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期中测试题（9-13章） 2026-2027学年高二物理上学期人教版必修第三册
一、单选题
1．如图甲所示，电场中悬浮的头发碎屑会沿电场强度方向排列，从而显示电场线分布；如图乙所示，在条形磁体上方的玻璃板上撒细铁屑，轻敲后铁屑也能呈现出磁感线的分布。下列说法正确的是（ ）
A．图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在
B．图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况
C．图乙中细铁屑越多的位置磁场越强
D．图乙中细铁屑在磁场中磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时S极所指的方向为该点磁场的方向
2．《刑法修正案（八）》将醉驾入刑。我国法律规定当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。图甲是便携式酒精测试仪的原理图，电源电动势为9V，内阻2Ω，是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示，R是报警器，其阻值为16Ω，电压表视为理想电表。在对某司机的检测中，电压表的示数为4V，则该司机（　　）
A．醉驾 B．酒驾 C．没喝酒 D．喝酒但不到酒驾标准
3．如图所示，图中的实线为一簇电场线，一带电粒子由A点经B点到C点，其轨迹如虚线所示，已知该粒子仅受电场力的作用，A、B、C三点的电势分别为φA、φB、φC，该粒子在A、B、C三点所受电场力大小分别为FA、FB、FC。下列说法正确的是（　　）
A．φA、φB、φC中，φA最高 B．FA、FB、FC中，FA最小
C．该粒子带正电 D．该过程中，粒子的速度在增大
4．如图所示为内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表的刻度盘。下列说法正确的是（　　）
A．此电流表允许通过的最大电流为0.03A
B．此电流表允许加的最大电压为3V
C．要把它改装为0~0.6A的安培表，需并联一个阻值约为0.5Ω的电阻
D．要把它改装为0~15V的伏特表，需串联一个阻值为6kΩ的电阻
5．如图所示是某种电能表的表盘。表盘上标有“，即每耗电1kW·h电能表的转盘转720圈。当家里的家用电器都工作时，小明观察到电能表的转盘在1min内转动了48圈。则小明家的家用电器（　　）
A．总功率约为2kW B．总功率约为4kW
C．每天消耗的电能约为100kW·h D．每天消耗的电能约为108kW·h
6．如图平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若断开开关K，将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A．带电油滴向上运动
B．静电计指针的张角变大
C．P点电势变大
D．带电油滴在P点的电势能变小
7．如图甲所示，电动势为 E、内阻为 r 的电源与 R＝8Ω的定值电阻、滑动变阻器 RP、开关 S 串联组成回路，已知滑动变阻器消耗的功率 P 与其接入电路的有效阻值 RP 的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势 E＝4V，内阻 r＝2Ω
B．图乙中 Rx＝20Ω
C．滑动变阻器的滑片向左移动时，R 消耗的功率先增大后减小
D．调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1.8W
二、多选题
8．下列关于磁场和电场的说法正确的是（　　）
A．电场中试探电荷受力为零的位置，电场强度一定为零
B．磁场中通电导线受力为零的位置，磁感应强度一定为零
C．磁场和电场都是客观存在的，都是物质存在的一种形式
D．电场强度和磁感应强度都是标量，没有方向
9．如图所示为真空中的实验装置，平行金属板A、B之间的加速电压为，C、D之间的偏转电压为。现有氕核（）、氚核（）和α粒子（）三种粒子分别在A板附近由静止开始加速，接着垂直射入偏转电场，最后均飞离偏转电场。则氕核、氚核和α粒子三种粒子（　　 ）
A．在偏转电场中所经历时间之比为
B．在偏转电场中所经历时间之比为
C．飞出偏转电场时的动能之比为
D．飞出偏转电场时的动能之比为
10．如图所示，带电荷量为的球1固定在倾角为、光滑绝缘斜面上的点，其正上方处固定一电荷量为的球2，斜面上距点处的点有质量为的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力大小为。当迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。为重力加速度，球的大小可忽略，下列说法正确的是（　　）
