2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册 综合素能测评

**基本信息** 以物理观念为核心，整合电场、磁场、电路及电磁波知识，通过概念辨析、规律应用与实验探究，系统考查科学思维与科学探究能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|单选1-3题|物理方法（比值定义法）、现象分析|概念生成：比值定义法的理解，电磁波性质与应用| |规律应用|单选4-10题、计算13-15题|公式应用、动态过程、场叠加|原理推导：磁场叠加、电势能变化、电路动态分析，能量观念贯穿| |实验探究|非选择11-12题|仪器使用、数据处理、误差分析|实验技能：伏安法测电动势、电阻率测量，科学探究要素整合|

必修第三册综合素能测评 一、 单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在漫长的物理研究道路上，许多物理学家不只研究出很多物理理论、概念、规律，还创新了许多物理方法，其中包括现下经常使用的比值定义法定义物理量，下列说法中正确的是（　　） A. 由公式φ＝Ep/q可知电场中某点的电势φ与q成反比 B. 公式C＝Q/U，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U成反比 C. 根据公式E＝F/q，说明电场强度由点电荷所受电场力与带电荷量决定 D. R＝U/I是电阻R的定义式，电阻大小与电压U和电流I无关 2. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动 B. 如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C. 图丙中，闭合线框绕垂直于匀强磁场方向的轴转动的过程中，线框若从图示位置转到竖直位置时磁通量会减小 D. 图丁中，线框与通电导线在同一平面内，线框向右平移的过程中，线框中磁通量没有发生变化 3. 如图所示为红外线测温仪，与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪具有操作简单、防交叉感染、测温效率高等特点。下列说法正确的是（　　） A. 当人体温度超过37℃时才向外辐射红外线 B. 红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长 C. 红外线测温仪是通过感知人体辐射的红外线来测体温的 D. 红外线测温仪工作原理跟传统水银体温计原理一样 4. 两足够长的直导线按图示方式放置在同一平面内，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（　　） A. B、0 B. 0、2B C. 2B、2B D. B、B 5. 一带负电的粒子仅在电场力的作用下从坐标原点沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电场力一直做正功 B. 电场力先做正功后做负功 C. 电场力一直做负功 D. 电场力先做负功后做正功 6. 定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω，在电路中允许消耗的电功率的最大值分别为10W、10W、2W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为（　　） A. 22W B. 12W C. 15W D. 16W 7. 如图所示，当电路中滑动变阻器R2的滑片P向下滑动时，下列判断正确的是（　　） A. 电容器C两端的电压减小 B. 电容器C两极板间的电场强度增大 C. 电压表的示数减小 D. R1消耗的功率增大 8. 在x轴上关于坐标O点对称的位置上有两个等量的正点电荷，其在x-z平面上形成的电势分布沿x轴的剖面图如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 坐标O点处的电势和场强均不为零 B. 在x轴上与O点电势相等的点有两个 C. 负电荷在a点的电势能比在O点低 D. 在z轴任意位置处把正电荷沿x轴正方向单向移动的过程中电场力均先做负功再做正功 9. 如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，关于在该运动过程中的说法不正确的是（　　） A. 小球做匀速直线运动 B. 小球先做减速运动，后做加速运动 C. 小球的电势能保持不变 D. 电场力对小球所做的功为0 10. 如图甲，某装置中，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交流电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交流电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为m、电荷量为e、电压绝对值为U、周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，则（　　） A. 电子在金属圆筒中被加速 B. 电子在金属圆筒中的运动时间为T C. 电子出第8个圆筒瞬间的速度为 𝑚 D. 第8个圆筒的长度为𝑇 二、 非选择题：共5题，共60分。其中第13题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. （12分）某同学要测某品牌电话手表的电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，电路中R0为定值电阻，阻值为0.5Ω。 （1） 闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片移到最 　　（选填“左”或“右”）端。 （2） 实验过程中，若某次电压表的示数如图乙所示，则该示数为 　 　V。 （3） 闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表U和电流表I的示数，作出U-I图像如图丙所示，则电池的电动势E＝ 　 　V，电池的内阻r≈ 　 　Ω。