内容正文:
2025-2026学年高二物理寒假作业
必修第三册全册综合检测 (综合检测A)答案
1、 单项选择题(共计7题,每小题4分,共计28分)
1.在如图所示家庭电路中,将电视插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光.若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插座短路
答案 A
解析 当零线上保险丝烧断时,开关闭合后零线保险丝的右侧与火线相连,变为火线,用测电笔插入插座两孔时氖管都会发光,故选A.
2.平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,板间距离为d,今在两板间的中间位置处放一电荷q,则它所受电场力的大小为( )
A.k B.k
C. D.
答案 C
解析 电场力F=qE、E=、U=,所以F=.
3.下列说法正确的是( )
A.公式C=,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
B.由E=可知,电场中某点的电场强度E与q成反比
C.由公式φ=知,电场中某点的电势φ与q成反比
D.根据B=可知,电流元在某处受到的安培力越大,说明该处磁感应强度越大
答案 A
解析 公式C=是电容的定义式,电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关,由电容器本身决定,故A正确;公式E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,E与F、q无关,由电场本身决定,故B错误;公式φ=是电势的定义式,采用比值法定义,φ与Ep、q无关,由电场本身决定,故C错误;B=是磁感应强度的定义式,当电流元电流方向垂直于磁场方向时,电流元受到的安培力越大,说明所在位置磁场越强,若不确定电流方向与磁场方向的关系,无法通过安培力大小来比较磁场强弱,故D错误.
4.相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q,如图所示,现引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是( )
A.-q,在A左侧距A为L处
B.-2q,在A左侧距A为处
C.+4q,在B右侧距B为L处
D.+2q,在B右侧距B为处
答案 C
解析 根据三个自由点电荷平衡条件“三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大”,可知C必须带正电,在B的右侧.设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为L+r,C要能处于平衡状态,则A对C的静电力大小等于B对C的静电力大小,设C的电荷量大小为Q,则有:=k,解得r=L.对点电荷A,其受力也平衡,则:k=
5.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A.a一定带正电,b一定带负电
B.a的速度将减小,b的速度将增大
C.a、b的加速度都将增大
D.两个粒子的动能都将增大
答案 D
解析 物体做曲线运动,所受力的方向指向轨迹的内侧,所以能判断a、b一定带异种电荷,但是不清楚哪一个带正电荷,哪一个带负电荷,故A错误;粒子做曲线运动,所受力的方向指向轨迹的内侧,从图中轨迹变化来看电场力都做正功,动能都增大,速度都增大,故B错误,D正确;电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,所以a加速度减小,b加速度增大,故C错误.
6.如图所示,在两个等量异种点电荷的电场中有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间的距离与2、3之间的距离相等,2、5之间的距离与2、6之间的距离相等,2位于两点电荷连线的中点,两条虚线互相垂直,那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是( )
A.1、3两点电势相等
B.1、3两点电场强度相同
C.4、5两点电势相等
D.5、6两点电场强度相同
答案 A
7.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为r=1 Ω,电动机两端的电压为5 V,电路中的电流为1 A.不计摩擦力,下列说法错误的是( )
A.电动机的热功率为5 W
B.电动机的输出功率为4 W
C.10 s内,电动机可以把重20 N的货物A匀速提升的高度为2 m
D.这台电动机的机械效率为80%
答案 A
解析 根据P热=I2r,电动机的热功率为
P热=12×1 W=1 W,故A错误;电动机的输入功率为P入=UI=1×5 W=5 W,电动机的输出功率为P出=P入-P热=(5-1) W=4 W,故B正确;
P出t=Gh,解得h=2 m,故C正确;
这台电动机的机械效率
η=×100%=×100%=80%
故D正确.
2、 多项选择题(共计3题,每小题5分,选对但不全得3分,错选不得分,共计15分)
8.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各量间关系的是( )
答案 BC
解析 由B=或F=BIL知匀强磁场中B恒定不变,故B正确,D错误;B、L一定,F与I成正比,故A错误,C正确.
