高一物理下学期期末模拟卷04（必修三）（情景题）（高一物理下学期沪科版）

**基本信息** 以滑动变阻器、闪电、熔喷布、光伏电池等真实情境为载体，综合考查必修三电路、电场、电容等核心知识，注重物理观念建构与科学探究能力评价。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|5题/100分|电阻定律、静电现象、电容、电路分析、电场强度|第1题结合滑动变阻器实验操作与电阻率计算，体现科学思维；第3题以熔喷布静电驻极技术为情境，考查电容充放电及能量转化，落实科学态度与责任；第4题联系光伏小车功率计算，突出物理观念应用|

高一物理下学期期末模拟卷04（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 1．（19分）滑动变阻器是能改变接入电路中电阻大小的元件，在电路中有着非常重要的应用。 （1）（2分）滑动变阻器接入电路中的电阻改变的原因是：接入电路中金属丝的 　 　 （选填：A.材料、B.长度、C.横截面积、D.温度）发生了变化。 （2）为了测量滑动变阻器上金属丝的电阻率，小安用一个已损坏的滑动变阻器进行实验。他截取了滑动变阻器上一段长为L＝35.27cm、横截面直径为d＝1.156mm的金属丝，测量该金属丝电阻的实验电路图如图1所示。 ①（2分）在图2中用笔线代替导线，将实物图补充完整。 ②（2分）通过电流表电流的方向为 　 　 （选填：A.M指向N、B.N指向M） ③（3分）（计算）若测得金属丝的电阻为R＝0.58Ω，求该电阻丝的电阻率ρ（结果保留3位有效数字）。 （3）（4分）如图所示电路中，定值电阻R1＝1Ω，滑动变阻器连入电路的阻值R2＝4Ω，电源内阻r＝1Ω，此时滑动变阻器R2两端电压U2＝4V。由此可得，电源电动势E＝ 　 　（表达式） ＝ 　 　 V。 （4）（6分）如图所示电路中，移动滑动变阻器可得到如图所示的U﹣I图像，其中U为路端电压，I为通过电源的电流。通过图像可知，电源的电动势E＝ 　 　 V，电源的内阻r＝ 　 　 Ω，短路电流为IS＝ 　 　 A。 【答案】（1）B；（2）图见解析；B；该电阻丝的电阻率为1.72×10﹣6Ω•m；（3）U2（R1+r）；6；（4）6.0；2.0；3.0 【解答】解：（1）滑动变阻器接入电路中的电阻改变的原因是：接入电路中金属丝的长度发生了变化，故选：B。 （2）①如图所示 ②通过电流表电流的方向为N指向M，故选：B。 ③根据电阻定律有R 代入数据解得ρ＝1.72×10﹣6Ω•m （3）根据闭合电路欧姆定律有E＝U2（R1+r） 代入数据解得E＝6V （4）根据闭合电路欧姆定律有U＝E﹣Ir 则图像的斜率代表电动势E＝6.0V 图像的斜率|k|＝rΩ＝2.0Ω 短路电流为ISA＝3.0A 故答案为：（1）B；（2）图见解析；B；该电阻丝的电阻率为1.72×10﹣6Ω•m；（3）U2（R1+r）；6；（4）6.0；2.0；3.0 2．（19分）闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。建筑物表面越尖锐，越容易聚集电荷引起放电现象发生。因此，避雷针有效地保护了地面的建筑物。 （1）（3分）关于带电体，下列说法正确的是 　 　 。 A.电荷量是反映物体所带电多少的物理量 B.物体所带的电量可以是任意值 C.摩擦起电实质是带电体产生了电荷 D.验电器可以精确测量带电体所带的电荷量 （2）（3分）下列措施中，不属于静电利用的是 　 　 。 A.静电喷雾 B.静电复印 C.安装避雷针 D.静电除尘 （3）（3分）产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会有避雷针，图1中虚线为避雷针周围的等差等势线，a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为φa、φb，则下列判断正确的是 　 　 。 A.φa＞φb B.Ea＞Eb C.避雷针的顶端带正电 D.一带负电的雨滴从a下落至b，电场力做负功 （4）（4分）雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布及对应电势如图2所示。B、C两点的电势差UBC＝ 　 　 kV；一带电量为+2×10﹣7C的点电荷q由B运动到C，电场力做功WBC＝ 　 　 J。 （5）如图3，真空中某水平面内有一等边△ABC，边长d＝0.3m。在A点固定一电量的点电荷，静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2。 ①（2分）求点电荷q1产生的电场在C点的电场强度E1的大小为 　 N/C； ②（4分）在B点固定另一个的点电荷，求此时C点的合电场强度E的大小为 　 N/C，方向为 　 　 。 【答案】（1）A； （2）C； （3）C； （4）﹣2，﹣4×10﹣4J； （5）3×105，3×105，水平向左。 【解答】解：（1）AB.电荷量是反映物体所带电量多少的物理量，物体所带的电量是元电荷的整数倍，不能取任意值，故A正确，B错误； C.