（结果均保留三位有效数字） 12. （15分）为了测量一段电阻丝AB的电阻率ρ，某同学做了以下实验： （1） 该同学用图甲的螺旋测微器测量电阻丝的直径时，为了防止电阻丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮③至测砧、测微螺杆与电阻丝将要接触时，应调节旋钮 　　（选填“②”“③”或“④”）发出“喀喀”声时停止。读数并记录电阻丝的直径为d。 （2） 该同学设计了如图乙所示的电路。已知滑片P与电阻丝接触良好，其他连接导线电阻不计。现有以下器材：A. 待测电阻丝AB。B. 电源（已知电动势为E，内阻不计）。C. 电流表A。D. 阻值为R的定值电阻。E. 毫米刻度尺。F. 开关S，导线若干。 ① 根据电路图连接好电路，闭合开关前滑片P滑至电阻丝的 　　（选填“A”或“B”）端。闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度x并记下电流表的读数I；改变P的位置，共测得多组x与I的值。 ② 写出电路中电阻丝接入电路的电阻值Rx与x的关系式：Rx＝ 　　（选用题中提供的物理量符号表示）。 ③ 根据测出的I的值，计算出1/I的值，并根据这些数据作出1/I-x图像如图丙所示。 （3） 由1/I-x图像可求得电阻丝电阻率ρ＝ 　　。（选用题中提供的物理量符号表示） （4） 若考虑到电流表A有内阻，则测得的电阻丝的电阻率将 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 13. （8分）如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一电荷量为＋Q的点电荷。一质量为m、电荷量为＋q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力大小。 14. （12分）如图所示，矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度B＝0.2T的足够大的匀强磁场中，线框ab边长为20cm，bc边长为40cm，求： （1） 线框在图示位置的磁通量。 （2） 以线框的ab边为轴，向纸面外转过30°时它的磁通量。 （3） 以通过b点且与线框平面垂直的线为轴，线框逆时针转过60°时它的磁通量。 15. （13分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l＝80cm，两板间的距离d＝40cm。电源电动势E＝40V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小球带电荷量q＝1×10－2C，质量m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从A板右边缘射出（g取10m/s2），求： （1） 此时平行金属板两板间电压。 （2） 此时滑动变阻器接入电路的阻值。 （3） 移动滑动变阻器的滑片时电源的最大输出功率。 参考答案 必修第三册综合素能测评 一、 单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 在漫长的物理研究道路上，许多物理学家不只研究出很多物理理论、概念、规律，还创新了许多物理方法，其中包括现下经常使用的比值定义法定义物理量，下列说法中正确的是（　D　） A. 由公式φ＝Ep/q可知电场中某点的电势φ与q成反比 B. 公式C＝Q/U，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U成反比 C. 根据公式E＝F/q，说明电场强度由点电荷所受电场力与带电荷量决定 D. R＝U/I是电阻R的定义式，电阻大小与电压U和电流I无关 2. 下列说法正确的是（　C　） A. 甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动 B. 如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C. 图丙中，闭合线框绕垂直于匀强磁场方向的轴转动的过程中，线框若从图示位置转到竖直位置时磁通量会减小 D. 图丁中，线框与通电导线在同一平面内，线框向右平移的过程中，线框中磁通量没有发生变化 3. 如图所示为红外线测温仪，与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪具有操作简单、防交叉感染、测温效率高等特点。下列说法正确的是（　C　） A. 当人体温度超过37℃时才向外辐射红外线 B. 红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长 C. 红外线测温仪是通过感知人体辐射的红外线来测体温的 D. 红外线测温仪工作原理跟传统水银体温计原理一样 4. 两足够长的直导线按图示方式放置在同一平面内，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（　B　） A. B、0 B. 0、2B C. 2B、2B D. B、B 5. 一带负电的粒子仅在电场力的作用下从坐标原点沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，这个过程中，下列说法正确的是（　D　） A. 电场力一直做正功 B. 电场力先做正功后做负功 C. 电场力一直做负功 D. 电场力先做负功后做正功 6. 定值电阻R1、R2、R3的阻值均为2Ω，在电路中允许消耗的电功率的最大值分别为10W、10W、2W，现将这三个电阻按照如图所示的方式连接，则这部分电路消耗的电功率的最大值为（　B　） A. 22W B. 12W C. 15W D. 16W 7. 如图所示，当电路中滑动变阻器R2的滑片P向下滑动时，下列判断正确的是（　B　） A. 电容器C两端的电压减小 B. 电容器C两极板间的电场强度增大 C. 电压表的示数减小 D. R1消耗的功率增大 8. 在x轴上关于坐标O点对称的位置上有两个等量的正点电荷，其在x-z平面上形成的电势分布沿x轴的剖面图如图所示，则下列说法正确的是（　B　） A. 坐标O点处的电势和场强均不为零 B. 