第12章 8 阶段滚动检测卷(三)（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

阶段滚动检测卷(三) (时间：75分钟　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．下列说法正确的是(　　) A．电场并非是一种客观存在，场不是物质存在的一种形式 B．英国科学家安培提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场 C．真空中电荷量为Q的静止点电荷产生的电场，在与之相距r处的电场强度E＝k D．物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与负电荷在该点所受的静电力的方向相同 解析：选C。电场是客观存在的，电荷的周围存在着由它产生的电场，故A错误；英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，故B错误；真空中电荷量为Q的静止点电荷产生的电场，在与之相距r处的电场强度E＝k，故C正确；物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，故D错误。 2．如图所示，一平行板电容器两极板水平正对，上极板M固定，下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上，温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩，给电容器充电后，N板带有正电，一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开，当温度升高时，下列说法正确的是(　　) A．极板间的距离增大 B．电容器的电容减小 C．两板间的电场强度减小 D．带电微粒仍然静止 解析：选D。当温度升高时，温度敏感材料由于热胀冷缩，使得电容器两极板间距离减小，根据C＝可知，电容器的电容增大，故A、B错误；由于电容器与电源断开，所以电容器所带电荷量不变，根据E＝＝＝＝可知，电场强度不变，微粒所受静电力不变，所以带电微粒仍处于静止状态，故C错误，D正确。 3．如图所示，电流表电阻为Rg，R1、R2和R均为定值电阻。将ab两端接入外电路，下列操作中，当电流表G指针满偏时，ab两端电压最大的是(　　) A．S1断开，S2闭合 B．S1闭合，S2断开 C．S1断开，S2断开 D．S1闭合，S2闭合 解析：选A。S1断开，S2闭合，由题图可知电流表与R1串联，再与R2并联，之后整体与R串联，由欧姆定律可知，ab两端电压Uab＝Ig(Rg＋R1)＋(Ig＋I2)R，其中I2＝；S1闭合，S2断开，由题图可知电流表与R串联，由欧姆定律可知，ab两端电压Uab2＝Ig(Rg＋R)；S1断开，S2断开，电流表与R1、R串联，由欧姆定律可知，ab两端电压Uab3＝Ig(Rg＋R1＋R)；S1闭合，S2闭合，由题图可知电流表与R2并联，之后整体与R串联，ab两端电压Uab4＝IgRg＋(Ig＋)R，由题意可知电流表满偏，即Ig的值一定，由数学知识可知Uab＞Uab4，Uab＞Uab3＞Uab2，即要使ab两端电压最大，应使S1断开，S2闭合。 4．如图所示，A、B两个灯泡的额定电压都为110 V，额定功率分别为PA＝25 W，PB＝100 W。把它们接到220 V的电路上，下面四种接法中，两灯泡不可能同时正常发光的是(　　) 解析：选A。根据公式P＝可知，灯泡A的电阻RA＝＝ Ω＝484 Ω，灯泡B的电阻RB＝＝ Ω＝121 Ω，选项图A是灯泡B和电阻箱并联后又和灯泡A串联，两灯泡要想正常工作，必须满足灯泡B与电阻箱并联后的总电阻和灯泡A的电阻相等，因并联电路中总电阻小于各支路电阻，故灯泡A和灯泡B不能同时正常发光，故A符合题意；选项图B中灯泡A和电阻箱并联，其总阻值可与灯泡B的电阻相等，此时A、B灯泡均能正常工作，故B不符合题意；选项图C是灯泡A和电阻箱串联，根据串联电路电阻的分压特点可知，要使灯泡A正常工作，则与A串联的电阻箱接入与A等值的电阻，同理，B正常工作时，与B串联的电阻箱接入与B等值的电阻，因此两灯可以同时正常发光，故C不符合题意；选项图D是灯泡A和灯泡B并联后又与电阻箱串联，两灯泡要想正常工作，必须满足电阻箱的阻值等于灯泡A与灯泡B并联后的电阻，即通过调节电阻箱可以使两灯泡的电压为110 V，可以同时正常发光，故D不符合题意。 