出。已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力);则()
A.在前时间内,电场力对粒子做的功为B.在后时间内,电场力对粒子做的功为C.粒子的出射速度偏转角满足D.粒子通过竖直位移前和后的过程,所用时间之比为12、如图所示,A,B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S分别与电源两极相连,两极中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落,若不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回。现要使带电质点能穿过b孔;则可行的方法是()
A.保持S闭合,将A板适当上移B.保持S闭合,将B板适当下移C.先断开S,再将B板适当上移D.先断开S,再将B板适当下移13、电磁波在生产生活中有广泛应用。关于电磁波,下列说法正确的是()A.在同一介质中所有电磁波传播速度都相同B.紫外线有助于人体合成维生素DC.一切物体都在不停地发射红外线E.医学上用γ射线透视人体,检查体内病变等E.医学上用γ射线透视人体,检查体内病变等14、下列四幅图的有关说法中正确的是()
A.甲图中,球m1以速度v碰静止球m2,若两球质量相等,碰后m2的速度一定为vB.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C.丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由α粒子组成D.丁链式反应属于重核的裂变评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)15、正离子A(质量为m、电荷量为q)和正离子B(质量为2m、电荷量为q)由静止开始经相同电加速后,如图所示垂直电场线射入两块平行带电金属板间,从两板间射出时(重力不计)A、B侧移之比yA:yB=______________;A、B动能增量之比△EkA:△EkB=______________。
16、在一点电荷Q产生的电场中,电荷量为+q的粒子在某点的电势能Ep与该点到Q的距离r的关系如图所示。设电场中距Q的距离为L、3L处的电势分别为φ1、φ2,电场强度分别为E1、E2,则Q带____(选填“正”或“负”)电,φ1:φ2=____,E1:E2=____。
17、如图所示,半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小为_______和电势为_______。
18、如图所示,平行板电容器与电源连接,为两板间一点。闭合电键给电容器充电后再断开电键,然后再将极板移到虚线所示位置,则与不移极板前比较,点电场强度将__________;点电势将__________。(填“变大”;“变小”或“不变”)
19、如图是双量程电压表的原理图,它有两个量程分别为3V和15V,则使用图的a、b两端时量程应为_____,使用图的a、c两端时量程为____,已知表头内阻为15Ω,满偏电流为1mA,则R1=____,R2=____。
20、如图所示电路中,电阻是总电阻为的滑动变阻器,滑动片位于中点,稳压电源的电压断开电键时,电阻的功率为___________闭合电键要使的功率变为滑动变阻器接入电路的阻值为___________
21、安培定则。
(1)直线电流的磁场。
安培定则:如图所示,用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,___________所指的方向就是磁感线环绕的方向。
直线电流周围的磁感线环绕情况如图所示。
(2)环形电流的磁场。
安培定则:如图所示,让右手___________与环形电流的方向一致,___________的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
(3)通电螺线管的磁场。
安培定则:如图所示,右手握住螺线管,让弯曲的四指与___________一致,伸直的拇指所指的方向就是___________上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。
22、判断下列说法的正误。
(1)黑体一定是黑色的物体。____
(2)能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫黑体。____
(3)温度越高,黑体辐射电磁波的强度越大。____
(4)能量子的能量不是任意的,其大小与带电微粒的振动频率成正比。____
(5)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,与材料的种类及表面状况无关。____评卷人得分四、作图题(共2题,共18分)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16分)25、某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池;他通过以下操作测量该电池的电动势和内电阻.
(1)先用多用电表粗测电池的电动势.把多用电表的选择开关拨到直流电压50V挡,将两表笔与电池两极接触,电表的指针位置如图甲所示,读数为________V.
(2)再用图乙所示装置进行精确测量.多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡,与黑表笔连接的应是电池的________极.闭合开关,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流值I,根据实验数据作出图象如图丙所示.已知图中直线的斜率为k,纵轴截距为b,则此电池的电动势E=________,内阻r=________(结果用字母k、b表示).
(3)多用表直流电流档的内阻对电动势的测量值大小________(选填“有”或“无”)影响.26、电荷的定向移动形成电流,电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量,即电流传感器可以像电流表一样测量电流,并且可以和计算机相连,显示出电流随时间变化的图像。利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图甲所示,其中电源两端电压是单刀双掷开关,为平行板电容器。先使开关与相连,电容器充电结束后把开关掷向电容器通过电阻放电。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曲线如图乙所示。
(1)当开关接时,电容器的电流___________正极板(选填“流进”或“流出”)。
(2)其放电电流随时间变化图像如图乙所示,已知图中所围的面积约为个方格,每一小格可算出电容器的电容为___________
(3)若将电容器上板接正极,下板接负极,且将上极板接地,如图丙所示。有一带电液滴静止在电容器内部点,闭合开关现将电容器下极板向下平移一小段距离,则液滴___________(填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”)。若断开开关将电容器下极板向下平移一小段距离,则液滴___________(填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”)。评卷人得分六、解答题(共2题,共4分)27、如图,A、B是水平放置且间距d=5cm的两平行金属板,两板间为匀强电场,一质量m=1×10-9kg、电荷量q=5×10-12C的一带负电液滴恰静止在两板正中间的P点.液滴可视为质点,重力加速度g=10m/s2.