A．球3运动至点的速度大小为，该过程球2对球3做功不为零
B．在点时，球1和3之间的力大于球2和3之间的力，且球3带正电
C．球3运动至中点时对斜面的压力大小为，此时球2对球3的作用力为
D．球3运动至点时弹簧的弹力为
三、实验题
11．某同学欲测量一阻值大约为10，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E（电动势为6.0V）
B．电压表（量程为0~6V，内阻约为8）
C．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.2）
D．电流表（量程3A，内阻约0.05）
E.滑动变阻器（最大阻值5，额定电流2A）
(1)用游标卡尺测得该材料的长度L如图所示，读数L＝________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图所示，读数D＝________mm。
(2)测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用________（填所选仪器前的字母符号），选择合适的实验器材，在图方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上________。
(3)设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率为________（用R、L、D三个物理量表述）。
12．小明在实验室中准备测定某些电池的电动势和内阻。
(1)小明利用铜片、锌片与橙子制成水果电池，他采用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻，请你判断此操作_____（选填“可行”或“不可行”）。
(2)小明用多用电表粗测另一种水果电池电动势约为，查资料发现该水果电池内阻约为。为准确测定水果电池的电动势和内阻，实验室提供了以下仪器：
①电流表A（0~1mA，内阻为200Ω）、②电压表V（0~3V，内阻约为3kΩ）、③电阻箱、④滑动变阻器（最大阻值）、⑤开关一个，导线若干。如图设计最为合理的电路图是_____。
A． B．
C． D．
(3)小明另外设计了如图乙所示的电路图，图中干电池电源的电动势已知为、内阻已知为，用它来测定干电池电源的电动势和内阻。S先与1接通，调节电阻箱，记下电流表的示数，保持电阻箱接入电阻不变；再与2接通，记下电流表的示数。重复以上操作，得到多组和的值；并作出多组的图像如图丙所示，若图线的斜率为，纵轴上的截距为，则电池的电动势_____（选用、、 、 表示）；内阻_____（选用、、 、 表示）。
四、解答题
13．如图所示，定值电阻，为电阻箱，其最大阻值为，电压表为理想电表，当电阻箱示数时，电压表读数为；当电阻箱示数时，电压表读数为，求：
(1)电源的电动势和内电阻。
(2)当上消耗的功率最大时，求电源的效率
14．如图所示，A、B两点固定有电量相等且带正电的小球，两小球到其连线中点O的距离均为。现用两根长度均为的绝缘细线由A、B两点系一带电小球C，静止时，细线张力恰好为零，已知小球C的质量，电量，重力加速度，静电力常量，不计空气阻力。
(1)求小球C所处位置的电场强度大小；
(2)求A、B处小球的电荷量Q；
(3)若给小球C一初速度，使小球C恰能在竖直面内做圆周运动，求小球经过最低点时细线的拉力大小。
15．如图所示，空间有电场强度竖直向下的匀强电场，长不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量的带正电小球，拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成，无限大的挡板MN上的C点，重力加速度，不计阻力，求：
(1)小球到达最低点B时的速度大小；
(2)A、C两点的电势差；
(3)若把挡板水平向右移动后，当小球运动至C点时，施加一恒力作用在小球上，使小球仍能垂直打在挡板上，求所加恒力的方向与竖直向上方向的夹角的取值范围。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A A C B B A AC BD BD
1．C
【详解】A．电场线和磁感线都是为形象描述电场和磁场而引入的假想曲线，并非客观存在，故A错误；
B．匀强电场的电场线是等间距的平行直线，图甲中的电场线呈放射状，故B错误；