5．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关后，用理想电压表测出电动机两端的电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法正确的是(　　) A．通过电动机的电流为10 A B．电动机的输入功率为100 W C．电源的输出功率为4 W D．电动机的输出功率为16 W 解析：选D。根据闭合电路欧姆定律有U＝E－I(R＋r)，解得I＝2 A，故A错误；电动机输入功率P＝UI＝20 W，故B错误；电源的输出功率P电源输出＝EI－I2r＝56 W，故C错误；电动机的输出功率P电动机输出＝P－I2RM＝16 W，故D正确。 6．A、B两小球均带正电荷，A小球固定于P点正下方，B小球用不可伸长绝缘细线悬挂于O点，P点位于O点的正下方，O、P两点间的距离等于细线长度，B小球平衡时细线与竖直方向的夹角为θ。两球均可看成点电荷，且电荷量保持不变。现将A小球缓慢向上移动到P点的过程中，下列说法正确的是(　　) A．细线对小球的拉力不可能大于重力 B．细线对小球的拉力大小不变 C．A、B两小球间的距离变大 D．A、B两小球间的静电力逐渐减小 解析：选A。 根据题意，设此过程中O、A两点间的距离为h，A、B两小球间的距离为l1，细线长度为l2，对B小球受力分析，如图所示，根据相似三角形法可得＝＝，将A小球缓慢向上移动到P点的过程中，h减小，l2不变，则F2增大，即细线对小球的拉力增大，由于h≥l2，所以mg≥F2，A正确，B错误；根据库仑定律可得F1＝，所以＝，将A小球缓慢向上移动到P点的过程中，h减小，l1减小，则F1增大，C、D错误。 7．军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”，具有很强的环境适应性，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力，如图甲所示。如图乙所示，某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它与电动势为E，内阻为r的直流电源构成闭合回路，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是(　　) A．电源消耗的热功率为EI B．电动机的效率为×100% C．电源的输出功率为EI－I2R D．若用该机器狗竖直提升质量为m的重物，则重物稳定后的速度v＝ 解析：选D。电源消耗的热功率Pr＝I2r，故A错误；电动机正常工作，其额定电压为U，通过的电流为I，则电动机的效率η＝×100%＝×100%，故B错误；电源的输出功率P＝EI－I2r，故C错误；稳定后电动机的输出功率mgv＝UI－I2R，解得v＝，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．避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置，如图甲所示。图乙是避雷针放电时空间等势面和电场线的分布图(图线大致对称分布)，其中实线是电场线，虚线是等差等势面，则下列说法正确的是(　　) A．A点的电场强度比B点大 B．A、C两点的电势一样高 C．正电荷在C点的电势能比A点大 D．负电荷从C点移动到B点，静电力做的总功为0 解析：选CD。根据电场线的疏密程度反映电场强度的大小，可知A点的电场强度比B点小，A错误；由于电场线是从电势高的等势面指向电势低的等势面，因此C点的电势比A点高，B错误；根据Ep＝qφ结合B选项分析可知正电荷在C点的电势能比A点大，C正确；B、C两点处于同一等势面上，负电荷从C点移动到B点，静电力做的总功为0，D正确。 9．如图所示的电路中有一个平行板电容器，一个带电液滴M位于电容器中间且处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当闭合开关后滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　) A．