摩擦起电实质不是带电体产生了电荷，而是电子的转移，故C错误； D.验电器可以确定带电体所带的电性，但不能精确测量带电体所带的电荷量，故D错误； 故选：A； （2）静电喷雾、静电复印、静电除尘均是利用静电原理，而安装避雷针属于尖端放电， 故选：C； （3）AC.闪电的积雨云底层带负电，根据静电感应原理可知，避雷针的顶端感应产生正电荷，避雷针顶端带正电， 则电场线由避雷针指向云层，由于沿电场方向电势降低，所以φa＜φb，故A错误，C正确； B.电场线较密的地方等差等势面较密，电场强度较大，则Ea＜Eb，故B错误； D.一带负电的雨滴从a下落至b，电势升高，电势能减小，电场力做正功，故D错误， 故选：C； （4）B、C两点的电势差为UBC＝φB﹣φC＝7﹣9kV＝﹣2kV； 电场力做功为； （5）点电荷q1产生的电场在C点的电场强度大小为； B点固定的点电荷在C点的场强与A点固定的点电荷在C点产生的电场强度大小相等， 则C点的合电场强度E的大小为E＝2E1cos60°＝2×3×105N/C3×105N/C，方向水平向左。 故答案为：（1）A； （2）C； （3）C； （4）﹣2，﹣4×10﹣4J； （5）3×105，3×105，水平向左。 3．（22分）熔喷布是口罩的中间过滤层，它经过了静电驻极技术处理，即通过高压放电，使电荷附着在熔喷无纺布上，使它能吸附一些颗粒较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也可进行吸附或阻隔。 （1）驻极处理装置中针状电极与平板电极间的电场如图所示。 ①（2分）a、b两点中，电场较强的是　 　 点，电势较高的是　 　 点（均选填：A.a、B.b）。 （2）若a点处一带电尘埃在电场力的作用下由静止开始运动，被熔喷布吸附，则： ①（2分）尘埃携带的是　 　 （选填，A.负电荷、B.正电荷）。 ②（4分）已知带电尘埃的电势能变化量为E，电场力对尘埃做的功为　 　 ；尘埃的质量为m，不计其所受重力，则它运动到熔喷布时的速度大小为　 。（用E、m表示） （3）据悉，口罩废料能用来生产超级电容器电池，这能有效解决废旧口罩回收难题。 ①（2分）若用口罩废料生产的某电容器的电容为C，其所带电荷量为Q，则该电容器两端的电压为　 （用C、Q表示）。 ②（4分）用如图所示的电路给电容器进行充、放电。单刀双掷开关S接通1位置，电容器此时处 于　 　 （选填：A.充电、B.放电）状态，电容器两端电压的变化情况是　 　 （选填：A.增大、B.减小）。 接到2位置，电容器此时处于　 　 （选填：A.充电、B.放电）状态，电容器两端电压的变化情况 是　 　 （选填：A.增大、B.减小）。 ③（2分）如图所示，开关S由2改接1后，电容器的　 　 。 A.电容为零 B.电容变大 C.存储电能减少 D.电荷量可能不变 ④（2分）某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是　 　 。 （4）（2分）某一平行板电容器，其一个极板带+5.4×10﹣3C电量，另一极板带﹣5.4×10﹣3C电量，电容器两极板间电压为450V，则该电容器的电容值为　 　 。 A.2.4×10﹣5F B.1.2×10﹣5F C.8.3×104F D.4.2×104F （5）（2分）有一个固定电容器的电容为100PF，当它两端的电压由2V降低到1.5V，它的电荷量减少了　 C。 【答案】（1）①A，B；（2）①A；②﹣E，；（3）①；②B，B，A，A；③C；④B；（4）B；（5）5×10﹣11。 【解答】解：（1）①根据电场线的疏密程度表示场强的大小，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以a、b两点中，电场较强的是a点，电势较高的是b点。 故应填A，B。 （2）①尘埃的运动方向与电场线方向相反，所以尘埃的受力方向与电场线方向相反，所以尘埃带负电荷，故选A。 ②设电场力做功为W，根据电场力做功荷电势能变化的关系有W＝﹣E，所以电场力做功为﹣E，根据动能定理有W，解得v （3）①根据C可得该电容器两端的电压为U。 ②单刀双掷开关S接通1位置，电容器此时处于放电状态，故应选B。因为在放电过程中，电容器带电荷量越来越少，根据U可知，电容器两板间电压是逐渐减小的，故应选B；接到2位置，电容器和电源之间连接，电容器此时处于充电状态，故选A；根据U可知电容器两端电压的变化情况是增大的，故选A。 ③开关S由2改接1后，电容器的电容大小不变，电容是由充电变为放电，所以电容器所带电荷量是减少的，即储存的电能减少，故C正确，ABD错误。 故选：C。 ④根据C可得该电容器两端的电压为U，所以U与Q成正比，故B正确，ACD错误。 故选：B。 （4）该电容器的电容值为C1.2×10﹣5F，故B正确，ACD错误。 故选：B。 （5）电荷量减少了ΔQ＝CΔU＝100×10﹣12×（2﹣1.5）＝5×10﹣11C 故答案为：（1）①A，B；（2）①A；②﹣E，；（3）①；②B，B，A，A；③C；④B；（4）B；（5）5×10﹣11。 4．