在x轴上与O点电势相等的点有两个 C. 负电荷在a点的电势能比在O点低 D. 在z轴任意位置处把正电荷沿x轴正方向单向移动的过程中电场力均先做负功再做正功 9. 如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，关于在该运动过程中的说法不正确的是（　B　） A. 小球做匀速直线运动 B. 小球先做减速运动，后做加速运动 C. 小球的电势能保持不变 D. 电场力对小球所做的功为0 10. 如图甲，某装置中，多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒和交流电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交流电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央有一个电子由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。为使电子运动到圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。已知电子质量为m、电荷量为e、电压绝对值为U、周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计，则（　D　） A. 电子在金属圆筒中被加速 B. 电子在金属圆筒中的运动时间为T C. 电子出第8个圆筒瞬间的速度为 𝑚 D. 第8个圆筒的长度为𝑇 二、 非选择题：共5题，共60分。其中第13题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. （12分）某同学要测某品牌电话手表的电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，电路中R0为定值电阻，阻值为0.5Ω。 （1） 闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片移到最 　左　（选填“左”或“右”）端。 （2） 实验过程中，若某次电压表的示数如图乙所示，则该示数为 　2.40　V。 （3） 闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表U和电流表I的示数，作出U-I图像如图丙所示，则电池的电动势E＝ 　2.92（2.91～2.94范围内均可）　V，电池的内阻r≈ 　0.938（0.922～0.969范围内均可）　Ω。（结果均保留三位有效数字） 12. （15分）为了测量一段电阻丝AB的电阻率ρ，某同学做了以下实验： （1） 该同学用图甲的螺旋测微器测量电阻丝的直径时，为了防止电阻丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮③至测砧、测微螺杆与电阻丝将要接触时，应调节旋钮 　④　（选填“②”“③”或“④”）发出“喀喀”声时停止。读数并记录电阻丝的直径为d。 （2） 该同学设计了如图乙所示的电路。已知滑片P与电阻丝接触良好，其他连接导线电阻不计。现有以下器材：A. 待测电阻丝AB。B. 电源（已知电动势为E，内阻不计）。C. 电流表A。D. 阻值为R的定值电阻。E. 毫米刻度尺。F. 开关S，导线若干。 ① 根据电路图连接好电路，闭合开关前滑片P滑至电阻丝的 　B　（选填“A”或“B”）端。闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度x并记下电流表的读数I；改变P的位置，共测得多组x与I的值。 ② 写出电路中电阻丝接入电路的电阻值Rx与x的关系式：Rx＝ 　　（选用题中提供的物理量符号表示）。 ③ 根据测出的I的值，计算出1/I的值，并根据这些数据作出1/I-x图像如图丙所示。 （3） 由1/I-x图像可求得电阻丝电阻率ρ＝ 　　。（选用题中提供的物理量符号表示） （4） 若考虑到电流表A有内阻，则测得的电阻丝的电阻率将 　不变　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 13. （8分）如图所示，竖直平面内有一圆形光滑绝缘细管，细管截面半径远小于半径R，在中心处固定一电荷量为＋Q的点电荷。一质量为m、电荷量为＋q的带电小球在圆形绝缘细管中做圆周运动，当小球运动到最高点时恰好对细管无作用力，求当小球运动到最低点时对管壁的作用力大小。 14. （12分）如图所示，矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度B＝0.2T的足够大的匀强磁场中，线框ab边长为20cm，bc边长为40cm，求： （1） 线框在图示位置的磁通量。 解：（1） 由题意可知线框在图示位置的磁通量Φ1＝BS＝B·ab·bc/2＝0.2×0.2×0.4Wb/2＝0.008Wb。 （2） 以线框的ab边为轴，向纸面外转过30°时它的磁通量。 解：（2） 将视图改画成如图甲所示，注意到线框在垂直磁场方向上的投影在磁场内的面积与（1）一样，所以Φ2＝Φ1＝0.008Wb。 （3） 以通过b点且与线框平面垂直的线为轴，线框逆时针转过60°时它的磁通量。 解：（3） 按题意作出示意图如图乙所示，可以看出，转过后，整个线框恰好全进入磁场区，这时有Φ3＝0.2×0.2×0.4Wb＝0.016Wb。 15. （13分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l＝80cm，两板间的距离d＝40cm。电源电动势E＝40V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝4m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小球带电荷量q＝1×10－2C，质量m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从A板右边缘射出（g取10m/s2），求： （1） 此时平行金属板两板间电压。 （2） 此时滑动变阻器接入电路的阻值。 （3） 移动滑动变阻器的滑片时电源的最大输出功率。 1 学科网（北京）股份有限公司 $