模块综合检测卷（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

模块综合检测卷 (分值：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，只有一项符合题目要求。 1．两个半径均为r的相同金属球相距d(d≫r)，分别带有电荷量2Q和－4Q，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则(　　) A．两球均带正电 B．两球所带电荷量均为Q C．两小球间库仑力为F D．两小球间库仑力小于F 解析：选C。现将两球接触后再放回原处，则两球所带电荷量均为Q′＝＝－Q，故A、B错误；两金属球相距d，则原来两球间库仑力满足F＝，接触后两球间的库仑力满足F′＝＝F，故D错误，C正确。 2．图中与磁现象有关的四个实验，其对应判断正确的是(　　) A．甲图中小磁针的偏转情况形象描述了磁体周围磁场的分布 B．乙图说明磁场对电流有力的作用，根据该原理制成了电动机 C．丙图表明通电导线周围存在着磁场，这一物理现象是法拉第发现的 D．丁图中左边铁钉吸引大头针较多，表明左侧线圈内电流大，电磁铁磁性强 解析：选A。条形磁铁周围存在磁场，故在题图甲中小磁针的偏转情况形象描述了条形磁铁周围磁场的分布，故A正确；题图乙是电磁感应的装置图，据此制成了发电机，故B错误；题图丙表明通电导线周围存在着磁场，这一物理现象是奥斯特发现的，故C错误；由题图丁可知，两边线圈的电流相同，但左边线圈的匝数多，故其磁性强，则左边磁铁吸引大头针多，故D错误。 3．下列判断正确的是(　　) A．图甲所示的通电直导线的磁感线方向是错误的 B．图乙所示的蓄电池N端为负极 C．图丙中的线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生 D．图丁中a、b为两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量大小关系为Φa＞Φb 解析：选D。根据安培定则可知，题图甲所示的通电直导线的磁感线方向是正确的，故A错误；根据题图乙可知，螺线管Q端是S极，根据右手螺旋定则可知，N端为正极，故B错误；题图丙中的线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中的磁通量减小，会产生感应电流，故C错误；磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部穿过环面的磁感线方向向下，由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较少，则磁通量较大，所以Φa＞Φb，故D正确。 4．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等。有一带正电的微观粒子在电场中运动，实线表示该粒子的运动轨迹。粒子在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等于5 eV。若取c点为电势零点，则当这个带电粒子的电势能等于－6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于(　　) A．16 eV B．14 eV C．6 eV D．4 eV 解析：选A。由动能定理可知，粒子由a到b的过程中，动能减少ΔEk＝20 eV－5 eV＝15 eV，故静电力做功Wab＝－15 eV，粒子电势能增加量ΔEpab＝15 eV，因为相邻两等势面间的电势差相等，选c点为零电势点，则a点电势能Epa＝－10 eV，只有静电力做功，故粒子运动过程中，电势能与动能的和不变，由Epa＋Eka＝－10 eV＋20 eV＝10 eV，可知当粒子电势能为－6 eV时，它的动能为16 eV。 5. 某种酒精检测仪的简化电路如图所示，电源电动势为E，内阻可忽略，电压表为理想电压表，示数为U。若酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度的倒数成正比，则下列说法正确的是(　　) A．c与U成正比，U越小，表示c越小 B．c与U成反比，U越小，表示c越大 C．若检测仪的电池电动势E降低，则c的测量结果偏小 D．若检测仪的电池电动势E降低，则c的测量结果偏大 解析：选D。设酒精气体传感器的电阻为R′，则R′＝，k是比例系数，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋IR0，U＝I(R＋R′)＝I，可知c越大，R′越小，则I越大，U越小，但c与U不成反比，故A、B错误；若检测仪的电池电动势E降低，则U减小，c偏大，故C错误，D正确。 6. 如图，xOy平面内，电荷量为 q(q>0)和－q的点电荷分别固定在(－a，0)和(a，0)点。 要使P(0，a)点的电场强度为零，第三个点电荷 Q 的位置和电荷量可能是(　　) A．(－a，a)，－q　　　B．(－a，a)，－q C．(0，0)，q D．(a，a)，q 解析：选A。根据电场叠加原理可知，q(q>0)和－q的点电荷在P(0，a)点产生的场强方向沿＋x方向，大小E＝2kcos 45°＝，所以要使P(0，a)点的电场强度为零，第三个点电荷Q的位置应该在y＝a的直线上。若Q在(－a，a)，要使P(0，a)点的电场强度为零，则Q 应带负电，且＝，解得Q＝－q，A正确，B错误；若Q 在(0，0)，P(0，a)点的电场强度不可能为零，C错误；若Q 在(a，a)，要使P(0，a)点的电场强度为零，则Q 应带正电，且＝，解得Q＝q，D错误。 7. 