高二物理必修第三册全册高分突破必刷检测卷（提高版）-2023-2024学年高二物理专题突破(人教版2019必修第三册)

这是一份高二物理必修第三册全册高分突破必刷检测卷（提高版）-2023-2024学年高二物理专题突破(人教版2019必修第三册)，共4页。试卷主要包含了在纸面内放有一磁铁和一圆形线圈等内容，欢迎下载使用。
1．关于电场线、磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A．电场线、磁感线都是法拉第形象描述场分布情况，而实际不存在的曲线
B．电场线、磁感线是首尾相连的闭合曲线
C．电场线或磁感线就是带电粒子的运动轨迹
D．两条电场线或两条磁感线都可能相交或相切
【答案】A
【详解】A．法拉第最早用电场线和磁感线来清晰的描述电场和磁场，而实际不存在这样的曲线，故A正确；
B．电场线是不闭合的曲线，磁感线都是闭合的曲线，故B错误；
C．电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子只受电场力或合力与电场力共线，初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，运动的带电粒子在磁场中所受的力总是与磁场方向垂直，故磁感线不可能是带电粒子的运动轨迹，故C错误；
D．电场线或磁感线的切线方向就是电场或磁场的方向，如果两条电场线或磁感线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场或磁场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线或磁感线都不会相交，故D错误。
故选A。
2．如图所示，静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带负电，被喷工件带正电，微粒只在静电力作用下向工件运动， 最后吸附在其表面。关于静电喷涂，下列说法正确的是（ ）

A．是静电的利用
B．是静电的防止
C．既是静电的利用，又是静电的防止
D．既非静电的利用，也非静电的防止
【答案】A
【详解】被喷工件带正电，微粒只在静电力作用下向工件运动， 最后吸附在其表面，是静电的利用。
故选A。
3．如图所示，a、b两点位于以正点电荷+Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则（ ）

A．a点的电场强度比b点的大
B．b点的电场强度比c点的小
C．将电荷量为+q的试探电荷从a点移到b点，电场力做正功
D．b点的电势比C点的高
【答案】D
【详解】AB．根据点电荷电场强度的计算公式
E
可知，a点电场强度的大小和b点电场强度的大小相等，b点的电场强度比c点的大，故AB错误；
C．a、b在以正点电荷为球心的同一球面上，即在同一等势面上，故a点电势和b点电势相等，在等势面上移动电荷，电场力不做功，故C错误；
D．根据沿电场线方向电势降低可得，a、b两点的电势都比c点的高，故D正确。
故选D。
4．如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．A是黑表笔、B是红表笔
B．作电流表时1比2量程大，作电压表时6比5量程小
C．当选择开关与3或4相连是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零
D．测电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位
【答案】C
【详解】A．A接电池负极是红表笔、B接电池正极是黑表笔，A错误；
B．作电流表时分流电阻越小量程越大，1比2量程大，作电压表时分压电阻越大量程越大，6比5量程大，B错误；
C．当选择开关与3或4相连，回路有电池是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零，C正确；
D．测电阻时，如果指针偏转过大，说明待测电阻小，应将选择开关拨至倍率更小的挡位，D错误。
故选C。
5．在如图所示电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A。则以下判断中正确的是（ ）

A．电动机的输出功率为14 WB．电动机两端的电压为7.0 V
C．电动机的发热功率为4.0 WD．电源输出的电功率为24 W
【答案】B
【详解】B．由部分电路欧姆定律知电阻R0两端电压为
电源内电压为
所以电动机两端电压为
故B正确；
C．电动机的发热功率和总功率分别为
，
故C错误；
A．电动机的输出功率为
故A错误；
D．电源的输出功率为
故D错误。
故选B。
6．如图所示，在x轴上关于O点对称的A、B两点分别放有等量正电荷，M、N是x轴上的两点，且OM=MN，P点在第一象限且PM垂直于x轴，则（ ）

A．P点电势比M点电势高
B．O、M两点间电势差大于M、N两点间电势差
C．M点场强比N点场强大
D．在M点静止释放一带正电粒子，该粒子将在x轴上做往返运动
【答案】D
【详解】A．由等量同种正电荷等势线分布可知，M点电势比P点电势高，故A错误；
BC．O、M间电场线比M、N间电场线分布稀疏，O、M两点间电势差小于M、N两点间电势差，N点场强大于M点场强，故BC错误；
D．根据对称性，在M点静止释放的带正电粒子会以O点为中点做往返运动，故D正确。
故选D。
7．如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qAq00，qBq0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（ ）