C．磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的位置磁场越强，细铁屑也越密集，故C正确；
D．细铁屑被磁化后相当于“小磁针”，静止时其极所指方向为该点磁场方向，极所指方向与该点磁场方向相反，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】电压表的示数为4V，两端的电压
解得
由图甲可知，和串联，根据闭合回路欧姆定律得
解得
对应乙图，该驾驶员气体酒精浓度大约为90mg，属于醉驾。
故选A。
3．A
【详解】A．顺着电场线的方向电势降低，则由题图可知，A、B、C三点的电势大小关系为φA>φB>φC，即φA最高，故A正确；
B．电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密，电场强度E越大，则由题图可知，A点电场线最密，C点电场线最疏，所以A、B、C三点的场强大小关系为EA>EB>EC，根据F=Eq可知，该粒子在A、B、C三点所受电场力的大小关系为FA>FB>FC，即FA最大，故B错误；
C．粒子做的是曲线运动，则根据曲线运动的规律可知粒子所受的静电力的方向应指向运动轨迹的凹侧，它与电场线的切线方向相反，则该粒子带负电，故C错误；
D．粒子从A点经B点运动到C点的过程中，静电力方向与速度方向的夹角始终大于90°，则粒子做减速运动，速度减小，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】A．由于满偏电流为3mA，电流表允许的最大电流为3mA，故A错误；
B．电流表允许的最大电压为，故B错误；
C．若要把它改装为0~0.6A的电流表，需并联一个电阻，根据电流表改装原理有
解得，故C正确；
D．若要把它改装为0~15V的电压表，需串联一个电阻，根据电压表改装原理有
解得，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】AB．电能表的转盘在1min内转动了48圈，消耗的电能为
根据功率定义式可知，故A错误，B正确；
CD．一天时间，则
而家用电器不可能开一天，故消耗的电能小于，故CD错误。
故选B。
6．B
【详解】AB．静电计所带电荷量可忽略，断开开关后电容器所带电荷量不变。由平行板电容器决定式可知，板间距增大时电容减小；由电容定义式可知，两极板间电势差增大，所以静电计指针的张角增大。由匀强电场中电势差与电场强度的关系，联立电容定义式和决定式得
由于不变，板间电场强度不变，油滴所受电场力不变，仍与重力平衡，故A错误，B正确；
CD．设点到下极板的距离为。下极板接地，由匀强电场中电势差与电场强度的关系得。由于和均不变，点电势不变；油滴的电荷量不变，所以其在点的电势能也不变，故CD错误。
故选B。
7．A
【详解】A．把定值电阻和电源内阻等效为新电源，等效内阻
滑动变阻器消耗的功率为
根据等效电源结论，当滑动变阻器阻值等于等效内阻，即时，滑动变阻器消耗的功率最大，由图乙，最大功率对应，则电源内阻
最大功率
代入数据，则
解得电源的电动势，故A正确；
B．滑动变阻器的阻值为4 Ω与阻值为时消耗的功率相等，则有
代入数据，即
解得，故B错误；
C．当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的电阻增大，电路中电流减小，所以上消耗的功率减小，故C错误；
D．当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，本题，外电路总电阻
外阻越接近内阻，输出功率越大。当，外阻最小为8Ω，输出功率最大，最大功率为，故D错误。
故选A。
8．AC
【详解】A．根据可知，电场中试探电荷受力为零的位置，电场强度一定为零，故A正确；
B．根据可知，磁场中通电导线受力为0的位置，磁感应强度不一定为零，此时电流方向与磁场方向可能平行，故B错误；
C．磁场和电场都是客观存在的，都是物质存在的一种形式，故C正确；
D．电场强度和磁感应强度都是矢量，既有大小，又有方向，故D错误；
故选AC。
9．BD
【详解】AB．粒子在A、B间加速过程，由动能定理得
得
氕核、氚核和α粒子比荷之比为，则氕核、氚核和α粒子三种粒子加速获得的速度之比为。
设C、D极板长度为L，粒子在偏转电场中所经历时间为
可知t与v成反比，则氕核、氚核和α粒子三种粒子在偏转电场中所经历时间之比为。故A错误，B正确；
CD．设C、D板间距离为d，粒子飞出偏转电场时偏转的距离为
可知三种粒子通过偏转电场后偏转距离相等，对粒子从开始到飞出偏转电场的过程，由动能定理得
则飞出偏转电场时的动能 ，故氕核、氚核和α粒子三种粒子飞出偏转电场时的动能之比为，故C错误，D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】B．由题意可知三小球构成一个等边三角形，球1和3之间的力大于球2和3之间的力，弹簧处于压缩状态，故球1和3一定是斥力，球1带正电，则球3带正电，故B正确；
A．球3运动至点时，弹簧的伸长量等于，根据对称性可知，球2对小球3做功为0，弹簧弹力做功为0，则根据动能定理有
解得，故A错误；
D．球3在点时，设小球3的电荷量为，有
设弹簧的弹力为，根据受力平衡，沿斜面方向有
解得
小球运动至点时，弹簧的伸长量等于，根据对称性可知，此时弹簧的弹力大小仍为，所以D正确；
C．当小球3运动至中点时，弹簧弹力为0，此时小球2对小球3的力为
斜面对小球的支持力为
根据牛顿第三定律可知，小球3对斜面的压力大小为，C错误。
故选BD。
11．(1) 60.20 0.731
(2) C
(3)
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为
[2]螺旋测微器的读数为
（2）[1]待测电阻的最大电流
因此电流表选C；
[2] 滑动变阻器阻值较小，用分压式接法，待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路图如图所示
（3）根据电阻定律得
解得
12．(1)不可行
(2)A
(3)
【详解】（1）多用电表的欧姆挡内置电源，测量时会向被测电路施加电压；水果电池本身也是电源，会改变欧姆挡的测量电流，因而不能用欧姆挡直接测量水果电池的内阻，故不可行。
（2）A．电流表与电阻箱串联，改变电阻箱的阻值并测量电流。由闭合电路欧姆定律，电流表内阻已知，可以得到电源的电动势和内阻，且电流表量程与电源内阻约为相匹配，故A正确；
B．电压表内阻约为，与电源内阻同数量级，接入后会造成较大的分流和负载效应，且电路不能直接测得电流，故B错误；
CD．滑动变阻器最大阻值仅为，远小于电源内阻约，调节它时电路电流变化很小，测量误差较大，故CD错误。
故选A。
（3）[1]开关与电源接通时，闭合电路中电流为，由闭合电路欧姆定律得
所以
开关与电源接通时同理得
所以
消去电阻箱阻值后，整理得到
图丙中纵轴为、横轴为，直线斜率为，由此得
所以
[2]图丙纵轴截距为，由截距关系得
所以
13．(1)，
(2)
【详解】（1）当，总外阻
根据欧姆定律，电路电流
根据闭合电路欧姆定律……（1）
当，总外阻
根据欧姆定律，电路电流
根据闭合电路欧姆定律……（2）
联立(1)(2)解得，
（2）R0 是定值电阻，其功率，电流越大，功率越大。总电阻最小对应电流最大，因此当电阻箱时，功率最大。
电源效率
此时
代入得
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设小球C所处位置的电场强度大小为E，根据小球C静止时，细线张力恰好为零，对小球C受力分析可知
解得
（2）因A、B两点固定有电量相等且带正电的小球，则两个点电荷在小球C所处位置产生的电场强度的大小相等，设一个带正电小球在C所处位置产生的电场强度的大小为，AC与AB连线的夹角为α，由已知条件可知
根据电场的叠加原理可知小球C所处位置的电场强度
解得
根据点电荷电场强度公式
解得
（3）若给小球C一初速度，使小球C恰能在竖直面内做圆周运动，则当小球C到达最高点时，细线张力为零，由对称性可知最高点和最低点的电场强度大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律得，
解得
小球C从最高点运动到最低点的过程中，通过分析可知，只有重力做功，根据动能定理得
设小球C在最低点时细线的张力为F，根据牛顿第二定律得
解得
15．(1)8m/s
(2)
(3)
【详解】（1）小球由运动到的过程中，根据动能定理可得
代入数据可解得
（2）小球离开点后做类平抛运动，小球垂直撞在斜面上，则有
根据运动的分解可得
小球由运动到的过程中竖直方向则有，
解得
竖直高度
故A、C两点间的电势差为
（3）由题意得：小球从C点过后应做直线运动，当挡板向右移动，小球沿速度方向运动距离为
若小球做匀减速运动并垂直打到挡板的最大加速度为，则有
设恒力与竖直方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形如图所示
小球做匀减速运动并垂直打到挡板时（斜向左上部分），由几何关系可得
可知
若小球做匀速直线运动垂直打到挡板上，则与电场力和重力的合力等大反向，与竖直方向的夹角为零；若小球做匀加速直线运动垂直打到挡板上，设恒力与竖直向上方向的夹角为，作出小球的受力矢量三角形如上图（斜向右下部分），由几何关系可知
综上可知，恒力与竖直向上方向的夹角（以顺时针为正）范围为
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