2023人教版新教材高中物理必修第三冊同步練習(xí)-全書綜合測評

2023人教版新教材高中物理必修第三冊

全書綜合測評

注意事項

1.本試卷滿分100分,考試用時75分鐘。

2.無特殊說明，本試卷中g(shù)取10m/s1

一、單項選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）

1.北京正負(fù)電子對撞機(jī)（BEPC）是世界八大高能加速器之一,是我國第一臺高能加速器,也是高能物理研究的

重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。一對正負(fù)電子可以湮滅成兩個光子，可判斷光子不帶電的理論依據(jù)是（）

A.能量守恒定律B.電荷守恒定律

C.庫侖定律1）.牛頓三大定律

2.如圖,在水平虛線MN右方存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長為L的n匝線圈垂直

磁場放置，線圈左邊一半在磁場外,右邊一半在磁場內(nèi)。穿過線圈的磁通量的大小為（）

A.|nBL2B.nBL2C.1BL2D.BL2

3.如圖所示,線圈abed在磁場區(qū)域ABCD中,線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）

A.把線圈變成圓形（周長不變）

B.使線圈在磁場中加速平移

C.使磁場增強(qiáng)或減弱

D.使線圈以過a、b的直線為軸旋轉(zhuǎn)

4.如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線3、中的電流方向向右,L中的電流方向向上,L的

左側(cè)有a、b兩點，它們關(guān)于L對稱，且兩點到L的距離相等，則（）

：L.

b?——'

A.Li中的電流在a、b兩點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

B.L中的電流在a、b兩點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反

C.a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點的大

D.a、b兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

5.兩個等量同種點電荷的電場線如圖所示，圖中電場線上下左右均對稱。點P、Q,點M、N,點R、S關(guān)于兩點

電荷連線的中點0對稱，則（）

A.P、Q兩點電場強(qiáng)度相同

B.M、N兩點電場強(qiáng)度相同

C.R、S兩點電勢不相等

D.在兩點電荷連線的中垂線上0點電勢最高

6.如圖所示是某大型超市新安裝的自動扶梯,其電動機(jī)額定電壓為U,額定電流為I,效率為n,則下列說法正

確的是（）

A.該電動機(jī)的內(nèi)阻為彳

B.該電動機(jī)的輸出功率為UI

C.該電動機(jī)的發(fā)熱功率為（1-n）UI

D.該電動機(jī)正常工作時的總功率大于UI

7.如圖所示,絕緣直角框架固定在地面上,水平桿上固定一帶電荷量為+qi的小球A,豎直桿上穿著一個質(zhì)量

為m、帶電荷量為-牛的小球B。當(dāng)A、B連線與水平桿成30°角時，小球B處于平衡狀態(tài)，小球B與豎直桿之

間的摩擦不計,重力加速度為g,小球可看成質(zhì)點。則小球A所帶電荷在小球B處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為（）

BO'

-mg

cD

A?需B?詈-v.q?

8.如圖所示電路中,ABCD是由同種金屬材料制成的離電源足夠遠(yuǎn)的正方形導(dǎo)線框,0為其對角線交點，己知AB、

BC、CD三根導(dǎo)線粗細(xì)相同且其半徑是導(dǎo)線AD半徑的3倍,通電直導(dǎo)線周圍某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度B衛(wèi),I是導(dǎo)線

r

中的電流,r是某點到導(dǎo)線的直線距離,k是常數(shù)。則下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)線AD與導(dǎo)線AB的電阻相等

B.導(dǎo)線AD中的電流是導(dǎo)線AB中的電流大小的3倍

C.0點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0

D.0點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里

二、多項選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分,

選對但不全的得2分,有選錯的得0分）

9.如圖所示，電源的內(nèi)阻不可忽略，電壓表均為理想電壓表,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P從右端滑到左

端時，下列說法正確的是（）

A.小燈泡Lz變暗,L、L3變亮

B.小燈泡L3變暗,L、Lz變亮

C.相比％%示數(shù)變化量較小

D.相比%,%示數(shù)變化量較小

10.如圖甲所示，用一個電源分別給兩個中間為真空的平行板電容器充電。開始時，開關(guān)全部斷開,然后將S.