（13分）随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 （1）（4分）一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则小车的输出功率为 　 ，电池的光电转化效率为 。 （2）（2分）光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图1所示。取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为图2的 　 　 。 （3）“祝融号”火星车，其动力主要来源于光伏电池。现将“祝融号”的电路简化如图3，其中定值电阻R＝5Ω，光伏电池电动势E＝150V，内阻r未知，电动机线圈电阻rM＝4Ω，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM＝120V，定值电阻消耗的功率为125W。求： ①（2分）流过电动机的电流； ②（2分）太阳能电池的内电阻； ③（3分）电动机的输出效率。（保留两位有效数字） 【答案】（1）kv2，。（2）C。（3）①流过电动机的电流为5A。②太阳能电池的内电阻为1Ω。③电动机的输出功率为83%。 【解答】解：（1）小车匀速行驶时，受力平衡，牵引力大小等于阻力大小，即F＝f＝kv 小车的输出功率（机械功率）为牵引力与速度的乘积，即； 电池的总电功率等于输出功率与内阻热功率之和，即 光电转化效率定义为电池的总电功率与入射光功率P的比值，所以光电的转化效率为。 （2）根据，可知φ﹣x图像的切线斜率绝对值等于电场强度E的大小，所以从N→O→P过程，φ﹣x图像中的切线斜率绝对值先增大后减小，故ABD错误，C正确。 故选：C。 （3）①电路中定值电阻R与电动机M串联，因此流过定值电阻的电流与流过电动机的电流相等。 已知定值电阻的阻值R＝5Ω，消耗的功率PR＝125W，根据电功率公式P＝I2R，可得I＝5A，即流过电动机的电流为5A。 ②根据闭合电路欧姆定律，电池的电动势E等于各部分电压之和，即E＝UM+IR+Ir 化简后解得，因此太阳能电池的内电阻为1Ω。 ③电动机的输入功率P入＝UMI＝120×5W＝600W 电动机线圈的热功率 电动机的输出功率P出＝P入﹣P热＝600W﹣100W＝500W 电动机的输出效率。 故答案为：（1）kv2，。（2）C。（3）①流过电动机的电流为5A。②太阳能电池的内电阻为1Ω。③电动机的输出功率为83%。 5．（24分）（1）下列关于静电场的说法，请判断对错（A.正确，B.错误） ①（1分）电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹　 　 。 ②（1分）电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面　 　 。 ③（1分）电场定义式仅适用于点电荷产生的电场　 　 。 ④（1分）点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小　 　 。 （2）（2分）真空中有电荷量为+4q和﹣q的两个点电荷，分别固定在x轴上﹣1和1处。设无限远处电势为0，请定性画出x轴上各点电势φ随x变化的图像（提示：图中为等量异种电荷的电势分布）。 （3）（3分）如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC＝60°，，一个带电荷量为1.5×10﹣6C的负电荷由A点移到B点，电势能增加4.5×10﹣6J，由B点移到C点，电场力做功WBC＝0，下列说法正确的是　 　 。 A.电场强度方向沿着AB方向，由A指向B B.该电场的场强为2V/m C.A点的电势比B点的电势高3V D.带电荷量为2.5×10﹣6C的正电荷由C点移到A点，电势能减少7.5×10﹣6J （4）（3分）我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d四点中电场强度最大的是　 　 。 A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 （5）（3分）如图所示，均匀带正电半球壳在球心O处的电场强度大小为E0，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角为θ，剩余部分在球心O处的电场强度大小为　 　 。 A. B. C. D. （6）喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。已知两极板间的电压U＝8.0×103V，两板的间距为d＝0.5cm，极板长度L1＝1.6cm，一颗墨汁微滴的质量为1.6×10﹣10kg，离开带电室时的速度为v＝20m/s，带电量q＝1.25×10﹣13C，极板距离纸的距离为L2＝0.4cm，求： ①（4分）墨汁微滴在偏转板间的运动时间t。 ②（4分）墨汁微滴自偏转板间的电场射出后，到达纸面时相对于原入射方向的偏移距离y。 ③（4分）欲使纸上的字体放大10%，在其他条件不变的情况下，偏转板电压应该变化到多少。 【答案】（1）①错误；②错误；③错误；④正确；（2）见解析；（3）C；（4）C；（5）B； （6）①墨汁微滴在偏转板间的运动时间t为8.0×10﹣4s。 ②墨汁微滴自偏转板间的电场射出后，到达纸面时相对于原入射方向的偏移距离为4×10﹣4m。 ③欲使纸上的字体放大10%，在其他条件不变的情况下，偏转板电压应该变化到8.8×103V。 【解答】解：（1）①电场线是为了形象地描述电场的性质而假想的曲线，并不是真实存在的，因此电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹是错误的； ②根据电场线与等势面的关系，电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，因此由电势低的等势面指向电势高的等势面是错误的； ③电场定义是普遍适用的，因此该定义式仅适用于点电荷产生的电场的说法是错误的； ④点电荷仅在电场力作用下从静止释放，电场力做正功，该点电荷的电势能将减小的说法是正确的。 （2）根据真空中点电荷周围某点处的电势公式 设在x轴正半轴上坐标为x0位置处的电势为0，根据电势叠加 解得 取无穷远处电势为零，则正电荷周围的电势都为正，负电荷周围的电势都为负，即当电势φ＞0，当时，电势φ＜0，所作φ﹣x图像如图所示： （3）由B点移到C点，电场力做功WBC＝0 根据WBC＝q（φB﹣φC）＝0 可知φB＝φC，因此B、C位于同一等势面上 根据电场力做功与电势能的关系WAB＝﹣ΔEp 即﹣q（φA﹣φB）＝﹣ΔEp 代入数据解得UAB＝φA﹣φB＝3V A.电场线与等势面垂直，因此电场强度方向沿着AC方向，由A指向C，故A错误； B.根据数学知识可得：d＝BC•tan60°m＝3m 根据匀强电场场强与电势差的关系，场强，故B错误； C.由于UAB＝3V，因此A点的电势比B点的电势高3V，故C正确； D.由于UAB＝3V，φB＝φC，因此UCA＝﹣UAB＝﹣3V 正电荷由C点移到A点，电场力做功 根据电场力做功与电势能的关系可知，带电荷量为2.5×10﹣6C的正电荷由C点移到A点，电势能增加7.5×10﹣6J，故D错误。 故选：C。 （4）等差等势面越密的地方，场强越大，因此C点的场强最大，故ABD错误，C正确。 故选：C。 （5）根据对称性，表面积较小的这部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度E一定沿着θ角的角平分线向右下方，同理，表面积较大的部分球面上的电荷产生的电场在O处的电场强度一定沿着（180°﹣θ）角的角平分线向左下方，两部分球面产生的电场在O点处的电场强度一定相互垂直，而均匀带电的半球壳的场强大小为E0，同理可以分析其场强方向，画出矢量图，如图所示： 则剩余部分的电场强度大小为 故ACD错误，B正确。 故选：B。 （6）①进入偏转电场，墨汁微滴在水平方向做匀速直线运动，运动时间 ②墨汁微滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度 离开电场时的侧位移 根据类平抛运动的推论结合数学知识 代入数据联立解得y＝1.0×10﹣3m ③离开电场时的侧位移 根据上述②可知 代入数据化简得 在其他条件不变的情况下，为了使纸上的字体长度放大10%，可知y变为原来的1.1倍，可得偏转电极板间电压应变为U′＝1.1U＝1.1×8×103V＝8.8×103V。 故答案为：（1）①错误；②错误；③错误；④正确；（2）见解析；（3）C；（4）C；（5）B；（6）①墨汁微滴在偏转板间的运动时间t为8.0×10﹣4s。 ②墨汁微滴自偏转板间的电场射出后，到达纸面时相对于原入射方向的偏移距离为4×10﹣4m。 ③欲使纸上的字体放大10%，在其他条件不变的情况下，偏转板电压应该变化到8.8×103V。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/6/11 11:55:03；用户：╰╮Smile∞Life﹏；邮箱：orFmNt1jw9caAoHdlfhbk7UcPrPQ@weixin.jyeoo.com；学号：36850724 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末模拟卷04（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 1．（19分） （1）（2分）B （2） ①（2分） ②（2分）B ③（3分）（计算）根据电阻定律有R 代入数据解得ρ＝1.72×10﹣6Ω•m （3）（4分）U2（R1+r），6 （4）（6分）6.0；2.0；3.0 2．（19分） （1）（3分）A （2）（3分）C （3）（3分）C （4）（4分）﹣2，﹣4×10﹣4J ①（2分）3×105 ②（4分）3×105，水平向左 3．（22分） ①（2分）A，B （2） ①（2分）A （3） ②（4分）﹣E， （3）①（2分） ②（4分）B，B，A，A ③（2分）C ④（2分）B （4）（2分）B （5）（2分）5×10﹣11 4．（13分） （1）（4分）kv2， （2）（2分）C （3） ①（2分）电路中定值电阻R与电动机M串联，因此流过定值电阻的电流与流过电动机的电流相等。 