(1)求两板间的电场强度大小;
(2)若将液滴从P点移到B板,求该过程中电势能的增加量.28、如图所示,水平放置的两平行金属板长为L,间距为d.一排长度正好为d的质子从金属板左侧均以速度v平行金属板射入电场中,已知质子电量为e,质量为m.求:
(1)欲使所有质子都不从板间飞出,则两板电压U的最小值是多少?
(2)若两板间加上(1)问中的电压,将粒子换为氚核,仍以速度v平行金属板射入电场中,求能出场的粒子数目占粒子总数的比例k.(粒子重力及相互间作用力忽略不计)
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】
对小球A,根据平抛
对小球B
解得
A.当速度方向与斜面平行,距离斜面最远,小球水平受电场力,竖直受重力,根据几何关系有
解得
此时距离斜面的最远距离
解得
故A错误;
B.小球C的落点与斜面顶端的距离
解得:
故B错误;
C.通过以上分析可知;电场力与重力相等,故C错误;
D.根据推论可知;速度偏转角正切值是位移偏转角正切值得2倍,位移偏转角相同,则速度偏转角相同,即小球A和小球B落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角相同,故D正确。
故选D。2、C【分析】【分析】
【详解】
A.根据磁感线的特点;磁感线在空间内不能相交,A错误;
B.磁感线是闭合曲线;在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极,B错误;
CD.磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)。C正确;D错误。
故选C。3、D【分析】【详解】
根据题意可知,当时,由电阻定律有
当时,由电阻定律有
结合图像可得
又有
可得左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为
故选D。4、A【分析】【详解】
静电场中的某一点的场强不变,与检验电荷无关,根据F与q成正比关系;所以A正确;
故选A。5、B【分析】【详解】
由图可知,x=2a处电场强度为零,两个点电荷在此处产生的电场强度大小相等,方向相反,所以两电荷必为同种电荷.故A错误;x=2a在x轴上,此处的电场强度为零,B正确;由点电荷的场强公式:可知,点电荷M、N在x=2a处的场强分别为:根据EM=EN,可以得到QM:QN=4:1,故C错误;在x=a到x=2a区间,电场强度为正,负电荷受力向左,所以-q从x=a到x=2a区间过程中,电场力做负功,电势能增加,故D错误.6、A【分析】【分析】
【详解】
A.沿电场线方向电势降低,故φa>φb>φc
故A正确;
BCD.由于题目只提供了未知电场的一条电场线,故无法判断a、b、c三点的场强大小关系,也就无法判断a、b间与b、c间的电势差的大小关系;故BCD错误。
故选A。7、C【分析】【详解】
A、B、正的点电荷产生的电场中,离电荷越远,场强越弱,结合决定式可知Ea>Eb>Ec,则A、B均错误.C、D、因Ea>Eb>Ec,可知故ab间的平均场强大于bc间的平均场强,根据U=Ed可知,Uab>Ubc;故C正确,D错误.故选C.
【点睛】本题主要考查了正点电荷电场强度的分布图,掌握三个公式根据U=Ed判断出非匀强电场中两点间的电势差的大小.二、多选题(共7题,共14分)8、C:D【分析】【详解】
滑动变阻器滑片向上移动→外电阻增大→干路电流减小→电源总功率减小→内阻分压减小→电压表示数增大→流过的电流增大→的电功率变大;因为干路电流减小且流过的电流增大,所以流过滑动变阻器的电流减小,电流表示数减小,故AB错误,CD项正确.9、C:D【分析】【分析】
【详解】
根据麦克斯韦电磁理论可知;周期性变化的电场能产生周期性变化的磁场,从而产生电磁波,根据图像可知,CD所示的变化电场能产生电磁波。
故选CD。10、B:C:D【分析】【详解】
A.a、c两点在同一圆周上;场强大小相同,但是方向不同,选项A错误;
B.根据M的运动轨迹可知,M带正电,b点电势高于a点,则M在b点电势能大于在a点的电势能,因M只有电场力做功,则电势能和动能之和守恒,则在M在b点的动能小于它在a点的动能;选项B正确;
C.de两点的电势相等,则N在d点的电势能等于它在e点的电势能;选项C正确;
D.根据运动轨迹可知,N带负电,则N在c点的电势能大于零,而M在a点的电势能小于零,则M在a点的电势能一定小于N在c点的电势能;选项D正确。
故选BCD。11、C:D【分析】【详解】
AB.粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,前和后时间内位移比值为
则前时间内的位移为
电场力对粒子做的功为
则后时间内的位移为
电场力对粒子做的功为
故AB错误;
C.粒子的出射速度偏转角正切值为
故C正确;
D.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例规律,可知通过前和后的时间比值为
故D正确。