A．
B．弹簧伸长量为
C．A球受到的库仑力大小为2Mg
D．相邻两小球间距为
【答案】A
【详解】A．对C球进行受力分析可得，它受到2个方向相反的库仑力、重力、支持力，由于A与B、B与C间距相等，由库仑定律可得，B对C的库仑力是A对C库仑力的4倍，因此C球应为正电荷才能受力平衡。设A、B间距为l，对B进行受力分析，由平衡条件可得
对C进行受力分析，由平衡条件可得
联立解得
故A正确；
B．把A、B、C三小球看作整体，设弹簧伸长量为x，由平衡条件可知
解得
故B错误；
C．对A进行受力分析，设A球受到的库仑力大小为F，由平衡条件可知
解得
故C错误；
D．由
可得
故D错误。
故选A。
8．图甲为均匀带电圆环，O1为其圆心，图乙为匀带电圆环，O2为其圆心，两圆环半径相同，单位长度的带电荷量、电性相同，O1处的电场强度大小为E0，电势为φ0。已知在真空中电荷量为Q的点电荷产生的电场中，若取无穷远处为零电势点，则离该点电荷距离为r的某点的电势为，则O2处的场强大小和电势分别为（ ）

A．E0，B．E0，C．E0，D．E0，
【答案】C
【详解】设圆环在圆心处产生的场强大小为，对图甲中圆环，由电场强度的合成可知
故
图乙中圆环的左上圆环和右下圆环在圆心处产生的场强等大反向，故处的场强大小等于右上圆环在处产生的场强大小，为。设图甲中圆环的带电荷量为，则图乙中圆环的带电荷量为，电势是标量，有
故处的电势为
故选C。
二：多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，用半偏法测电流表的内阻Rg，下面说法正确的是（ ）
A．开关S1接通前，R必须调节到高阻值的位置
B．开关S2接通后，R的阻值可以调节
C．当电流表的示数从满偏电流Ig调节到半偏电流时，R′中的电流稍大于
D．开关S1接通前，R′必须调节到高阻值
【答案】AC
【详解】A．开关S1接通前，R必须调节到高阻值的位置，A正确；
B．开关S2接通后，需保持R的阻值不变，B错误；
C．当电流表的示数从满偏电流Ig调节到半偏电流时，由于电路中总电阻变小，干路电流会稍大于，因此R′中的电流稍大于，C正确；
D．开头S1接通前，由于开关S2处于断开状态，因此R′不需要调节到高阻值，D错误；
故选AC。
10．在纸面内放有一磁铁和一圆形线圈（如图所示），下列情况线圈中不能产生感应电流的是（ ）

A．将磁铁在纸面内向上平移B．将磁铁在纸面内向右平移
C．将磁铁绕垂直于纸面的轴转动D．将磁铁的极转向纸外，极转向纸内
【答案】ABC
【详解】A．图示位置，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移时，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故A符合题意；
B．将磁铁在纸面内向右平移时，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故B符合题意；
C．将磁铁绕垂直于纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量仍为零，没有变化，所以线圈中没有感应电流产生，故C符合题意；
D．将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内，将有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量增大，线圈中有感应电流产生，故D不符合题意。
故选ABC。
11．如图甲所示，电源的电动势，内阻为，闭合开关，滑动变阻器的滑片从端滑至端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图描述端电压随电流的变化规律、图描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。则下列说法正确的是（ ）

A．电源的内阻为
B．滑动变阻器最大阻值
C．I图上b点的坐标（3V，4.5W）
D．II图上a点的坐标（0.6A，4.8V）
【答案】ACD
【详解】A.由图可知，当路端电压为时，电路中的电流为，则电源的内阻为
故A正确；
B.电源的效率
外电阻越大，电源的效率越大，因此当滑动变阻器的阻值全部连入电路时电源的效率最高，则
解得
故B错误；
C.电源的输出功率
故I图上点的坐标为，故C正确；
D.路端电压
故当电流最小时，即滑动变阻器的阻值全部连入电路时，路端电压最大，由闭合电路欧姆定律得
路端电压
图上点的坐标为，故D正确。
故选ACD。
12．如图所示，真空中P、Q两点各有一正点电荷，带电量都为q。以两个电荷连线的中点为中心画一个正立方体，且立方体的面aehd中心O和面cbfg的中心O'过两电荷的连线。M、N关于Q对称，下列说法正确的是（ ）