分別接到1、2兩處，穩(wěn)定后斷開。兩個電容器充電過程中電流隨時間變化的情況如圖乙所示,則下列說法正

確的是（）

1

A.電容器的電容大小關(guān)系為OC2

B.兩個電容器兩端的電壓大小關(guān)系為口=1

C.如果在電容器G中間插入有機(jī)玻璃后，閉合開關(guān)S2,則電阻R2上會有向右的瞬時電流流過

D.如果在電容器G中間插入有機(jī)玻璃后，閉合開關(guān)S2,則電阻R2上會有向左的瞬時電流流過

11.如圖1所示，水平地面上邊長為L的正方形ABCD區(qū)域埋有與地面平行的金屬管線。為探測金屬管線的位

置、走向和埋覆深度，先讓金屬管線載有電流，然后用閉合的試探小線圈P（穿過小線圈的磁場可視為勻強(qiáng)磁

場）在地面探測，如圖2所示,將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端，將接地棒接到電源的另一端,這樣

金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止時（線圈平面與地面平行），

線圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于A處，當(dāng)線圈平面與地面平行時,線圈中有感應(yīng)電流,當(dāng)線圈平面與射

線AC成37°角且保持靜止時，線圈中感應(yīng)電流消失。下列說法正確的是（已知sin37°=0.6,cos37°

=0.8）（）

AB接地棒

A?《電源

八P金屬管接頭

DHC

圖1圖2

A.金屬管線沿AC走向

B.金屬管線沿BD走向

C.圖2中的電源為電壓恒定并且較大的直流電源

D.金屬管線的埋覆深度為苧L

12.如圖甲所示,0、A是某電場中的一條電場線上的兩點，在電場線上以0點為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)軸。一正電

荷僅在電場力作用下沿電場線從0點到A點運動過程中的v-t圖像如圖乙所示。則坐標(biāo)軸上各點電勢隨坐

標(biāo)變化的6-x圖像和電荷電勢能隨坐標(biāo)變化的E「x圖像中可能正確的是（）

三、非選擇題（本題共6小題,共60分）

13.（6分）某同學(xué)利用圖甲所示電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻，所使用的器材有：待測干電池兩節(jié)、電流表

A（量程為0~0.6A,內(nèi)阻為R,）、電阻箱R（最大阻值為99.99Q）、開關(guān)。按圖甲所示電路圖連接電路，然后

閉合開關(guān)S,改變電阻箱R的阻值,并記錄對應(yīng)的電流表的示數(shù)I。多次調(diào)節(jié)電阻箱R重復(fù)實驗,并記錄多組

電阻箱的阻值R和電流表A的示數(shù)I。由實驗數(shù)據(jù)繪出十R圖像如圖乙所示。

（1）根據(jù)圖甲，用R、RA、E、r表示去得/;

（2）若已知電流表A的內(nèi)阻R為0.5。，則電源的電動勢E=V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）、內(nèi)阻r=

Q（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

14.（8分）某市質(zhì)監(jiān)局對市場上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有九成樣品的細(xì)菌超標(biāo)或電阻率不

合格（電阻率是檢驗純凈水是否合格的一項重要指標(biāo)）。

（D對純凈水樣品進(jìn)行檢驗時，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi)（如圖甲），容器兩端用

直徑為D的金屬圓片電極密封（忽略容器壁的厚度）制成檢查樣品。實驗步驟如下:

A.用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量樣品的直徑D及其厚度L,如圖乙、丙所示,則游標(biāo)卡尺及螺旋測微器讀

數(shù)分別為mm,mm。

B.選用多用電表的電阻“XIk”擋,按正確的操作步驟測此樣品的電阻，表盤的示數(shù)如圖丁所示，則其阻值

約為kQ。

（2）為更精確地測量其電阻,可供選擇的器材如下：

電流表Ai（量程0~1mA,內(nèi)阻約為2Q）;

電流表人（量程0~100UA,內(nèi)阻約為10Q）;