如图，一个固定正电荷产生的电场中，同一个正电荷q两次以大小相同、方向不同的初速度从P点出发，分别抵达M点、N点，且q在M、N点时速度大小也一样，则下列说法正确的有(　　) A．P点电势大于M B．M点电势大于N C．q从P到M一直做减速运动 D．M、N两点处电场强度大小相同 解析：选D。由题知，同一个正电荷q两次以大小相同、方向不同的初速度从P点出发，分别抵达M点、N点，且q在M、N点时速度大小也一样，则说明M、N两点的电势相同，但由于正电荷q有初速度，则无法判断P点电势和M点电势的大小关系，且也无法判断q从P到M的运动情况，故A、B、C错误；根据以上分析可知，M、N两点在同一等势面上，且该电场是固定正电荷产生的电场，则说明M、N到固定正电荷的距离相等，则M、N两点处电场强度大小相同，故D正确。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8．如图，电源电动势为12 V，内阻为1 Ω，电阻R为1 Ω，灯泡的电阻为6 Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6 V，线圈电阻RM为0.5 Ω，下列说法正确的是　(　　) A．开关闭合后，通过灯泡的电流为2 A B．开关闭合后，电阻R两端的电压为3 V C．开关闭合后，电动机的输出功率为10 W D．若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流不变 解析：选BC。闭合开关后，电动机与灯泡并联，故UM＝U灯＝6 V，故通过灯泡的电流I灯＝＝1 A，A错误；把定值电阻等效成电源的内阻，则有r总＝r＋R＝2 Ω，故电路中的电流I＝＝ A＝3 A，则定值电阻两端的电压UR＝IR＝3 V，通过电动机的电流IM＝I－I灯＝2 A，电动机的电功率P＝UMIM＝12 W，线圈的热功率P热＝IRM＝2 W，故电动机的输出功率P出＝P－P热＝10 W，B、C正确；若因故障电动机不能转动，电动机的电功率全部转化为热功率，则线圈中的电流增大，D错误。 9. 在O点处固定一个正点电荷，P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球，小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动，其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点，OP＞OM，OM＝ON，则小球(　　) A．在运动过程中，电势能先增加后减少 B．在P点的电势能大于在N点的电势能 C．在M点的机械能等于在N点的机械能 D．从M点运动到N点的过程中，电场力始终不做功 解析：选BC。由题知，OP＞OM，OM＝ON，则根据点电荷的电势分布情况可知φM＝φN＞φP，则带负电的小球在运动过程中，电势能先减少后增加，且EpP > EpM＝EpN，则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能，A错误，B、C正确；从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功，D错误。 10．如图所示，长为L、倾角为37°的光滑绝缘斜面处于平行于纸面的电场中。一电荷量为＋q(q>0)、质量为m的小球，以初速度v0由斜面顶端点a开始沿斜面下滑，到达斜面底端点b时速度仍为v0。取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．a、b连线一定是一条等势线 B．若电场是匀强电场，则电场强度的最小值为 C．a、b两点间的电势差Uab＝－ D．从a到b，静电力对小球做功为mgL 解析：选BC。小球从a点运动到b点的过程中，根据动能定理得mgL sin 37°＋qUab＝0，代入数据解得a、b两点间的电势差Uab＝－，即φa≠φb，所以a、b连线一定不是一条等势线，故A错误，C正确；若电场是匀强电场，则静电力恒定，因小球到达b点时的速度仍为v0，故小球做匀速直线运动，静电力与重力、支持力的合力为零，由于小球的重力沿斜面向下的分力mg sin 37°一定，则当静电力沿斜面向上，大小F＝mg sin 37°时，静电力最小，电场强度最小，又静电力F＝Eq，则该电场的电场强度的最小值Emin＝＝，B正确；小球从a运动到b的过程中，根据动能定理得mgL sin 37°＋W＝0，解得静电力对小球做功W＝－mgL，故D错误。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．(8分)(1)某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，测量结果如图1所示，则铜棒直径d＝________mm。 (2)用伏安法测量一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 Ω)，实验室提供如下器材： 电池组E(电动势为3 V，内阻不计) 电流表A1(量程为0～15 mA，内阻RA1约为100 Ω) 电流表A2(量程为0～300 μA，内阻RA2为1 000 Ω)　 滑动变阻器R1(阻值范围为0～20 Ω，额定电流为2 A) 电阻箱R2(阻值范围为0～9 999 Ω，额定电流为1 A) 要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题： ①为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值R2调到________Ω，这样可以改装成一个量程为0～3.0 V的电压表； ②请在虚线框中画出测量Rx阻值的完整电路图，并在图2中标明器材代号； ③调节滑动变阻器，当电流表A1、A2的示数分别是I1、I2时，测得待测电阻Rx的阻值是________(用题中已知物理量符号表示)。 