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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年鲁人新版必修3物理下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转;最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么()
A.偏转电场E2对三种粒子做功不相等B.三种粒子打到屏上时的速度一样大C.三种粒子运动到屏上所用时间相同D.三种粒子一定打到屏上的同一位置2、如图所示电路,其中R为一热敏电阻(温度升高时,阻值减小),C为电容器,R1、R2为两个电阻箱.闭合开关,当环境温度升高时,以下说法正确的是。
A.电容器的带电荷量减少B.减小电阻箱R1的阻值,可使电容器的带电荷量保持不变C.减小电阻箱R2的阻值,可使电容器的带电荷量保持不变D.增加电阻箱R2的阻值,可使电容器的带电荷量保持不变3、如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。金属块左;右侧分别连接电介质、轻质弹簧;弹簧与电容器固定在外框上,金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动,电容器与恒压电源连接,并串联计算机的信号采集器。当汽车向右做加速度增大的加速运动时,电介质相对于外框向左移动,则电容器()
A.电容变小B.极板间的电压变大C.极板间的电场强度不变D.极板间的电场强度变小4、如图所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是()
A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都闭合B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.把C移近导体A,再把C移走,然后把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合5、如图,O、P之间距离为l,等量的正负电荷分别置于O、P两点,以O为坐标原点,OP方向建立x轴,规定无穷远电势为零。则OP线段上各点电势φ随x的变化关系正确的是()
A.B.C.D.6、如图所示是某同学实验中的电压表的刻度盘;若当时使用的是0~15V的量程,那么电压表读数为多少()
A.1.2VB.1.20VC.6VD.6.0V评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)7、如图所示,在一个匀强电场中有一个四边形ABCD,电场方向与四边形ABCD平行,其中M为AD的中点,N为BC的中点.一个电荷量为q的正粒子,从A点移动到B点过程中,电势能减小W1,若将该粒子从D点移动到C点,电势能减小W2,下列说法正确的是())
A.匀强电场的场强方向必沿MN方向B.若将该粒子从M点移动到NC.点,电场力做功若C之间的距离为dD.,则该电场的场强大小为若M、N之间的距离为d,该电场的场强最小值为8、关于雷电现象的认识正确的是()A.打雷闪电是天上的雷公电母在控制着B.闪电是由于高压放电使空气在高温的情况下发光的结果C.雷声是由于空气在高温下膨胀的结果D.先发生闪电后发出雷声9、如图所示;四分之一圆弧AB是点电荷电场中的一条等势线,圆弧的圆心在O点,C是A;B连线的中点,D是O、A连线的中点.在D点由静止释放一个带负电的试探电荷,仅在电场力作用下试探电荷沿DA加速运动,则下列说法正确的是()
A.A.D四点中,D点场强最大B.D四点中,D点电势最高C.一个带正电的点电荷从A点沿ACB移动到B的过程中,电势能先增大后减小D.一个带负电的点电荷从B点沿BCD移动到D的过程中,电场力一直做负功10、如图,电荷量分别为q和−q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点;则。
A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.电子在a点电势能小于在b点的电势能11、如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板分别与电池两极相连,开关闭合,发现在距两板距离相等的点有一个带电液滴处于静止状态,将板向下平移一小段距离;下列说法中正确的是()
A.液滴将加速向下运动B.液滴将保持不动C.点电势升高D.液滴在点时的电势能增大12、如图所示,放在通电螺线管内部中间的小磁针,静止时小磁针的N极指向右侧(螺线管的c端);则下列判断正确的是()
A.c为通电螺线管的S极,d为通电螺线管的N极B.d为通电螺线管的S极,c为通电螺线管的N极C.a为电源的正极、b为电源的负极D.a为电源的负极、b为电源的正极评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则该匀强电场电场强度的大小为_________V/m.
14、如图所示,三个定值电阻R1、R2和R3按图示方式接在电源两端,在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,电压表示数将________,电阻R2消耗的电功率将________(均选填“变大”;“变小”或“不变”).
15、赫兹的电火花∶
如图所示,和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时,空间出现了迅速变化的______,这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环,导线环中激发出______________;使与导线环相连的金属球间也产生了电火花。这个导线环实际上是电磁波的检测器。
结论∶赫兹实验证实了__________的存在,检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性。16、如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下。已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8J,重力做功24J,则金属块带______电(填正或负),金属块机械能改变量为______J,金属块的电势能改变量为______J。
17、在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地。
(1)若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角______(选填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随正对面积的减小而______(选填“增大”或“减小”)。
(2)若极板B稍向右移动一点,则将观察到静电计指针偏角______(选填“变大”或"变小”),此实验说明平行板电容器的电容随极板间距离增大而______(选填“增大”或“减小”)。18、如图所示,平行金属板通过一开关与电池相连,板间有一带电液滴处于平衡状态.若开关闭合,将两板拉开一定距离,则粒子将__________;若开关打开,将两板拉开一定距离,则粒子将__________.(填“静止不动;向上运动、向下运动”)
评卷人得分四、作图题(共2题,共4分)19、在“用电流和电压传感器研究电容器的放电”实验中;某同学按照图所示连接电路。实验时,先将开关S掷向1,一段时间后,将开关掷向2,传感器将信息传入计算机屏幕上,显示出电流或电压随时间变化的图线。
(1)由图可知,传感器1应为________(选填选项前的字母)
A.电流传感器B.电压传感器。
(2)用q表示电容器上极板所带的电荷量,UR表示滑动变阻器两端的电压,UC表示电容器两端的电压,I表示电路中的电流,关于电容器在整个放电过程中的图像变化正确的有________。
A.B.
C.D.
(3)若已知电源电动势E,但其内阻和电阻箱阻值均未知,根据已知条件和传感器显示的图像中的数据信息,下列判断正确的是________;
A.可知该电容器的电容。
B.可知此时电阻箱阻值大小。
C.若只增大电阻箱R的阻值;电容器放电的时间将变短。
D.若只减小电容器的电容大小,电容器放电的时间将变短20、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1题,共4分)21、欧姆表的原理如图.其中,电池的电动势为E、内阻为r,表头G的满偏电流为Ig、内阻为Rg.
(1)图中的A端应与_______(填“红”或“黑”)色表笔相连接.
(2)测量电阻前,将红、黑色表笔短接,调节可变电阻使通过表头G的电流达到Ig,此时可变电阻接入电路的阻值R0=______________.
(3)测量电阻时,若表头G的示数为I,则被测电阻的阻值Rx=__________.[(2)、(3)结果用E、r、Ig、Rg、I表示]评卷人得分六、解答题(共4题,共28分)22、把一个带电荷量为的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时,静电力做功若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时,静电力做功取无限远处电势为零。
(1)求A点的电势:
(2)求A、B两点的电势差;
(3)若把电荷量为的负电荷由A点移到B点,静电力做的功为多少?23、如图所示,水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场,从地面上的A点竖直向上以初速度抛出一个质量为m、电荷量为的小球,B点为其运动轨迹的最高点,小球落在水平地面上的C点,取重力加速度大小匀强电场的电场强度大小忽略空气阻力的影响,求:
(1)小球运动到B点时水平方向的分位移大小
(2)小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值
(3)小球从A点运动到C点的过程中,小球动能减少过程所对应的时间
24、电容器是一种重要的电学元件,基本工作方式就是充电和放电;由这种充放电的工作方式延伸出来的许多电学现象,使得电容器有着广泛的应用;如图1所示,电源与电容器、电阻、开关组成闭合电路;已知电源电动势为E,内阻不计,电阻阻值为R,平行板电容器电容为C,两极板间为真空,两极板间距离为d;不考虑极板边缘效应;
(1)闭合开关S,电源向电容器充电,经过时间t;电容器基本充满;
a.求时间t内通过R的平均电流
b.请在图2中画出充电过程中电容器的带电荷量q随电容器两极板电压u变化的图像;并求出稳定后电容器储存的能量E0;
(2)稳定后断开开关S.将电容器一极板固定,用恒力F将另一极板沿垂直极板方向缓慢拉开一段距离x,在移动过程中电容器电荷量保持不变,力F做功为W;与此同时,电容器储存的能量增加了ΔE;请推导证明:W=ΔE;要求最后的表达式用已知量表示。25、如图所示,一质量m=2.0×10-2kg、电荷量q=+1.0×10-3C的粒子在匀强电场中运动,电场强度E=100V/m,方向沿y轴负方向。粒子在O点动能为1.0J,速度与x轴正方向夹角为粒子再次经过x轴的位置记为a点。取粒子在O点时的电势能为零;不计粒子的重力。求。
(1)0、a两点间的距离;
(2)粒子从O点到a点的过程中;最大电势能的值。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】
A.电加速由动能定理知
解得
粒子在偏转电场中的时间
粒子在偏转电场中的竖直位移
故竖直位移y相等。偏转电场做的功W偏=qE2·y=
W偏相等;故A错误;
B.在偏转电场中由动能定理知
联立解得
可知质量m越大打到屏上时的速度越小;故B错误;
C.运动到屏上的总时间
总时间与质量的平方根成正比;故C错误;
D.类平抛中末速度的反向延长线通过水平位移的中点,竖直位移y相等;由相似三角形可知,打在屏幕上的位置一定相同,故D正确。
故选D。2、C【分析】【分析】
【详解】
当环境温度升高时,R的电阻变小,外电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律得知,总电流增大,则R2的电压增大,电容器上的电压增大,电容器所带的电量增大.故A错误;根据闭合电路欧姆定律得知,总电流增大,电容器所带的电量增大,R1的大小与电容器的电量没有影响,若R1的阻值减小,电容器的带电量仍然增大.故B错误;当环境温度升高时,R的电阻变小,根据闭合电路欧姆定律得知,总电流增大,若R2的阻值减小,可以使R2的电压不变;电容器上的电压不变,电容器所带的电量不变,故C正确,D错误;故选C.
【点睛】
本题是信息给予题,抓住R的电阻随温度升高而减小,进行动态变化分析:R为热敏电阻,温度升高,电阻变小,当环境温度升高时,电阻变小,外电路总电阻变小,根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化,确定电容器带电量的变化.3、C【分析】【详解】
A.因为电介质相对于外框向左移动,根据
则电容器电容变大;选项A错误;
B.电容器极板与电源连接;则两板间的电压不变,选项B错误;
CD.根据
两板电压和间距都不变;则场强不变,选项C正确,D错误。
故选C。4、B【分析】【详解】
A.感应带电是使导体带电的一种方法,根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知,远离带电体的一端会带同种电荷,靠近带电体的一端会带异种电荷。C靠近金属导体A时,由于静电感应,在导体A的左端会出现负电荷,导体B的右端要感应出正电荷,所以A、B下方的箔片都张开;故A错误;
B.把带正电荷的C移近导体A后,把A和B分开,A带负电,B带正电,移去C后,A、B上的金属箔还是张开的;故B正确;
C.先把C移走,A、B上的电荷会中和,A、B两端都不带电,若再把A、B分开,A、B上的金属箔片不会张开;故C错误;
D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A与B上的电荷重新中和,A、B上的金属箔片均闭合;故D错误。
故选B。5、C【分析】【分析】
【详解】
等量异种电荷连线中点处电势为零;越靠近正电荷,电势越高,越靠近负电荷,电势越低。
故选C。6、D【分析】【详解】
电压表使用0~15V;每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,即分度值为0.5V,则电压表读数为:6.0V。
A.1.2V与计算结果不符;故A错误。
B.1.20V与计算结果不符;故B错误。
C.6V与计算结果不符;故C错误。
D.6.0V与计算结果相符,故D正确。二、多选题(共6题,共12分)7、B:D【分析】【详解】
根据正电子移动过程电势能变化可得:电势关系φA−φB=φD−φC=根据几何关系可得:φM=(φA+φD),φN=(φB+φC),根据上述条件,并不能得到沿MN方向电势降落最快,或垂直MN的两个点电势相等,故不能得到场强方向沿MN方向,故A错误;若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功W=q(φM−φN)=q(φA−φB+φD−φC)=故B正确;由于无法求解电场方向,故场强大小无法求解,故C错误;若M、N之间的距离为d,则当场强方向沿MN方向时,场强最小,故D正确;故选BD.
【点睛】
匀强电场中任一直线上的电势变化都是均匀变化;直线与电场线平行,则变化速率最大;直线与电场线夹角越大则变化速率越小.8、B:C【分析】【分析】
【详解】
雷电是一种自然现象;是由于高压放电,产生几十万安培的瞬间电流,电流生热使空气发光,使空气受热突然膨胀发出巨响,是同时发生的,只是光的传播速度比声音快,所以我们是先看到闪电后听到雷声。
故选BC。9、A:D【分析】【详解】
根据点电荷的电场的特点可知,距离点电荷越近处的电场强度大,所以D处的电场强度最大.故A正确;由题,在D点由静止释放一个带负电的试探电荷,仅在电场力作用下试探电荷沿DA加速运动,说明负电荷受到的电场力的方向向上,所以电场的方向向下,沿AO方向;根据点电荷的电场的特点可知,O处为负电荷;距离负电荷越近处的电势越小,所以D点的电势最低.故B错误;距离负电荷越近处的电势越小,所以ABC三点中,C点的电势最低,正电荷从A点沿ACB移动到B的过程中,电势能先减小后增大.故C错误;距离负电荷越近处的电势越小,所以BCD三点中,B点的电势最高,D点的电势最低,带负电的点电荷从B点沿BCD移动到D的过程中,电场力一直做负功.故D正确.10、B:C【分析】【详解】
A.等量异号电荷形成的电场线和等势面如图所示,结合题图中对应的几何关系可知,靠近负电荷,而靠近正电荷,则可知,点电势一定小于点电势;故A错误;
BC.两点是两电荷单独在两点形成的电场强度的叠加;由图3可知,两点处的两分场强恰好相同,故合场强一定相同,故B;C正确;
D.由于点电势一定小于点电势,因电荷带负电,根据可知电子在点电势能大于在点的电势能,故D错误.11、A:C【分析】【详解】
AB.原来液滴受力平衡,则知所受的电场力向上,液滴带负电;电容器与电源相连,板间电压不变,将板向下平移时,两板间的距离变大,由
可知:板间电场强度减小;液滴受到的电场力减小,液滴所受合力向下,液滴将加速向下运动,故A正确,B错误;
C.电容器上极板接地,电势为零,即板下移时,与上极板的距离不变,由于减小,与板件的电势差
减小,电势差
则点电势升高;故C正确;
D.点的电势升高;因带电液滴带负电,故电势能将减小,故D错误。
故选AC。12、B:C【分析】【分析】
【详解】
小磁针N极指向右侧,可知螺线管内部磁场方向由左向右,根据安培定则可知c为通电螺线管的N极、a为电源的正极;故选项BC正确,AD错误。
故选BC。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【详解】
平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,则OA中点C(3,0)处的电势为3V;点B处的电势为3V,则BC连线是等势面,电场强度的方向与BC垂直,所以
【解析】14、略
【分析】【详解】
将电键S1由位置1切换到位置2,外电阻变小,电动势和内阻不变,电路中的总电流变大,内电压变大,外电压变小,电压表测的是外电压,所以电压表示数变小;
设电路中的电阻R1、R2和R3的阻值均为R,当电键打在1时,R2两端的电压当电键打在2时R2两端的电压可知.U2′<U2.故电阻R2两端的电压变小,根据可知,电阻R2消耗的电功率将减小.【解析】变小变小15、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.电磁场②.感应电动势③.电磁波16、略
【分析】【详解】
[1]已知在金属块滑下的过程中,由动能定理可得
解得:金属块下滑过程电场力做负功,电场力水平向右,因此电场力与电场线方向相同,因此金属块带正电;
[2]金属块机械能改变量为
[3]金属块的电势能改变量为【解析】正电-12417、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]根据电容器的公式
可知,当极板B稍向上移动一点,S变小;电容变小,在电荷量不变的情况下,电压变大,静电计的张角变大。
[2]根据上述可知;电容减小。
(2)[3]若极板B稍向右移动一点,d变小;电容变大,在电荷量不变的情况下,电压变小,静电计的张角变小。
[4]根据上述可知,电容随极板间距离增大而变小。【解析】①.变大②.减小③.变小④.减小18、略
【分析】【详解】
[1][2]根据E=当闭合开关时,电压不变,增大距离d,场强变小,电场力变小,粒子将向下运动;当打开开关时,电荷量Q不变,由及解得
场强与板间距无关,静止不动.【解析】向下运动;静止不动四、作图题(共2题,共4分)19、略
【分析】【详解】
(1)[1]传感器1串联在电路中;因此应为电流传感器。
故选A。
(2)[2]ABC.电容器在整个放电过程中,电容器的电荷量q、电流I、电压UC均随时间减小;选项AC错误,选项B正确;
D.由于放电电流I减小,根据可知电阻箱R的电压UR减小;选项D正确。
故选BD。
(3)[3]A.根据电流传感器显示的I-t图像中的面积可求出电容器的电荷量,根据电压传感器可知电阻箱两端的电压,若已知电源电动势E,则可知电容器的电压,根据可求出该电容器的电容;选项A正确;
B.根据电流传感器和电压传感器可知电阻箱的电流和两端的电压;因此可知此时电阻箱阻值大小,选项B正确;
C.电源不变,电容器的充电电压不变,电荷量不变,若只增大电阻箱R的阻值;电容器放电的电流将变小,因此放电时间将变长,选项C错误;
D.电源不变,电容器的充电电压不变,若只减小电容器的电容大小,根据可知电容器的电荷量将变小;放电的时间将变短,选项D正确。
故选ABD。【解析】ABDABD20、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1题,共4分)21、略
【分析】【详解】
第一空.多用表的正极接黑表笔,因此图中的A端应与黑色表笔相连接.
第二空.由闭合电路的欧姆定律可知,解得
第三空.由闭合电路的欧姆定律可知,
解得【解析】黑;六、解答题(共4题,共28分)22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据题意
得到
(2)同(1)
故A、B间的电势差为:
(3)根据电场力做功与电势差关系公式
有【解析】(1)400V;(2)300V;(3)23、略
【分析】【详解】
(1)将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解,水平方向的分运动为匀加速直线运动,竖直方向的分运动为竖直上抛运动。设小球从A点运动到B点的时间为则
设水平方向的分加速度大小为根据牛顿第二定律有
小球运动到
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