9.如图所示,圆形线圈在匀强磁场中所做的各种运动中,不能产生感应电流的有( )
答案 ACD
解析 线圈向右匀速平动时,穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,A错误,符合题意;线圈绕OO′转动时,磁通量不断变化,会产生感应电流,B正确,不符合题意;线圈绕O点转动时,磁通量不变,不会产生感应电流,C错误,符合题意;线圈绕OO′转动时,磁通量始终为零,不会产生感应电流,D错误,符合题意.
10.如图所示,已知匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行.将电荷量为6×10-6 C的负点电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了2.4×10-5 J的功,再从B点移到C点,电场力做功1.2×10-5 J,下列说法正确的是( )
A.A、B两点间的电势差UAB=-4 V
B.该负点电荷从A点移动到B点电势能增加了2.4×10-5 J
C.若规定B点电势为0,则该负点电荷在C点的电势能为-1.2×10-5 J
D.匀强电场的方向由A指向B
答案 BC
解析 负点电荷从电场中的A点移动到B点,克服电场力做了2.4×10-5 J的功,即电场力做功为
WAB=-2.4×10-5 J,UAB== V=4 V
电势能增加
ΔEp=2.4×10-5 J
故A错误,B正确;
从B点移动到C点,电场力做功
WBC=1.2×10-5 J
UBC== V=-2 V
若规定B点电势为0,则C点的电势为2 V,该负点电荷在C点的电势能为
EpC=-1.2×10-5 J
故C正确;由于B、C两点的电势不相等,因此电场的方向不是由A指向B,故D错误.
三、填空题(共计2题,共计16分)
11.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度,当金属丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时,右端如图甲所示;用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示;用伏安法测得多组U、I数据,作出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示.
(1)金属丝的有效长度L为________ cm,直径D为________ mm,电阻R为________ Ω.
(2)将测得的数据代入公式ρ=________,即可求出金属丝的电阻率.[用第(1)问给出的字母表示]
答案 (1)98.70 5.780 6.5 (2)
解析 (1)毫米刻度尺的最小刻度是1 mm,需要估读到0.1 mm,故金属丝的有效长度L为
98.70 cm.直径D为5.5 mm+28.0×0.01 mm=5.780 mm
电阻为R== Ω=6.5 Ω.
(2)根据R=ρ=ρ,得ρ=.
12.如图所示,在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻R,通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,如图乙所示.
(1)由图乙可得干电池的电动势为________ V,干电池的内电阻为________ Ω.
(2)现有一小灯泡,其U-I曲线如图丙所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是________ W.
答案 (1)1.5(2分) 2.0(2分) (2)0.27(3分)
解析 (1)由题图乙所示图像可知,电源电动势为:
E=1.5 V
电源内阻为:r== Ω=2.0 Ω
(2)在题图丙中描出题图乙中的U-I图线,由图可知灯泡与该干电池组成串联电路时,灯泡两端电压U=0.9 V,电路电流I=0.3 A,灯泡实际功率P=UI=0.9 V×0.3 A=0.27 W.
四、计算题(共计3题,共计41分)
13.如图所示电路中,电源的电动势E=110 V,电阻R1=21 Ω,电动机的内阻R0=0.5 Ω,开关S1始终闭合,当开关S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1=525 W;当开关S2闭合时,电阻R1消耗的电功率P2=336 W,求:
(1)电源的内阻r;
(2)当开关S2闭合时,电动机输出的机械功率P出.
答案 (1)1 Ω (2)1 606 W
解析 (1)当开关S2断开时,电动机被断路,此时电路中通过的电流为I=
电阻R1消耗的功率P1=I2R1,联立解得r=1 Ω.