解析：(1)螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由题图1可知铜棒直径d＝1 mm＋41.0×0.01 mm＝1.410 mm。 (2)①为了测量待测电阻两端的电压，由于电流表A2内阻已知，可以将电流表A2与电阻箱串联，根据Um＝I2m(RA2＋R2)＝3 V，解得R2＝9 000 Ω，可知将电阻箱阻值R2调到9 000 Ω，可以改装成一个量程为0～3.0 V的电压表。 ②由于改装后的电压表分流已知，所以电流表A1采用外接法，则完整电路图如图所示。 ③通过Rx的电流Ix＝I1－I2，并联电路两端电压相等，则Rx两端的电压Ux＝I2(RA2＋R2)，测得待测电阻Rx的阻值Rx＝＝。 答案：(1)1.410　(2)①A2　9 000　②图见解析　③ 12．(8分)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下： 电压表(量程为0～3 V，内阻很大) 电流表(量程为0～0.6 A) 电阻箱(阻值为0～999.9 Ω) 干电池一节、开关一个和导线若干。 (1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线。 (2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U－I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为__________V(保留3位有效数字)、内阻为__________Ω(保留2位有效数字)。 (3)该小组根据记录数据进一步探究，作出－R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为________Ω(保留2位有效数字)。 (4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值________(选填“偏大”或“偏小”)。 解析：(1)实物连线如图所示。 (2)由电路结合闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，由题图(c)可知E＝1.58 V，内阻r＝ Ω≈0.64 Ω。　 (3)根据E＝I(R＋RA＋r)，可得＝·R＋，由题图(d)可知＝2 A－1，解得RA≈2.5 Ω。 (4)由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。 答案：(1)图见解析　(2)1.58　0.64　(3)2.5　(4)偏小 13．(12分)某学校科技社团设计了如图所示的电路图，计划用一块满偏电流为3 mA、内阻为800 Ω的小量程电流表，将它改装成0～0.6 A、0～3 A的双量程电流表。请同学们观察电路图，回答以下两个问题。 (1)若使用0～3 A的量程，需要将旋钮S打至哪一侧？(6分) (2)通过计算确定R1、R2的大小。(保留小数点后1位)(6分) 解析：(1)当旋钮S打至右侧时，改装后的量程 I右m＝Ig＋ 当旋钮S打至左侧时，改装后的量程 I左m＝Ig＋ 则有I左m＞I右m 可知若使用0～3 A的量程，需要将旋钮S打至左侧。 (2)根据(1)问分析可得 I右m＝Ig＋＝0.6 A I左m＝Ig＋＝3 A 联立代入数据解得R1≈0.8 Ω，R2≈3.2 Ω。 答案：(1)左侧　(2)0.8 Ω　3.2 Ω 14．(12分)一组未知方向的匀强电场的电场线如图所示，把电荷量为1×10－6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10－6 J的功，A、B间的距离为2 cm。 (1)求电势差UBA。(4分) (2)求电场强度E。(4分) (3)若B点电势为1 V，求A点的电势及电子位于B时的电势能。(4分) 解析：(1)根据静电力做功与电势差关系可知，负电荷从A点沿水平线移至B点的过程有WAB＝qUAB 得UAB＝－2 V，则UBA＝－UAB＝2 V。 (2)由几何关系可知，AB沿电场线距离d＝1 cm，根据UBA＝Ed 解得电场强度大小E＝200 V/m 由以上分析可知，A点电势低于B点电势，故电场方向沿电场线向下。 (3)因为UAB＝φA－φB，解得φA＝－1 V 根据Ep＝－eφB，解得Ep＝－1 eV。 答案：(1)2 V　(2)200 V/m，方向沿电场线向下 (3)－1 V　－1 eV 15．(14分)如图所示，一静止的电子经过电压为U的电场加速后，立即从A点射入匀强偏转电场中，射入方向与匀强电场的方向垂直，最终电子从B点离开偏转电场。已知匀强偏转电场的电场强度大小为E，宽度为L，方向竖直向上，电子的电荷量为e，质量为m，重力及空气阻力忽略不计。求： (1)电子在匀强偏转电场中偏转的距离；(7分)　 (2)电子经过B点时的速度大小；(3分) (3)电子经过B点时速度方向与水平方向夹角θ的正切值。(4分) 解析：(1)经加速电场，有eU＝mv 解得v0＝ 在偏转电场中，由牛顿第二定律得a＝ 在垂直于电场方向上电子做匀速直线运动L＝v0t 在沿电场反方向上电子做初速度为零的匀加速运动 y＝at2 解得电子在匀强偏转电场中偏转的距离y＝。 (2)由于vy＝at，解得vy＝EL 电子经过B点时的速度大小 vB＝＝。 (3)电子经过B点时速度方向与水平方向夹角的正切值tan θ＝，解得tan θ＝。 答案：(1)　(2)　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $