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必修第三册综合检测卷
(时间：75分钟　满分100分)
一、 单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1. 关于物理学史，下列说法中错误的是(　　)
A. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
B. 库仑不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像
C. 麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在
D. 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念
2. 将两个分别带有电荷量－2Q和＋5Q的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷)，它们间静电力的大小为F.现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先后与A、B相互接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间静电力的大小为(　　)
A. F　 B. F　
C. F　 D. F
3. 某同学用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件，下列操作中，该同学不能看到灵敏电流表指针偏转的是(　　)
A. 先闭合开关S1、S2，然后将线圈A缓慢插入线圈B并保持不动
B. 先闭合开关S2，将线圈A置于线圈B中，然后瞬间闭合开关S1
C. 先将线圈A置于线圈B中，闭合开关S1、S2，然后匀速移动滑动变阻器的滑片
D. 先将线圈A置于线圈B中，闭合开关S1、S2，然后加速移动滑动变阻器的滑片
4. 如图所示为密立根油滴实验示意图，两块水平放置的平行金属板分别与电源的正、负极相接，板间产生匀强电场，用一个喷雾器将许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦而带电，油滴的大小、质量各不相同.油滴间的相互作用及空气对油滴的浮力忽略不计.用显微镜观测油滴的运动，下列说法中正确的是(　　)
A. 若某油滴在电场中悬浮不动，该油滴一定带正电
B. 若某油滴在电场中向下加速运动，该油滴一定带正电
C. 若某油滴在电场中向下减速运动，该油滴一定带正电
D. 若某油滴在电场中向下减速运动，该油滴的电势能一定增加
5. 在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势为k，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独在该点的电势的代数和.电荷量分别为Q1和Q2的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示(图中数字的单位是伏特)，则(　　)
A. Q1<0，＝－2 B. Q1<0，＝－4
C. Q1>0，＝－2 D. Q1>0，＝－4
6. 图甲为用传感器在计算机上探究电容器充、放电现象的电路图，E表示电源(忽略内阻)，R表示定值电阻，C表示电容器.先使开关S与a端相连，稳定后再将开关S与b端相连，得到充、放电过程电路中的电流I、电容器两极板间电压U与时间t的关系图像，如图乙所示.下列说法中正确的是(　　)
甲
乙
A. t1~t2时间内，电容器在放电 B. t1~t2时间内，电容器的电容在增加
C. t3~t4时间内，电路中的电流逐渐减小 D. I t图像中两阴影部分的面积关系为S1>S2
7. 如图所示电路中，电源的电动势为E、内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法中正确的是(　　)
A. 电流表的读数I先增大，后减小
B. 电压表的读数U先减小，后增大
C. 电压表读数U与电流表读数I的比值 不变
D. 电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值 不变
二、 多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
8. 如图所示，△abc中bc＝4 cm，∠acb＝30°.匀强电场的电场线平行于△abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3 V、－1 V、3 V.下列说法中正确的是(　　)
A. 电场强度的方向沿ac方向
B. 电场强度的大小为200 V/m
C. 电子从a点移动到b点，电场力做功为4 eV
D. 电子从c点移动到b点，电势能增加了4 eV
9. 如图所示，E为内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，V与A分别为电压表与电流表，M、N是平行板电容器的两极板，一带电小球由绝缘丝线悬挂在电容器两极板间.现闭合开关S，悬线稳定时偏离竖直方向θ角.下列说法中正确的是(　　)
A. 若将P向左滑，V与A表的读数均减小
B. 若将P向左滑，电容器两极板上带电荷量增加
C. 若将P向左滑，θ将增大
D. 若断开S，将N板向M板靠近，角度θ将变大
10. 边长为2L的正三角形ABC的三个顶点处，分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，O点为三角形的中心.通电长直导线产生的磁场在其周围某点的磁感应强度大小B＝，其中k为大于0的常数，I为导线中的电流，r表示该点到导线的距离.下列关于a、b、c、O四点的磁感应强度的说法中正确的是(　　)
A. b点的磁感应强度方向沿BC方向指向C
B. O点的磁感应强度方向平行于BC由O点指向AC边
C. O点的磁感应强度方向平行于BC由O点指向AB边
D. a、c两点的磁感应强度大小均为
三、 实验与探究题：本题共2题，共16分.
11. (6分)某同学组装完成的简易多用电表如图甲所示，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连.
(1) 图甲中的A端与 ________(填“红”或“黑”)色表笔相连接.
(2) 关于R6的使用，下列说法中正确的是________.
A. 在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B. 使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C. 使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3) 用“×100”挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________(填“×10”或“×1 k”)挡.如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行测量，那么缺少的步骤是______________________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图乙所示，则该电阻的阻值是________Ω.
12. (10分)某同学设计了如图甲所示的电路，既可以测量未知电阻Rx，又可以测量电源电动势E和内阻r.提供的器材如下：待测电源、待测电阻Rx、滑动变阻器一个、电流表一只(内阻RA已知)、电压表一只(内阻未知)、开关两个、导线若干.
甲
乙
丙
(1) 为实现上述目的，请完善图乙中的实物图连接.
(2) 为保证电路安全，闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑至________(填“最左端”或“最右端”).
(3) 该同学实验的主要步骤有：
①闭合S1、S2，多次调节滑动变阻器，记录对应的电压表示数U和电流表示数I.
②闭合S1，断开S2，多次调节滑动变阻器，记录对应的电压表示数U和电流表示数I.
③根据记录的数据，作出两条U I图像如图丙所示，由图像可得，电动势E＝______，内阻r＝______，待测电阻Rx＝______(均用b、a1、a2、RA表示).
四、 计算题：本题共3小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13. (10分)如图所示为直流电动机提升重物的装置.电动机的内阻一定，闭合开关S，当把它接入电压为U1＝1.50 V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流为I1＝0.5 A；当把电动机接入电压为U2＝15.0 V的电路中时，电动机正常工作且匀速提升重物，工作电流为I2＝1.0 A.
(1) 求电动机正常工作时的输出功率(只考虑热损耗)及电动机的效率.
(2) 若重物质量m＝2.0 kg，电动机输出的机械能转化效率为90%，则电动机提升重物的速度大小是多少？(取g＝10 m/s2)
14. (12分)如图所示，质量为m、带电荷量为＋q(q>0)的小球(可看作质点)与不可伸长的绝缘细绳相连，细绳另一端固定在O点，细绳长度为L，O点距离水平地面的高度为2L，空间存在竖直向上的匀强电场.现在最高点给小球一水平向右的初速度v0＝，此时细绳上的拉力恰好为0，重力加速度大小为g.
(1) 求匀强电场的电场强度E的大小.
(2) 若小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，在小球脱离细绳的瞬间电场变为水平向左，求小球的落地点到O点的水平距离x.
15. (16分)如图所示，竖直放置的平行板电容器两极板间的电势差U＝1000 V，在xOy平面直角坐标系第一象限内分布着沿y轴正方向的匀强电场，离子源N放置在电容器左边极板的中间，可以水平向右发射带负电的离子.若离子进入电容器时速度为0，经电容器电场的加速后穿过右极板垂直于y轴从P点处射入电场，并从x轴上的A点处射出.已知P点的纵坐标为0.5m，A点的横坐标为1m，带电粒子的比荷＝2×107 C/kg，不考虑带电粒子所受的重力.
(1) 求带电粒子从平行板电容器射出时的速度大小vP.
(2) 求匀强电场的电场强度的大小E.
(3) 在过y轴上的B点处放一张感光胶片，感光胶片与x轴平行，B点的纵坐标为－1m.带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光.若离子源发射的离子速度范围是0≤v0≤vP［vP为第(1) 问中求出的结果］，求感光胶片上曝光点的横坐标范围.
必修第三册综合检测卷
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B A D C C D BD BC ABD
1. B
2. B　解析：与小球C接触前F＝k，与小球C接触后A、B的电荷量分别变为－Q和2Q，所以接触后的静电力F'＝k，两球间静电力为原来的 ，B正确，A、C、D错误.
3. A　解析：先闭合开关S1、S2，然后将线圈A缓慢插入线圈B并保持不动，则穿过线圈B的磁通量不会发生变化，线圈B中不会有感应电流，则灵敏电流表指针不偏转，A符合题意；B、C、D选项中的磁通量都会发生变化，线圈B中会有感应电流，则灵敏电流表指针都偏转，不符合题意.
4. D　解析：若某油滴在电场中悬浮不动，根据平衡条件可知，电场力竖直向上，与场强方向相反，则该油滴一定带负电，故A错误；若某油滴在电场中向下加速运动，可知油滴受到的合力向下，则电场力可能向下，也可能向上(小于重力)，该油滴可能带正电，也可能带负电，故B错误；若某油滴在电场中向下减速运动，可知油滴受到的合力向上，则电场力竖直向上，该油滴一定带负电；由于电场力对油滴做负功，所以该油滴的电势能一定增加，故C错误，D正确.
5. C　解析：根据两点电荷周围的电势分布可知Q1带正电，Q2带负电，即Q1>0，Q2<0，由图中电势为0的等势线可得k＋k＝0，由图中距离关系可知＝，联立解得 ＝－2，故C正确.
6. C　解析：由图乙可知t1~t2时间内，电流逐渐减小，电容器两端的电压逐渐增加到稳定，根据C＝，解得Q＝CU，可知此过程电容器正在充电，A错误；根据电容的公式C＝可知电容器的电容与介电质、正对面积以及两极板间的距离有关，与电荷量Q、电势差U无关，B错误；由图乙知，t3~t4时间内，电路中的电流反向且逐渐减小，C正确；根据I＝，可得q＝It，可知图线I与t轴围成的图形面积表示电容器充、放电过程的电荷量，对于同一电容器，充、放电的电荷量相等，故S1＝S2，D错误.