(2)当开关S2闭合时,设R1两端的电压为U,有U=
设此时电源中通过的电流为I′,由闭合电路的欧姆定律有:E=I′r+U
设流过R1的电流为I1,流过电动机的电流为I2,有:I1=,又I1+I2=I′,电动机的输出功率为P出=UI2-I22R0,联立解得P出=1 606 W.
14.如图所示,水平放置的平行板电容器的两极板M、N接直流电源,两极板间的距离为L=15 cm.上极板M的中央有一小孔A,在A的正上方h处的B点有一小油滴自由落下.已知带正电小油滴的电荷量q=3.5×10-14 C、质量m=3.0×10-9 kg.当小油滴即将落到下极板时速度恰好为零.两极板间的电势差U=6×105 V.(不计空气阻力,取g=10 m/s2)
(1)两极板间的电场强度E的大小为多少?
(2)设平行板电容器的电容C=4.0×10-12 F,则该电容器所带电荷量Q是多少?
(3)B点在A点正上方的高度h是多少?
答案 (1)4×106 V/m (2)2.4×10-6 C (3)0.55 m
解析 (1)由匀强电场的场强与电势差的关系式可得两极板间的电场强度大小为E==4×106 V/m.
(2)该电容器所带电荷量为Q=CU=2.4×10-6 C.
(3)小油滴自由落下,即将落到下极板时,速度恰好为零
由动能定理可得:mg(h+L)-qU=0
则B点在A点正上方的高度是
h=-L= m-15×10-2 m=0.55 m.
15.如图甲所示,极板A、B间的电压为U0,极板C、D间的间距为d,荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长.A板O处的放射源连续无初速度地释放质量为m、电荷量为+q的粒子,经电场加速后,沿极板C、D的中心线射向荧光屏(荧光屏足够大且与中心线垂直),当C、D板间未加电压时,粒子通过C、D板间的时间为t0;当C、D板间加上图乙所示电压(图中电压U1已知)时,粒子均能从C、D板间飞出,不计粒子的重力及粒子间的相互作用.求:
(1)C、D板的长度L;
(2)粒子从C、D两极板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离;
(3)粒子打在荧光屏上区域的长度.
答案 (1)t0 (2) (3)
解析 (1)粒子在A、B板间,有qU0=mv02,在C、D板间有L=v0t0,
解得L=t0.
(2)粒子从nt0(n=0,2,4…)时刻进入C、D间,偏移距离最大,粒子做类平抛运动,偏移距离y=at02,
加速度a=,解得y=.
(3)粒子在C、D间偏转距离最大时打在荧光屏上的位置距中心线最远,从C、D板飞出的偏转角tan θ=,
vy=at0,
打在荧光屏上的位置距中心线的最远距离s=y+Ltan θ,
粒子打在荧光屏上的区域长度Δs=s=.
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2025-2026学年高二物理寒假作业
必修第三册全册综合检测 (综合检测A)试卷
1、 单项选择题(共计7题,每小题4分,共计28分)
1.在如图所示家庭电路中,将电视插头插入插座,打开电视,电视不工作;闭合开关,灯泡不亮;保持开关闭合,拔出插头,将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光.若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断
C.灯丝烧断 D.插座短路
2.平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,板间距离为d,今在两板间的中间位置处放一电荷q,则它所受电场力的大小为( )
A.k B.k
C. D.
3.下列说法正确的是( )
A.公式C=,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
B.由E=可知,电场中某点的电场强度E与q成反比
C.由公式φ=知,电场中某点的电势φ与q成反比
D.根据B=可知,电流元在某处受到的安培力越大,说明该处磁感应强度越大
4.相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和-q,如图所示,现引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C的电荷量和放置的位置是( )
A.-q,在A左侧距A为L处
B.-2q,在A左侧距A为处
C.+4q,在B右侧距B为L处
D.+2q,在B右侧距B为处
5.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则( )
A.a一定带正电,b一定带负电
B.a的速度将减小,b的速度将增大
C.a、b的加速度都将增大
D.两个粒子的动能都将增大
6.如图所示,在两个等量异种点电荷的电场中有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间的距离与2、3之间的距离相等,2、5之间的距离与2、6之间的距离相等,2位于两点电荷连线的中点,两条虚线互相垂直,那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是( )
A.1、3两点电势相等
B.1、3两点电场强度相同
C.4、5两点电势相等
D.5、6两点电场强度相同
7.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为r=1 Ω,电动机两端的电压为5 V,电路中的电流为1 A.不计摩擦力,下列说法错误的是( )
A.电动机的热功率为5 W
B.电动机的输出功率为4 W
C.10 s内,电动机可以把重20 N的货物A匀速提升的高度为2 m
D.这台电动机的机械效率为80%
2、 多项选择题(共计3题,每小题5分,选对但不全得3分,错选不得分,共计15分)
8.将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各量间关系的是( )
9.如图所示,圆形线圈在匀强磁场中所做的各种运动中,不能产生感应电流的有( )
10.如图所示,已知匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行.将电荷量为6×10-6 C的负点电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了2.4×10-5 J的功,再从B点移到C点,电场力做功1.2×10-5 J,下列说法正确的是( )
A.A、B两点间的电势差UAB=-4 V
B.该负点电荷从A点移动到B点电势能增加了2.4×10-5 J
C.若规定B点电势为0,则该负点电荷在C点的电势能为-1.2×10-5 J
D.匀强电场的方向由A指向B
三、填空题(共计2题,共计16分)
11.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度,当金属丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时,右端如图甲所示;用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示;用伏安法测得多组U、I数据,作出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示.
(1)金属丝的有效长度L为________ cm,直径D为________ mm,电阻R为________ Ω.
(2)将测得的数据代入公式ρ=________,即可求出金属丝的电阻率.[用第(1)问给出的字母表示]
12.如图所示,在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻R,通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,如图乙所示.
(1)由图乙可得干电池的电动势为________ V,干电池的内电阻为________ Ω.
(2)现有一小灯泡,其U-I曲线如图丙所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是________ W.
四、计算题(共计3题,共计41分)
13.如图所示电路中,电源的电动势E=110 V,电阻R1=21 Ω,电动机的内阻R0=0.5 Ω,开关S1始终闭合,当开关S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1=525 W;当开关S2闭合时,电阻R1消耗的电功率P2=336 W,求:
(1)电源的内阻r;
(2)当开关S2闭合时,电动机输出的机械功率P出.
14.如图所示,水平放置的平行板电容器的两极板M、N接直流电源,两极板间的距离为L=15 cm.上极板M的中央有一小孔A,在A的正上方h处的B点有一小油滴自由落下.已知带正电小油滴的电荷量q=3.5×10-14 C、质量m=3.0×10-9 kg.当小油滴即将落到下极板时速度恰好为零.两极板间的电势差U=6×105 V.(不计空气阻力,取g=10 m/s2)
(1)两极板间的电场强度E的大小为多少?
(2)设平行板电容器的电容C=4.0×10-12 F,则该电容器所带电荷量Q是多少?
(3)B点在A点正上方的高度h是多少?
15.如图甲所示,极板A、B间的电压为U0,极板C、D间的间距为d,荧光屏到C、D板右端的距离等于C、D板的板长.A板O处的放射源连续无初速度地释放质量为m、电荷量为+q的粒子,经电场加速后,沿极板C、D的中心线射向荧光屏(荧光屏足够大且与中心线垂直),当C、D板间未加电压时,粒子通过C、D板间的时间为t0;当C、D板间加上图乙所示电压(图中电压U1已知)时,粒子均能从C、D板间飞出,不计粒子的重力及粒子间的相互作用.求:
(1)C、D板的长度L;
(2)粒子从C、D两极板间飞出时垂直于极板方向偏移的最大距离;
(3)粒子打在荧光屏上区域的长度.
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