已知定值电阻的阻值R＝5Ω，消耗的功率PR＝125W，根据电功率公式P＝I2R，可得I＝5A，即流过电动机的电流为5A。 ②（2分）根据闭合电路欧姆定律，电池的电动势E等于各部分电压之和，即E＝UM+IR+Ir 化简后解得，因此太阳能电池的内电阻为1Ω。 ③（3分）电动机的输入功率P入＝UMI＝120×5W＝600W 电动机线圈的热功率 电动机的输出功率P出＝P入﹣P热＝600W﹣100W＝500W 电动机的输出效率。 5．（24分）（1） ①（1分）错误 ②（1分）错误 ③（1分）错误 ④（1分）正确 （2）（2分） （3）（3分）C （4）（3分）C （5）（3分）B （6） ①（4分）进入偏转电场，墨汁微滴在水平方向做匀速直线运动，运动时间 ②（4分）②墨汁微滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度 离开电场时的侧位移 根据类平抛运动的推论结合数学知识 代入数据联立解得y＝1.0×10﹣3m ③（4分）离开电场时的侧位移 根据上述②可知 代入数据化简得 在其他条件不变的情况下，为了使纸上的字体长度放大10%，可知y变为原来的1.1倍，可得偏转电极板间电压应变为U′＝1.1U＝1.1×8×103V＝8.8×103V。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 高一物理下学期期末模拟卷04（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 1．（19分）滑动变阻器是能改变接入电路中电阻大小的元件，在电路中有着非常重要的应用。 （1）（2分）滑动变阻器接入电路中的电阻改变的原因是：接入电路中金属丝的 　 　 （选填：A.材料、B.长度、C.横截面积、D.温度）发生了变化。 （2）为了测量滑动变阻器上金属丝的电阻率，小安用一个已损坏的滑动变阻器进行实验。他截取了滑动变阻器上一段长为L＝35.27cm、横截面直径为d＝1.156mm的金属丝，测量该金属丝电阻的实验电路图如图1所示。 ①（2分）在图2中用笔线代替导线，将实物图补充完整。 ②（2分）通过电流表电流的方向为 　 　 （选填：A.M指向N、B.N指向M） ③（3分）（计算）若测得金属丝的电阻为R＝0.58Ω，求该电阻丝的电阻率ρ（结果保留3位有效数字）。 （3）（4分）如图所示电路中，定值电阻R1＝1Ω，滑动变阻器连入电路的阻值R2＝4Ω，电源内阻r＝1Ω，此时滑动变阻器R2两端电压U2＝4V。由此可得，电源电动势E＝ 　 　（表达式） ＝ 　 　 V。 （4）（6分）如图所示电路中，移动滑动变阻器可得到如图所示的U﹣I图像，其中U为路端电压，I为通过电源的电流。通过图像可知，电源的电动势E＝ 　 　 V，电源的内阻r＝ 　 　 Ω，短路电流为IS＝ 　 　 A。 2．（19分）闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。建筑物表面越尖锐，越容易聚集电荷引起放电现象发生。因此，避雷针有效地保护了地面的建筑物。 （1）（3分）关于带电体，下列说法正确的是 　 　 。 A.电荷量是反映物体所带电多少的物理量 B.物体所带的电量可以是任意值 C.摩擦起电实质是带电体产生了电荷 D.验电器可以精确测量带电体所带的电荷量 （2）（3分）下列措施中，不属于静电利用的是 　 　 。 A.静电喷雾 B.静电复印 C.安装避雷针 D.静电除尘 （3）（3分）产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会有避雷针，图1中虚线为避雷针周围的等差等势线，a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为φa、φb，则下列判断正确的是 　 　 。 A.φa＞φb B.Ea＞Eb C.避雷针的顶端带正电 D.一带负电的雨滴从a下落至b，电场力做负功 （4）（4分）雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布及对应电势如图2所示。B、C两点的电势差UBC＝ 　 　 kV；一带电量为+2×10﹣7C的点电荷q由B运动到C，电场力做功WBC＝ 　 　 J。 （5）如图3，真空中某水平面内有一等边△ABC，边长d＝0.3m。在A点固定一电量的点电荷，静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2。 ①（2分）求点电荷q1产生的电场在C点的电场强度E1的大小为 　 N/C； ②（4分）在B点固定另一个的点电荷，求此时C点的合电场强度E的大小为 　 N/C，方向为 　 　 。 3．（22分）熔喷布是口罩的中间过滤层，它经过了静电驻极技术处理，即通过高压放电，使电荷附着在熔喷无纺布上，使它能吸附一些颗粒较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也可进行吸附或阻隔。 （1）驻极处理装置中针状电极与平板电极间的电场如图所示。 ①（2分）a、b两点中，电场较强的是　 　 点，电势较高的是　 　 点（均选填：A.a、B.b）。 （2）若a点处一带电尘埃在电场力的作用下由静止开始运动，被熔喷布吸附，则： ①（2分）尘埃携带的是　 　 （选填，A.负电荷、B.正电荷）。 ②（4分）已知带电尘埃的电势能变化量为E，电场力对尘埃做的功为　 　 ；尘埃的质量为m，不计其所受重力，则它运动到熔喷布时的速度大小为　 。（用E、m表示） （3）据悉，口罩废料能用来生产超级电容器电池，这能有效解决废旧口罩回收难题。 ①（2分）若用口罩废料生产的某电容器的电容为C，其所带电荷量为Q，则该电容器两端的电压为　 （用C、Q表示）。 ②（4分）用如图所示的电路给电容器进行充、放电。单刀双掷开关S接通1位置，电容器此时处 于　 　 （选填：A.充电、B.放电）状态，电容器两端电压的变化情况是　 　 （选填：A.增大、B.减小）。 接到2位置，电容器此时处于　 　 （选填：A.充电、B.放电）状态，电容器两端电压的变化情况 是　 　 （选填：A.增大、B.减小）。 ③（2分）如图所示，开关S由2改接1后，电容器的　 　 。 A.电容为零 B.电容变大 C.存储电能减少 D.电荷量可能不变 ④（2分）某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是　 　 。 （4）（2分）某一平行板电容器，其一个极板带+5.4×10﹣3C电量，另一极板带﹣5.4×10﹣3C电量，电容器两极板间电压为450V，则该电容器的电容值为　 　 。 A.2.4×10﹣5F B.1.2×10﹣5F C.8.3×104F D.4.2×104F （5）（2分）有一个固定电容器的电容为100PF，当它两端的电压由2V降低到1.5V，它的电荷量减少了　 C。 4．（13分）随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 （1）（4分）一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则小车的输出功率为 　 ，电池的光电转化效率为 。 （2）（2分）光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图1所示。取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为图2的 　 　 。 （3）“祝融号”火星车，其动力主要来源于光伏电池。现将“祝融号”的电路简化如图3，其中定值电阻R＝5Ω，光伏电池电动势E＝150V，内阻r未知，电动机线圈电阻rM＝4Ω，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM＝120V，定值电阻消耗的功率为125W。求： ①（2分）流过电动机的电流； ②（2分）太阳能电池的内电阻； ③（3分）电动机的输出效率。（保留两位有效数字） 5．（24分）（1）下列关于静电场的说法，请判断对错（A.正确，B.错误） ①（1分）电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹　 　 。 ②（1分）电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面　 　 。 ③（1分）电场定义式仅适用于点电荷产生的电场　 　 。 ④（1分）点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小　 　 。 （2）（2分）真空中有电荷量为+4q和﹣q的两个点电荷，分别固定在x轴上﹣1和1处。设无限远处电势为0，请定性画出x轴上各点电势φ随x变化的图像（提示：图中为等量异种电荷的电势分布）。 （3）（3分）如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC＝60°，，一个带电荷量为1.5×10﹣6C的负电荷由A点移到B点，电势能增加4.5×10﹣6J，由B点移到C点，电场力做功WBC＝0，下列说法正确的是　 　 。 A.电场强度方向沿着AB方向，由A指向B B.该电场的场强为2V/m C.A点的电势比B点的电势高3V D.带电荷量为2.5×10﹣6C的正电荷由C点移到A点，电势能减少7.5×10﹣6J （4）（3分）我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d四点中电场强度最大的是　 　 。 A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 （5）（3分）如图所示，均匀带正电半球壳在球心O处的电场强度大小为E0，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角为θ，剩余部分在球心O处的电场强度大小为　 　 。 A. B. C. D. （6）喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。