電壓表片（量程0~1V,內(nèi)阻r=10kQ）;

電壓表Vz（量程O'15V,內(nèi)阻約為30kQ）;

定值電阻R°=10kQ;

滑動變阻器R（最大阻值5Q）;

電源E（電動勢約為4V,內(nèi)阻r0約為1Q）;

開關(guān)、導(dǎo)線若干。

根據(jù)你選擇的器材,請在線框內(nèi)畫出實驗電路圖并標(biāo)注所選器材符號（如加或A";

(3)該檢驗樣品的厚度為L,直徑為D,若用以上電路測量,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,則檢驗樣品

的電阻率為P=(用相應(yīng)物理量的字母表示)。

15.(8分)如圖所示,A、B兩帶電小球的質(zhì)量均為m,電荷量的大小均為Q(未知)。小球A系在長為L的絕緣

輕繩下端，小球B固定于懸掛點的正下方。平衡時，小球A、B位于同一高度，輕繩與豎直方向成60°角。已

知重力加速度為g,靜電力常量為k,求：

(1)若小球B帶負(fù)電，小球A的電性；

⑵小球A所受靜電力F的大??；

(3)小球A、B所帶電荷量的大小Q。

16.(12分)一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)b、c、d三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為8V、

16V,24V,貝IJ:

(l)a處的電勢小“是多少？(寫出必要的計算或說明)

(2)質(zhì)子(e=l.6X10C)由a經(jīng)過b到c電場力做功多少?

(3)畫出一條經(jīng)過a點的電場線(保留作圖痕跡，注明相應(yīng)符號)。

ha

17.(12分)如圖所示電路，燈泡L的額定電壓為4V,額定功率為4W,滑動變阻器總電阻為10。，當(dāng)開關(guān)S

斷開時,理想電壓表讀數(shù)為20V,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片移到某位置時恰能使燈泡正常發(fā)光,此時

電壓表讀數(shù)為16V。求：

(1)燈泡正常發(fā)光時的電阻；

⑵電源的電動勢和內(nèi)阻；

(3)滑動變阻器消耗的功率。

18.(14分)在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=28V,內(nèi)阻r=2Q,電阻R產(chǎn)12C,&=R=4Q,R：；=8Q,C

為平行板電容器,其電容C=3.0pF,虛線到兩極板的距離相等,極板長L=0.20m,兩極板的距離d=l.0X102m。

(1)若開關(guān)S處于斷開狀態(tài),則將其閉合后，流過的電荷量為多少？

(2)若開關(guān)S斷開時,有一個帶電微粒沿虛線方向以v°=2.0m/s的初速度射入平行板電容器的兩極板間,帶電

微粒剛好沿虛線勻速運動。問：當(dāng)開關(guān)S閉合后,此帶電微粒以相同的初速度沿虛線方向射入兩極板間，能否

從極板間射出？(要求寫出計算和分析過程)

附加題(15分)

如圖甲所示,真空中水平放置的平行金屬板A、B間距為a,緊鄰兩板右側(cè)有一熒光屏,0點為熒光屏的中心。

A、B兩板間加如圖乙所示周期為4t0的變化電壓⑴。已知)，現(xiàn)有大量粒子由靜止開始，經(jīng)電壓為山的加速電

場后,沿平行板正中間水平射入A、B兩板之間。甲粒子在t=0時刻進(jìn)入A、B兩板間,經(jīng)過時間4t。打在熒光

屏上P點，已知平行金屬板長為L,粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,所有粒子均從A、B兩板間射出。不計粒子重

力和粒子間相互作用，求：

°72%3-6%7%8/11;

乙

(1)加速電壓山；

(2)OP的長度；

(3)粒子在熒光屏上的落點與0點間距的最大值與最小值之比.