故选CD。12、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.设质点距离A板的高度h,A、B两板原来的距离为d,电压为U,质点的电量为q,由题质点到达b孔时速度恰为零;根据动能定理得。
若保持S闭合,将A板适当上移,设质点到达b时速度为v;由动能定理得。
说明质点到达b孔时速度恰为零,然后返回,不能穿过b孔;A错误;
B.若保持S闭合,将B板适当下移距离由动能定理得。
则v>0,质点能穿过b孔;B正确;
C.若断开S,再将B板适当上移∆d;根据。
则板间场强不变,根据动能定理,到达B板时。
而。
可知v>0,那么质点能穿过b孔;C正确;
D.若断开S时,将B板适当下移∆d,板间电场强度不变,若质点能到达B板;由动能定理得。
又由。
比较得。
说明质点不能到达b孔;故D错误。
故选BC。13、B:C:D【分析】【详解】
A.一切电磁波在真空中传播速度相同;在同一介质中,不同电磁波传播速度不同,A错误;
B.紫外线有助于人体合成维生素D;但不宜过量,B正确;
C.红外线应用在遥感技术中;是利用一切物体都在不停地发射红外线,C正确;
D.电磁波谱中γ射线的频率最高;波长最短,D正确;
E.医学上用X射线透视人体;检查体内病变等,E错误。
故选BCD。14、B:D【分析】【详解】
甲图中,两球碰撞过程中动量守恒,机械能不增加,如果两球质量相等,发生弹性碰撞,则碰撞后m2的速度等于v,若发生非弹性碰撞,碰后m2的速度不等于v,故A错误.乙图中,图中光的颜色保持不变的情况下,光照越强,光电子数目越多,则饱和光电流越大,故B正确;丙图中,由左手定则可知,甲带正电,则甲射线由α粒子组成.乙不带电,射线乙是γ射线,丙射线粒子带负电,则丙射线由电子组成,故C错误;丁图所示的链式反应属于重核裂变,故D正确;故选BD.三、填空题(共8题,共16分)15、略
【分析】【详解】
[1]离子在电场中加速,设末速度为v0,据动能定理得
离子穿出偏转电场的时间为
偏转电场的加速度为
离开偏转电场时侧移量
即侧移量与电荷的电量与质量均无关,则A、B侧移之比yA:yB=1:1
[2]根据动能定理
则A、B动能增量之比△EkA:△EkB=1:1【解析】1:11:116、略
【分析】【详解】
[1]由图可知,粒子离电荷越远,电势能越低,说明远离电荷时,电场力做正功,即电荷与粒子之间是斥力,所以电荷Q带正电;
[2]由图可知,电荷在L处的电势能为6E0,在3L处的电势能为2E0,根据公式
两点电势之比为
[3]根据点电荷的电场强度公式
两点电场强度之比为【解析】正3∶19∶117、略
【分析】【详解】
[1]由静电平衡可知;带电球为等势体,球内部电场强度处处为零。
[2]因为球体等势,所以球面内任意一点的电势都与表面电势相同,即P点电势大小与r无关。均匀带电球面外各点的电势与电荷全部集中在球心处的点电荷所产生的电势相同。取无穷远处电势为零,根据高斯定理,则有球面处的电势为【解析】018、略
【分析】【分析】
抓住电容器的电荷量不变,结合电容的决定式和定义式,以及匀强电场的场强公式得出电场强度的变化,从而得出P与下极板电势差的变化,得出P点电势变化。
【详解】
[1]依据电容的定义式决定式场强的决定式代入得
故的变化与无关;故场强将不变。
[2]场强不变,则P点与下极板的电势差不变,由于下极板电势为零,则P点的电势不变。【解析】不变不变19、略
【分析】【详解】
[1]改装后电压表的量程为
故串联的电阻越大,量程越大,接a、b时,为灵敏电流计与R1串联;量程为3V。
[2]接a、c时,为灵敏电流计与R1和R2串联;量程为15V。
[3]由题可知,满偏电压
则R1两端的电压为
则
[4]由题可知,则
解得【解析】3V15V2985Ω12000Ω20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]断开电键时,回路中的电流
电阻R1的功率为
[2]闭合电键要使R1的功率变为5W,则电流
回路中的电流
带入数据解得滑动变阻器接入电路的阻值【解析】3.21421、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]直线电流的磁场;安培定则:如图所示,用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
(2)[2][3]环形电流的磁场;安培定则:如图所示,让右手四指与环形电流的方向一致,大拇指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
(3)[4][5]通电螺线管的磁场,安培定则:如图所示,右手握住螺线管,让弯曲的四指与电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。【解析】①.四指②.四指③.大拇指④.电流方向⑤.螺线管轴线22、略
【解析】①.错误②.正确③.正确④.正确⑤.正确四、作图题(共2题,共18分)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
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