电压表示数减小 B．电阻R1的功率一定减小 C．电源的总功率一定减小 D．若将开关S断开，带电液滴M将向上极板运动 解析：选AD。滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻与定值电阻R1分得的电压增大，并联部分电压减小，通过定值电阻R3的电流减小，则通过R2的电流增大，R2两端电压增大，则电压表示数减小，电流表示数增大，故A正确；结合上述可知，干路电流增大，则电阻R1的功率一定增大，故B错误；电源的总功率P＝EI，则电源的总功率一定增大，故C错误；若将开关S断开，稳定后，电容器极板之间电压等于电源电动势，与闭合开关时相比，电容器极板之间电压增大，根据E＝可知，极板之间的电场强度增大，液滴所受静电力增大，则带电液滴M将向上极板运动，故D正确。 10．如图所示，边长为l的等边三角形ABC位于竖直平面内，AB边水平，两点电荷固定在A、B两点，电荷量均为Q，电性未知，O是AB的中点。若质量为m的带电小球恰好能悬浮在C点，静电力常量为k，下列说法正确的是(　　) A．A、B处两点电荷电性相反 B．小球的带电量为 C．从C点沿直线到O点，两点电荷形成电场的电势一直升高 D．将小球从C点沿直线移至O点，静电力对小球做负功 解析：选BD。小球悬浮在C点，受到竖直向上的静电力，说明A、B处的点电荷电性相同，在C点的合电场强度大小E＝2kcos 30°＝，根据qE＝mg可得小球的带电量大小q＝，故A错误，B正确；因两点电荷电性不确定，所以电场的电势变化不确定，故C错误；将小球从C点沿直线移至O点，小球一直受到向上的静电力作用，与位移方向相反，则静电力做负功，故D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。 (1)用电压表(内阻约为5 kΩ)和电流表(内阻约为2 Ω)测量一段金属丝的电阻(约为25 Ω)。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路图是图__________(选填“甲”或“乙”)。 (2)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，此时示数如图丙所示，则直径d＝__________mm。 (3)利用多用电表测量金属丝的电阻：选用电阻挡“×10”挡进行测量时，发现多用电表指针的偏转角度过大，因此需重新选择__________(选填“×1”或“×100”)挡，并需重新__________调零后，再次进行测量，若此时多用电表的指针如图丁所示，则测量结果R为__________Ω。 (4)已知该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率ρ＝______________(用题中相关字母R、L、d表示)。 解析：(1)因为待测电阻约为25 Ω，由Rx＜，可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用题图甲。 (2)由题图丙读数可知，金属丝直径d＝0．5 mm＋10．8×0．01 mm＝0．608 mm。 (3)多用电表指针的偏转角度过大说明待测电阻小，则要换成低倍率，故选×1挡；换倍率后要重新进行欧姆调零；根据题图丙可得电阻表读数R＝19．0×1＝19．0 Ω。 (4)根据电阻定律可知R＝＝， 可得电阻率ρ＝。 答案：(1)甲　(2)0．608(0．607～0．609均可) (3)×1　欧姆　19．0　(4) 12．(8分)实验小组测量某一电源的电动势和内阻。 (1)小李同学先用多用电表粗测该电源的电动势。他先把选择开关旋转到直流电压5 V挡，正确操作测量时表盘指针如图甲所示，其读数为__________V。 (2)为了更准确地测量电动势和内阻，该小组在实验室中找到了电阻箱、电压表、定值电阻等相关器材，组成如图乙所示电路，并进行实验。已知该电源允许通过的最大电流为25 mA，电阻箱R的阻值范围为0～9 999 Ω。 ①电路中R0为保护电阻，实验室中备有以下几种规格的定值电阻，本实验中应选用________。 A．30 Ω，125 mA　 B．180 Ω，40 mA C．240 Ω，15 mA D．