答案全解全析

全書綜合測評

1.B一對正負(fù)電子可以湮滅成兩個光子，由電荷守恒定律可知光子不帶電，選項B正確。

2.C線圈有磁感線穿過區(qū)域的面積為s=9磁通量大小為e=BS岑,選項C正確。

3.B把線圈變成圓形（周長不變）、使磁場增強(qiáng)或減弱、使線圈以過a、b的直線為軸旋轉(zhuǎn)，均會導(dǎo)致線圈磁

通量發(fā)生變化,會產(chǎn)生感應(yīng)電流,而使線圈在磁場中加速平移,磁通量不變,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項B正確。

4.C由安培定則可知,L中的電流在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外,在b點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向

里，故L中的電流在a、b兩點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同，選項A錯誤;L?中的電流在a、b兩點產(chǎn)生磁場

的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向外,選項B錯誤;根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理,可得a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點

的大，選項D錯誤,C正確。

5.D由題圖知,P、Q兩點電場強(qiáng)度的方向不同,選項A錯誤出更靠近左邊電荷,則電場強(qiáng)度方向向右，同理N

點的電場強(qiáng)度方向向左,選項B錯誤;沿電場線方向電勢降低,等量同種點電荷連線的中垂線上,0點電勢最高,

中垂線上關(guān)于0點對稱的兩點電勢相等,則R、S兩點電勢相等,選項C錯誤,D正確。

6.C因為電動機(jī)不是純電阻，所以不能用歐姆定律來計算它的內(nèi)阻，電動機(jī)的內(nèi)阻r#彳，選項A錯誤;該電動

機(jī)正常工作時的總功率為UI,發(fā)熱功率為（1-n）UI,B、D錯誤,C正確。

7.C設(shè)A、B兩球之間的距離為L,由于B球處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件可得,豎直方向有mg=k"*?sin

30°,又小球A在小球B處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為EB=k4解得Ek即以選項C正確。

8.D由R岑知，因為導(dǎo)線AD與導(dǎo)線AB是同種材料,即電阻率相同，且長度相同，但其粗細(xì)不同，故電阻不相

等,選項A錯誤；由題意有R后網(wǎng)=電=孤）,由歐姆定律可得導(dǎo)線AD中的電流是導(dǎo)線AB中的電流大小的《選項

B錯誤；由題意可得,通電直導(dǎo)線周圍某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=*由安培定則可知,導(dǎo)線AB、BC、CD在0處產(chǎn)

生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,導(dǎo)線AD在0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外,又導(dǎo)線AI）中的電

流是導(dǎo)線AB、BC、CD中電流大小的熱所以0點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不為0,方向垂直紙面向里,選項C錯誤,D

正確。

9.BD滑片P從右端滑到左端,外電路電阻變小,總電流變大,Lz變亮。并聯(lián)部分電壓變小,L,變暗,流過L3的

電流變小，總電流變大，則流過L的電流變大,L變亮，選項A錯誤,B正確。并聯(lián)部分電壓變小，電壓表％示

數(shù)變小,Lz兩端電壓變大,V2示數(shù)變大，由于路端電壓變小,所以選項C錯誤,D正確。

10.ABCi-t圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積代表電容器所帶電荷量，由圖乙可知G所帶的電荷量大，用同一個電

源充電,穩(wěn)定時電壓相同，由C］知C>C2,選項A、B正確。電容器的下極板帶負(fù)電,穩(wěn)定時兩電容器的電壓相

等，當(dāng)G中間插入有機(jī)玻璃后，電容增大，閉合S2,G帶電荷量將要變大，&對G充電，所以電流向右通過R?,選

項C正確,D錯誤。

11.BD由題意可知，線圈P在直線BD上的不同位置保持靜止時（線圈平面與地面平行），線圈中沒有感應(yīng)電

流,說明穿過線圈的磁通量不變,則金屬管線沿BD走向，故A錯誤,B正確。由題意可知，當(dāng)線圈在A處靜止時

存在感應(yīng)電流,則說明磁場是變化的,故金屬管線中的電流一定是變化的,故C錯誤。線圈平面與AC成37°

角時,線圈中感應(yīng)電流消失,說明A處的磁場方向與地面成37°角，則由幾何關(guān)系可知,埋覆深度d與0A長度

的關(guān)系為d=OA?tan530,解得深度d考L,故D正確。

12.AD由v-t圖像可知,正電荷僅在電場力作用下沿電場線從0點到A點，電場力做負(fù)功,正電荷的加速度

逐漸減小，即從0到A電勢升高得越來越慢,選項A正確,B錯誤；由于電勢升高得越來越慢,則正電荷的電勢

能增大得越來越慢,選項C錯誤,D正確。

13.答案⑴*+喑（2分）

（2）3.00（2.96~3.04均可）（2分）0.50（0.49~0.55均可）（2分）

解析（1）由閉合電路歐姆定律可得E=I（R+R+r）,解得:鈣比"R+罕。（2）由（1）可知,1-R圖線的斜率為3

IEEE/E

縱軸截距為整。根據(jù)題圖乙可得圖線斜率約為0.33V,則E=3.00V（2.96~3.04V都可），同樣根據(jù)題圖乙

E

得r=0.50Q（0.49~0.55Q都可）。

14.答案（1）29.8（1分）3.192（1分）22（1分）（2）見解析（3分）（3）唾需y（2分）

解析（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為2.9cm+8X0.1mm=29.8mm,螺旋測微器讀數(shù)為3nm+19.2X0.01mm=3.192mm。

多用電表示數(shù)為22X1kQ=22kQo

（2）電源電動勢為4V,直接使用電壓表片量程太小，電壓表V2量程又太大,可以把電壓表片與定值電阻R。串

聯(lián),增大其量程進(jìn)行實驗，故電壓表選擇％;通過待測電阻的電流最大約為5=總6A=0.00018A,所以電流

Kx乙乙UUU

表選擇由;為使待測電阻的電壓可以從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),變阻器的最大阻值又遠(yuǎn)小于待測電阻的阻值,所以變

阻器采用分壓式接法，由于電壓表內(nèi)阻已知,所以電流表采用外接法,實驗電路圖如圖所示。

（3）根據(jù)電路圖得綽也區(qū),又&=P9P—3,其中比寸,整理可以得到P-黑D：

$碓j2L（/r-U）

15.答案⑴負(fù)⑵鬲g⑶雪當(dāng)P

解析（1）由B帶負(fù)電,A、B相互排斥，可知A帶負(fù)電。（2分）

（2）由庫侖定律可知，小球A所受靜電力向右;小球A處于平衡狀態(tài),受庫侖力F、重力mg以及繩子的拉力T,

合力為零,根據(jù)平行四邊形定則有

F=mgtan60°=V5mg（2分）

⑶根據(jù)庫侖定律有F=圖2分）

r=Lsin60°（1分）

解得Qg再還（1分）

16.答案（1）見解析（2）-2.56X10“J（3）見解析

解析（1）根據(jù)勻強(qiáng)電場的性質(zhì)，由于ab與cd平行且相等,則有

6「61)=4>c-4><1(3分)

代入數(shù)據(jù)，解得=0（3分）

（2）質(zhì)子由a經(jīng)過b到c電場力做功為

%c=eL=e（<b-<l>c）=-2.56X10.J（3分）

（3）如圖所示（3分）

17.答案(1)4Q(2)20V2Q(3)28W

解析（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻

R'4TQ=4Q（2分）

（2）當(dāng)S斷開時,理想電壓表的讀數(shù)等于電源的電動勢，故E=20V（2分）

當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片移到某位置時恰能使燈泡正常發(fā)光,此時電壓表讀數(shù)為16V,則電源內(nèi)電壓

為U,^E-16V=4V,外電路結(jié)構(gòu)為滑動變阻器左邊部分和燈泡并聯(lián)后再和滑動變阻器右邊部分串聯(lián),設(shè)滑動

變阻器左邊部分電阻為R*,燈泡正常發(fā)光,所以并聯(lián)部分的電壓為4V,則滑動變阻器右邊部分分得的電壓為

12V,所以有

^4^：（10Q-RJ=1：3（2分）

解得R*=4Q（1分）

則此時干路電流I咚三2A（1分）

U.

則電源的內(nèi)阻r千2Q（2分）

（3）滑動變阻器消耗的功率

「2孝+嚕二2