7. D　解析：当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，总电阻先增大，后减小，电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律知总电流先减小，后增大，则内电压先减小，后增大，外电压先增大，后减小，所以电流表的读数I先减小，后增大，电压表的读数U先增大，后减小，A、B错误；电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电阻，应先增大，后减小，C错误；因为内、外电压之和不变，所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等，所以＝r保持不变，D正确.
8. BD　解析：由于a、c两点电势相等，故ac为一条等势线，电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势可知，电场方向垂直ac，且指向斜上方，故电场强度的大小为E＝＝ V/cm＝200 V/m，A错误，B正确；电子从a点移动到b点，电场力做功为Wab＝－eUab＝－4 eV，C错误；电子从c点移动到b点，电场力做功为Wcb＝－eUcb＝－4 eV，电场力做多少负功，电势能就增加多少，D正确.
9. BC　解析：若将P向左滑，则R2减小，总电阻减小，总电流变大，则A表读数变大，R1和内阻上的电压变大，则R2上的电压减小，即V表的读数减小，A错误；若将P向左滑，R1上的电压变大，电容器两极板间电压变大，根据Q＝CU可知，两极板上带电荷量增加，两极板间场强变大，根据Eq＝mgtan θ可知，θ将增大，B、C正确；若断开S，则两极板间带电荷量Q一定，根据E＝，C＝，C＝，可得E＝，则将N板向M板靠近，两极板间场强不变，则角度θ将不变，D错误.
10. ABD　解析：根据右手螺旋定则及通电长直导线在其周围某点产生的磁感应强度大小B＝可知，B、C处通电长直导线在b点的合磁感应强度是0，A处通电长直导线在b点的磁感应强度方向沿BC方向指向C，A正确；同理，可以判定O点的磁感应强度方向平行于BC由O点指向AC边，B正确，C错误；正三角形的边长为2L，结合矢量的叠加可知，a、c两点的磁感应强度大小分别为Ba＝＝，Bc＝＝，则a、c两点的磁感应强度大小均为，D正确.
11. (1) 黑　(2) B　(3) ×1k　进行欧姆调零　22 000
12. (1) 图见解析　(2) 最左端　(3) ③b　－RA　－
解析：(1) 电路连线如图所示.
(2) 为保证电路安全，闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑至阻值最大处，即最左端.
(3) 闭合S1、S2时，由闭合电路欧姆定律可知
U＝E－I(RA＋r)
闭合S1，断开S2，由闭合电路欧姆定律可知
U＝E－I(r＋Rx＋RA)
结合图像可知电源电动势为
E＝b，r＋RA＝，r＋Rx＋RA＝
可得r＝－RA，Rx＝－.
13. (1) 12.0 W　80%　(2) 0.54 m/s
解析：(1) 电动机不转时，此时电动机为纯电阻元件，则
r＝＝3.0 Ω
电动机正常工作时消耗的功率为
P＝U2I2＝15.0 W
电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为
P热＝r＝3.0 W
电动机正常工作时输出功率为
P出＝P－P热＝12.0 W
电动机正常工作时的效率为η＝×100%＝80%
(2) 匀速提升时，拉力等于重力，即F＝mg＝20 N
由题知P出×90%＝Fv
可得提升重物的速度大小为v＝0.54 m/s
14. (1) 　(2) L
解析：(1) 在最高点，有mg－qE＝
解得E＝
(2) 小球从最高点运动到最低点过程中，根据动能定理
(mg－qE)·2L＝mv2－m
细绳被拉断后，小球在竖直方向做自由落体运动
L＝gt2
水平方向做匀加速直线运动x＝vt＋at2
其中qE＝ma
解得x＝L
15. (1) 2×105 m/s　(2) 2×103 N/C
(3) 2m≤x≤4m
解析：(1) 离子在电容器极板间加速，根据动能定理得
qU＝m
解得vP＝2×105 m/s
(2) 离子在第一象限中做类平抛运动，在x方向上有
xA＝vPt
在y方向上，由牛顿第二定律得
qE＝ma
yP＝at2
解得E＝2×103 N/C
(3) 若离子的初速度为0，离子从A点离开电场，之后做匀速直线运动
vAy＝at
tan θ＝
由几何关系可知，打在感光胶片的横坐标
x1＝＋xA
联立方程得x1＝2m.
若离子的初速度为 vP，设离子进入偏转电场的速度为v'P，根据动能定理得
qU＝mv'2P－m
解得v'P＝2vP
设离子在x轴A'点离开电场，由于yP＝·t2
且yP不变，t也不变.
x'A＝v'Pt
v'Ay＝at
tan θ'＝
由几何关系可知x'＝＋x'A
联立方程得x'＝4m
感光胶片上曝光点的横坐标范围为2m≤x≤4m
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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