450 Ω，10 mA ②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应的电压表示数U，根据测得的多组数据，作出－图线，如图丙所示，图线的纵轴截距为a，图线的斜率为k，则电源的电动势E＝__________，内阻r＝__________。 ③若考虑到电压表内阻对实验的影响，则电源电动势的测量值比真实值__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析：(1)直流电压表最小刻度为0．1 V，则读数为4．40 V。 (2)①为保护电源，电路中电流不超过25 mA，则电路中最小电阻R＝＝ Ω＝176 Ω，故选用B；②由电路可知U＝(R＋R0)，可得＝＋·，则a＝，k＝，解得E＝，r＝；③可用“等效电源法”分析误差大小：可以把电源与电压表看作一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值，即电源电动势的测量值比真实值偏小。 答案：(1)4．40　(2)①B　②　　③偏小 13．(12分)如图所示，电流表和电压表均为理想电表，电容器的电容C＝8 μF，定值电阻R1 ＝ 4 Ω，R2 ＝ 6 Ω，电源电动势E＝6 V，内阻未知，开关S闭合一段时间后，电流表的读数为0．5 A，求： (1)电源内阻r；(3分) (2)电压表的示数；(3分) (3)将开关S断开，通过R2的电荷量。(6分) 解析：(1)开关S闭合一段时间后，电流表的读数为0．5 A，根据闭合电路欧姆定律有 I＝ 解得r＝2 Ω。 (2)由题图可知，电压表测的是路端电压，根据闭合电路欧姆定律有 U＝I(R1＋R2)＝5 V。 (3)开关S闭合一段时间后，定值电阻R2两端电压 U2＝IR2 根据电容的定义式有 C＝ 将开关S断开后，电容器对定值电阻R2放电，结合上述可知，通过R2的电荷量 Q2＝Q1＝2．4×10－5 C。 答案：(1)2 Ω　(2)5 V　(3)2．4×10－5 C 14．(12分)如图所示，一光滑绝缘细杆与水平地面成夹角30°放置，底部A点固定一电荷量为Q的正电荷，杆上有B、C两点，C为A、B的中点，A、B两点相距d。现将一带电小球穿过杆从B点由静止释放，当带电小球运动到C点时速度恰好为零，带电小球在B点加速度大小为g，已知重力加速度为g，静电力常量为 k。求： (1)小球运动到C点时的加速度；(6分) (2)B和C两点间的电势差UBC。(6分) 解析：(1)带电小球在B点时，由牛顿第二定律得 mg sin 30°－＝m 带电小球在C点时，由牛顿第二定律得 －mgsin 30°＝mac 解得ac＝，方向沿杆向上。 (2)带电小球由B点到C点应用动能定理得 mgsin 30°＋qUBC＝0 在B点，由牛顿第二定律得 mg sin 30°－＝m 联立可求得B、C间的电势差UBC＝－。 答案：(1)，方向沿杆向上 (2)－ 15． (14分)如图所示，竖直面内有一长方形abcd，Lab＝4 m，Lbc＝3 m，长方形区域内有平行于该平面的匀强电场，方向沿ac连线，大小未知。顶点a、c的电势分别为250 V、0。(sin 37°＝，cos 37°＝) (1)求匀强电场的电场强度E的大小，顶点b的电势φb。(6分) (2)求q＝2×10－10 C的点电荷处于a点时的电势能Ep。(4分) (3)若在bc边中点O处用绝缘细线悬挂一带电小球，小球静止时，细线刚好处于水平伸直状态，已知小球质量m＝0．3 kg，重力加速度g取10 m/s2。求小球的带电性质及电荷量的大小。(4分) 解析：(1)ac长度Lac＝m＝5 m 则电场强度大小 E＝＝ V/m＝50 V/m 根据几何关系可得 tan ∠acb＝＝ 可得∠acb＝53° 由于c的电势为0，顶点b的电势 φb＝Ubc＝ELbccos 53°＝50×3×0．6 V＝90 V。 (2)顶点a的电势为250 V，则q＝2×10－10 C的点电荷处于a点时的电势能 Ep＝qφa＝5×10－8 J。 (3)对小球受力分析，由平衡条件知小球受到沿与电场强度方向相反的静电力，所以小球带负电；由平衡条件有q1E＝， 解得q1＝0．1 C。 答案：(1)50 V/m　90 V　(2)5×10－8 J (3)负电　0．1 C 学科网（北京）股份有限公司 $