A．在O点静止释放一个质子，它将会在OO'之间往返运动
B．电子沿正方形aehd运动一周，受到的电场力和电势能均保持不变
C．a、g两点电场强度大小相等，方向相反，a点电势等于g点电势
D．将一个质子从O点移动到N点和从O点移动到M点，电场力做功相同
【答案】AC
【详解】A．在O点静止释放一个质子,受到的电场力方向向向右，后向左，由对称性可知质子将会在OO'之间往返运动，故A正确；
B．正方形aehd上四个顶点到P的距离相等，其它的点到P的距离不等，根据等量同种电荷电场线分布特点可知，场强不等，电势也不等，故电子受到的电场力和电势能均要变化，故B错误；
C．a、g两点关于PQ连线中点对称，画出P、Q在a、g处的电场，发现每个等大的分电场的电场强度大小相等，方向相反，所以合电场大小相等方向相反，电势满足代数叠加结合对称性可知两点电势相等，故C正确；
D．根据电势的代数叠加原理知Q在M、N两点的电势相等。只要看P在M、N两点的电势即可，可得N点的电势比M点的电势高，则质子从O点移动到M点电场力做的功多，故D错误。
故选AC。
三：实验题:本题共2小题，第一小题小题5分，第二小题7分，共12分。
13．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学实验过程如下：
（1）先用多用表的欧姆挡“×1”粗测其电阻，如图甲所示，则读数应记为 。

（2）由图乙螺旋测微器测量该金属丝的直径为 mm，然后用图丙的毫米刻度尺测量其长度为 cm。

（3）为了减小实验误差，需进一步测量其电阻，除待测金属丝、开关S、导线若干外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）
C．滑动变阻器（0~2000Ω，0.1A）
D．滑动变阻器（0~5Ω，0.6A）
E.电阻箱
的干电池两节，内阻不计
为了测量多组实验数据，则滑动变阻器应选用 （填“”或“”）。
（4）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线。

（5）从实验原理上看，待测电阻测量值 （填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。
（6）如果测得的金属丝长度为a，直径为b，电阻为c，则它的电阻率 。（用a、b、c字母表示）
【答案】 6 0.698/0.699/0.700/0.701/0.702 9.12/9.13/9.14/9.15/9.16/9.17 小于
【详解】（1）[1]根据图示可知，指针指向刻度6，由于采用的欧姆挡“×1”，故电阻读数为6Ω。
（2）[2]螺旋测微器的读数为
[3]金属丝的长度为9.15cm。
（3）[4]电路电源是两节干电池，电源电压为3V，通过金属丝的最大电流约
的额定电流0.1A太小，则不合适，且阻值过大，即使电流在安全范围内，电路调节也不方便，故滑动变阻器选。
（4）[5]根据实验电路图连接实物电路图，如图所示

（5）[6]电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律，可知待测电阻测量值小于其真实值。
（6）[7]根据电阻定律有，，解得
14．叠层电池具有体积小输出电压高的特点，某实验小组欲测量一块叠层电池的电动势和内阻，所用器材如下:
待测叠层电池（电动势约为9 V，内阻约为十几欧） ；
电流表（量程为1 mA，内阻RA=30 Ω）；
电阻箱（最大电阻值Rm= 9999.9 Ω）；
定值电阻R0（R0约为几十欧）；
开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。
（1）如图所示是甲同学设计的测量定值电阻阻值的电路图，按图连接好器材后，先将电阻箱的阻值调到 （ 填“最大阻值"或“零”） ，将K接到1端，闭合S，记下电流表的读数I1，再将K接到2端，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I1，记下电阻箱此时的阻值为9949.9 Ω，则定值电阻的阻值R0= Ω。

（2）如图所示是乙、丙两位同学设计的测量电源电动势和内阻的实验电路图，其中 （填“乙”或“丙”）同学的实验电路更加合理。
（3）按（2）中所选的电路图连接器材，进行实验，根据测量的数据做出图线如图丁所示，图线的斜率为h，截距为b，则电源的电动势E= ，内阻r= （用k、R0、RA和b表示）。

【答案】 最大阻值 50 丙
【详解】（1）[1]为保证电路安全，应将变阻箱的阻值调至最大后接入电路。
[2]将K接到1端调整为K接到2端，改变滑动变阻器阻值，电流表的读数不变，则开关调整前后总电阻不变，则
R0=9999.9Ω- 9949.9 Ω=50.0Ω
（2）[3]若选择乙同学的电路图，为保证测量值不超过电流表的量程，则调节范围约为0.9mA~1.0mA之间，测量范围过小；丙同学电路图中，电量表与定值电阻并联后，相当于扩大电流表的量程，调节范围更大，更合理。
（3）[4][5]按丙同学所选的电路图分析推到得电动势表达式
变形整理可得
根据已知条件可得
解得
四：解答题:本题共4小题,第一小题小题6分，第二小题8分，第三小题10分，第四小题12分，共36分。
15．如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig=200mA，内阻，用它改装为有和两种量程的电流表，求的阻值各为多大？
【答案】
【详解】由欧姆定律
，
带入数据有
，
解得
，
16．如图所示，M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，R=24Ω，电源电动势E=40V，当S断开时，理想电流表的示数I1=1.6A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2=4.0A。求：
（1）电源内阻r0；
（2）开关S闭合时电动机发热功率和机械功率；
（3）开关S闭合时电源的输出功率和电源的效率。

【答案】（1）；（2）2.5W，87.5W；（3）144W，
【详解】（1）当S断开时，由闭合电路欧姆定律有
代入数据得
解得
（2）当开关S闭合时，由闭合电路欧姆定律有
流过电阻R的电流为
流过电动机的电流为
开关S闭合时电动机发热功率
机械功率
（3）开关S闭合时电源的输出功率
电源的效率
17．真空中有一固定的带正电的点电荷， 其电荷量为q1=3×10-8 C， 在q1的左方A点处有另一带正电的点电荷q2，其电荷量为q2=1×10-8 C，若测得q2受到的静电力F的大小为3×10-5N， 静电力常量k=9.0×109N·m2/C2
（1）两点电荷之间的距离；
（2）如果把A点的电荷量q2变为4q2， 其他条件不变，求该4q2电受到的电场力大小。

【答案】（1）0.3m；（2）
【详解】（1）由库仑定律可知
解得
r=0.3m
（2）如果把A点的电荷量q2变为4q2，电荷受到的电场力大小为
解得
18．如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d=8 cm，板长为l=25 cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v0=0.5 m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm，液滴刚好从金属板末端飞出，求：
（1）将下板向上提起后，液滴的加速度大小；
（2）液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点所用时间为多少？（g取10 m/s2）

【答案】（1）2 m/s2；（2）0.3 s
【详解】（1）带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，液滴匀速运动，可得
qE=mg
又
得
qU=mgd
当下板向上提起后，d减小，E增大，电场力增大，故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运动。
此时液滴所受电场力
由牛顿第二定律，可得
（2）因为液滴刚好从金属板末端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是，设液滴从P点开始在匀强电场中飞行的时间为t1，则有
解得
而液滴从刚进入电场到出电场的时间
所以液滴从射入开始匀速运动到P点时间为
t=t2-t1=0.3s
19．如图所示的电路中，电阻，，滑动变阻器的最大阻值为4Ω。闭合开关K，当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，理想电流表的示数，当滑片滑到最右端时，电流表示数。求：
（1）滑动变阻器的滑片在最左端时，路端电压U；
（2）电源的电动势E和内阻r。
【答案】（1）；（2），
【详解】（1）滑动变阻器的滑片在最左端时，，由欧姆定律可得
（2）滑动变阻器的滑片在最左端时，设电路总电流为，此时外电路为与串联后与并联。根据欧姆定律可得
由闭合电路欧姆定律可得
滑片在最右端时，短路，此时外电路为与并联。电路总电流
由闭合电路欧姆定律可得
联立解得
，
20．如图甲，粗糙绝缘水平面上有两个完全相同的金属小滑块A、B，质量均为m。空间有场强大小均为E、方向均沿水平且相反的两个匀强电场，滑块B处于电场分界线上。开始时，A带电量为，B不带电，A、B相距s，速度均为0，一段时间后A、B发生弹性正碰，且碰撞时间极短，碰后A、B所带电荷量均恒为，碰后A的最大速度恰好与碰前的最大速度大小相等，A的部分关系如图乙所示（为未知量），整个过程中，A、B之间的库仑力视为真空中点电荷的相互作用，静电力常量为k，A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力且大小均为。求：
（1）经多长时间A、B发生弹性正碰；
（2）碰撞后A的速度最大时A、B间的距离；
（3）碰撞分离后至A速度达到最大的过程中，A、B间的库仑力对A、B做的总功。

【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）A受到的合外力大小
由牛顿第二定律可得A的加速度大小
设经时间t发生碰撞，则
联立解得
（2）碰撞后A的速度最大时所受合力为零，有
设A、B间的距离为x，则
可得
（3）碰撞前A的瞬时速度为，有
设碰后瞬间B的速度为，A的瞬时速度为，A、B发生弹性正碰时动量守恒、机械能守恒，有
可得
，
碰撞分离后至A速度达到最大的过程中，A、B系统受到的合外力为零，动量守恒，有
设库仑力对A、B做的总功为W，由动能定理可得
可得