已知两极板间的电压U＝8.0×103V，两板的间距为d＝0.5cm，极板长度L1＝1.6cm，一颗墨汁微滴的质量为1.6×10﹣10kg，离开带电室时的速度为v＝20m/s，带电量q＝1.25×10﹣13C，极板距离纸的距离为L2＝0.4cm，求： ①（4分）墨汁微滴在偏转板间的运动时间t。 ②（4分）墨汁微滴自偏转板间的电场射出后，到达纸面时相对于原入射方向的偏移距离y。 ③（4分）欲使纸上的字体放大10%，在其他条件不变的情况下，偏转板电压应该变化到多少。 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第5页（共8页） 试题 第6页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理下学期期末模拟卷04（必修三） （满分100分，考试用时60分钟） 考生注意： 1. 所有作答务必书写在答题纸上对应的区域，不得错位。在试卷上作答一律不得分。 2. 选择题中，未标注说明的，为单选，每题只能选一个选项；标注“不定项选择”的，每题应选一个或多个选项；标注“多选”的，每题应选两个或两个以上的选项。 1．（19分）滑动变阻器是能改变接入电路中电阻大小的元件，在电路中有着非常重要的应用。 （1）（2分）滑动变阻器接入电路中的电阻改变的原因是：接入电路中金属丝的 　 　 （选填：A.材料、B.长度、C.横截面积、D.温度）发生了变化。 （2）为了测量滑动变阻器上金属丝的电阻率，小安用一个已损坏的滑动变阻器进行实验。他截取了滑动变阻器上一段长为L＝35.27cm、横截面直径为d＝1.156mm的金属丝，测量该金属丝电阻的实验电路图如图1所示。 ①（2分）在图2中用笔线代替导线，将实物图补充完整。 ②（2分）通过电流表电流的方向为 　 　 （选填：A.M指向N、B.N指向M） ③（3分）（计算）若测得金属丝的电阻为R＝0.58Ω，求该电阻丝的电阻率ρ（结果保留3位有效数字）。 （3）（4分）如图所示电路中，定值电阻R1＝1Ω，滑动变阻器连入电路的阻值R2＝4Ω，电源内阻r＝1Ω，此时滑动变阻器R2两端电压U2＝4V。由此可得，电源电动势E＝ 　 　（表达式） ＝ 　 　 V。 （4）（6分）如图所示电路中，移动滑动变阻器可得到如图所示的U﹣I图像，其中U为路端电压，I为通过电源的电流。通过图像可知，电源的电动势E＝ 　 　 V，电源的内阻r＝ 　 　 Ω，短路电流为IS＝ 　 　 A。 2．（19分）闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。建筑物表面越尖锐，越容易聚集电荷引起放电现象发生。因此，避雷针有效地保护了地面的建筑物。 （1）（3分）关于带电体，下列说法正确的是 　 　 。 A.电荷量是反映物体所带电多少的物理量 B.物体所带的电量可以是任意值 C.摩擦起电实质是带电体产生了电荷 D.验电器可以精确测量带电体所带的电荷量 （2）（3分）下列措施中，不属于静电利用的是 　 　 。 A.静电喷雾 B.静电复印 C.安装避雷针 D.静电除尘 （3）（3分）产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会有避雷针，图1中虚线为避雷针周围的等差等势线，a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为φa、φb，则下列判断正确的是 　 　 。 A.φa＞φb B.Ea＞Eb C.避雷针的顶端带正电 D.一带负电的雨滴从a下落至b，电场力做负功 （4）（4分）雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布及对应电势如图2所示。B、C两点的电势差UBC＝ 　 　 kV；一带电量为+2×10﹣7C的点电荷q由B运动到C，电场力做功WBC＝ 　 　 J。 （5）如图3，真空中某水平面内有一等边△ABC，边长d＝0.3m。在A点固定一电量的点电荷，静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2。 ①（2分）求点电荷q1产生的电场在C点的电场强度E1的大小为 　 N/C； ②（4分）在B点固定另一个的点电荷，求此时C点的合电场强度E的大小为 　 N/C，方向为 　 　 。 3．（22分）熔喷布是口罩的中间过滤层，它经过了静电驻极技术处理，即通过高压放电，使电荷附着在熔喷无纺布上，使它能吸附一些颗粒较小的污染物，甚至病毒这种纳米级的物质也可进行吸附或阻隔。 （1）驻极处理装置中针状电极与平板电极间的电场如图所示。 ①（2分）a、b两点中，电场较强的是　 　 点，电势较高的是　 　 点（均选填：A.a、B.b）。 （2）若a点处一带电尘埃在电场力的作用下由静止开始运动，被熔喷布吸附，则： ①（2分）尘埃携带的是　 　 （选填，A.负电荷、B.正电荷）。 ②（4分）已知带电尘埃的电势能变化量为E，电场力对尘埃做的功为　 　 ；尘埃的质量为m，不计其所受重力，则它运动到熔喷布时的速度大小为　 。（用E、m表示） （3）据悉，口罩废料能用来生产超级电容器电池，这能有效解决废旧口罩回收难题。 ①（2分）若用口罩废料生产的某电容器的电容为C，其所带电荷量为Q，则该电容器两端的电压为　 （用C、Q表示）。 ②（4分）用如图所示的电路给电容器进行充、放电。单刀双掷开关S接通1位置，电容器此时处 于　 　 （选填：A.充电、B.放电）状态，电容器两端电压的变化情况是　 　 （选填：A.增大、B.减小）。 接到2位置，电容器此时处于　 　 （选填：A.充电、B.放电）状态，电容器两端电压的变化情况 是　 　 （选填：A.增大、B.减小）。 ③（2分）如图所示，开关S由2改接1后，电容器的　 　 。 A.电容为零 B.电容变大 C.存储电能减少 D.电荷量可能不变 ④（2分）某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是　 　 。 （4）（2分）某一平行板电容器，其一个极板带+5.4×10﹣3C电量，另一极板带﹣5.4×10﹣3C电量，电容器两极板间电压为450V，则该电容器的电容值为　 　 。 A.2.4×10﹣5F B.1.2×10﹣5F C.8.3×104F D.4.2×104F （5）（2分）有一个固定电容器的电容为100PF，当它两端的电压由2V降低到1.5V，它的电荷量减少了　 C。 4．（13分）随着国家“碳达峰，碳中和”政策的出台，光伏领域成为最热门的领域之一。 （1）（4分）一辆用光伏电池驱动的小车，其电路总电阻为r，小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P时，小车以速率v匀速行驶，通过电池的电流大小为I，则小车的输出功率为 　 ，电池的光电转化效率为 。 （2）（2分）光照进半导体材料内激发出自由电荷，在材料内部电场作用下正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图1所示。取O点的电势为零，N点到P点的电势φ随位置x变化的图像可能为图2的 　 　 。 （3）“祝融号”火星车，其动力主要来源于光伏电池。现将“祝融号”的电路简化如图3，其中定值电阻R＝5Ω，光伏电池电动势E＝150V，内阻r未知，电动机线圈电阻rM＝4Ω，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压UM＝120V，定值电阻消耗的功率为125W。求： ①（2分）流过电动机的电流； ②（2分）太阳能电池的内电阻； ③（3分）电动机的输出效率。（保留两位有效数字） 5．（24分）（1）下列关于静电场的说法，请判断对错（A.正确，B.错误） ①（1分）电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹　 　 。 ②（1分）电场线与等势面垂直，且由电势低的等势面指向电势高的等势面　 　 。 ③（1分）电场定义式仅适用于点电荷产生的电场　 　 。 ④（1分）点电荷仅在电场力作用下从静止释放，该点电荷的电势能将减小　 　 。 （2）（2分）真空中有电荷量为+4q和﹣q的两个点电荷，分别固定在x轴上﹣1和1处。设无限远处电势为0，请定性画出x轴上各点电势φ随x变化的图像（提示：图中为等量异种电荷的电势分布）。 （3）（3分）如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC＝60°，，一个带电荷量为1.5×10﹣6C的负电荷由A点移到B点，电势能增加4.5×10﹣6J，由B点移到C点，电场力做功WBC＝0，下列说法正确的是　 　 。 A.电场强度方向沿着AB方向，由A指向B B.该电场的场强为2V/m C.A点的电势比B点的电势高3V D.带电荷量为2.5×10﹣6C的正电荷由C点移到A点，电势能减少7.5×10﹣6J （4）（3分）我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活，如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻，一古塔顶端附近等势线分布如图所示，相邻等势线电势差相等，则a、b、c、d四点中电场强度最大的是　 　 。 A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 （5）（3分）如图所示，均匀带正电半球壳在球心O处的电场强度大小为E0，现截去左边一小部分，截取面与底面的夹角为θ，剩余部分在球心O处的电场强度大小为　 　 。 A. B. C. D. （6）喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。已知两极板间的电压U＝8.0×103V，两板的间距为d＝0.5cm，极板长度L1＝1.6cm，一颗墨汁微滴的质量为1.6×10﹣10kg，离开带电室时的速度为v＝20m/s，带电量q＝1.25×10﹣13C，极板距离纸的距离为L2＝0.4cm，求： ①（4分）墨汁微滴在偏转板间的运动时间t。 ②（4分）墨汁微滴自偏转板间的电场射出后，到达纸面时相对于原入射方向的偏移距离y。 ③（4分）欲使纸上的字体放大10%，在其他条件不变的情况下，偏转板电压应该变化到多少。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $