摘要:
**基本信息**
聚焦必修三电场、电路、磁场核心内容,通过基础概念辨析、实验操作与综合计算,构建从概念理解到原理应用的知识逻辑链,强化物理观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|单选7题、多选3题|以电场强度、电势、磁场方向等概念辨析为主,结合等势面、粒子偏转等情境|从电荷相互作用到电场线、等势面的模型建构,体现运动与相互作用观念|
|实验操作|填空2题|涉及游标卡尺读数、电表改装、电动势测量,强调实验步骤与数据处理|从仪器使用到误差分析,培养科学探究中的证据意识与严谨态度|
|综合应用|解答3题|含电场力平衡、电动机功率计算、多区域电场粒子运动,需综合力学与电磁学规律|从单一规律应用到多过程分析,突出能量观念与科学推理能力|
内容正文:
暑假培优:高中物理必修第三册全册综合检测
暑假作业(巩固卷)
(
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试卷类型:A B
缺考标记(考生禁止填涂)
班级: (
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姓名:
考号:
(
注
意
事
项
1
、答题前,考生须准确填写自己
的
姓名、准考证号,并认真核准条形码上的姓名、
准考证号。
2
、
第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂,第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色
墨水签字笔书写,涂写要工整、清晰。
3、按照题号在对应的答题区域内作答,超出各题答题区域的答案无效,在草稿纸、
试卷上作答无效。
4、保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
填
涂
样
例
正确填涂
■
)
(
选择题
1
[A] [B] [C] [D]
6
[A] [B] [C] [D]
2
[A] [B] [C] [D]
7
[A] [B] [C] [D]
3
[A] [B] [C] [D]
8
[A] [B] [C] [D]
4
[A] [B] [C] [D]
9
[A] [B] [C] [D]
5
[A] [B] [C] [D]
10
[A] [B] [C] [D]
非选择题
三.填空题(共2题,共1
5
分)
11.
12.
)
(
请在各题目的答题区域内作答
,
超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
)
(
请在各题目的答题区域内作答
,
超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
) (
13 (1
0
分)
14.(
14
分)
15.(
18
分)
)
(
请在各题目的答题区域内作答
,
超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
)
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暑假培优:高中物理必修第三册全册综合检测
暑假作业(巩固卷)答案
一、单项选择题(共计7题,每小题4分,共计28分)
1.如图所示, 是带正电的物体, 是金属网, 是原来不带电的金箔验电器,下图中能使验电器的金箔张开的是( )
A. B. C. D.
答案C [解析] 图A、 中,由于金属网的屏蔽作用,带电体 对验电器无作用,故 、 错误;图C中,受带电体 作用,金属网内外分别带等量异种感应电荷,在验电器处有电场,即能使验电器的金箔张开,故 正确;图D中由于金属网接地,网罩外无电场,无法使验电器的金箔张开,故 错误。
2.用10分度的游标卡尺测量某物体长度,测得的读数如图所示,则该物体的长度为( )
A. B. C. D.
答案D [解析]由题图可知,游标尺为10分度,且第7个小格与主尺对齐,则物体的长度为 。
3.如图所示的装置中,当接通电源后,小磁针 的指向如图所示,则( )
A. 小磁针 的 极向纸外转
B. 小磁针 的 极向纸里转
C. 小磁针 不转动
D. 因电流未标出,所以无法判断小磁针 如何转动
答案A [解析]选 。由题图可知,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以通电螺线管的左端是 极,右端是 极;根据安培定则可以判断电流从螺线管的左端进入,从右端流出,所以电源的左端是正极,右端是负极;根据安培定则可知,通电导线下方的磁场方向为垂直于纸面向外,故使得小磁针 的 极向纸外转,故 正确, 、 、 错误。
4.如图所示,电场中有 、 两点,则下列说法正确的是( )
A. 电场强度
B. 电势
C. 将 电荷从 点移动到 点静电力做正功
D. 将 电荷分别放在 、 两点时具有的电势能
答案C [解析]选 。电场线的疏密表示电场的强弱,所以电场强度 ,故 错误;沿电场线方向电势降低,所以电势 ,故 错误;电场的方向就是正电荷受力方向,所以将 电荷从 点移动到 点静电力做正功,故 正确;因为 点电势大于 点电势,而根据电势能的定义式可知,将 电荷分别放在 、 两点时具有的电势能 ,故 错误。
5.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P为正电荷.P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,相邻等势面间电势差相等,a、b、c、d为电场中的4个点.下列说法正确的是( )
A.P、Q两点处的电荷带同种电荷
B.a点电场强度大于b点电场强度
C.a点电势高于b点电势
D.在c点由静止释放一个带电粒子,不计重力,粒子将沿等势面cd运动
答案 C
解析 根据题图可知该电场是等量异种电荷的电场,故A错误;等差等势线越密的地方电场线越密,电场线越密的地方电场强度越大,由图可知a点电场强度小于b点电场强度,故B错误;a点的电势较高,高于b点的电势,故C正确;在c点由静止释放一个带电粒子,c处电场线水平向右,粒子所受合力方向不沿着cd方向,所以粒子不沿着等势面cd运动.故D错误.
6.如图所示,匀强电场的电场强度 , 、 两点相距 , 、 连线与电场线夹角为 ,则 为( )
A. B. C. D.
A [解析]由题图可知, 方向与电场线方向间的夹角 , 两点沿电场方向的距离 , 两点间的电势差 ,故 正确, 、 、 错误。
7.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,电子的重力可忽略.在满足电子能射出平行极板的条件下,下述四种情况,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )
A.U1变大、U2变大 B.U1变小、U2变大
C.U1变大、U2变小 D.U1变小、U2变小
答案 B
解析 设电子被加速后获得的速度为v0,由动能定理得eU1=mv02,设平行极板长为l,则电子在平行极板间偏转的时间t=,设电子在平行极板间运动的加速度为a,由牛顿第二定律得a==,电子射出平行极板时,竖直分速度vy=at,联立可得:vy=,tan θ==,故U2变大、U1变小时,一定能使偏转角θ变大,选项B正确.
二、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.静电的应用有多种,如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等,它们依据的原理都是让带电的物质粒子在电场力作用下奔向并吸附到电极上,静电喷漆的原理如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场
B. 涂料微粒一定带正电
C. 涂料微粒一定带负电
D. 涂料微粒可以带正电,也可以带负电
AC [解析]静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上,而达到喷漆的目的, 正确;由题图知,待喷漆工件带正电,所以涂料微粒应带负电, 正确。
9.如图所示是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片,下列说法中正确的有( )
A.P在c点,灯最亮
B.P在a点,灯最亮
C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大
D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减小
答案 BD
解析 由题图知滑片P从c经b到c的过程,接入电路的电阻逐渐增大,电流逐渐变小,故P在a点,灯最亮,B、D正确.
10.如图所示,边长l=5 cm的正方形abcd区域处于匀强电场(图中未画出)中,其中ab边恰与电场线平行,O为abcd的中心.将一电子自b点移到O的过程中,克服电场力做功3 eV.下列说法正确的是( )
A.匀强电场的方向由a指向b
B.a、b两点的电势差Uab=6 V
C.匀强电场的电场强度大小为E=1.2×102 V/m
D.c点的电势比a点的电势高6 V
答案 CD
解析 电子自b点移到O,电场力做功-eUbO=-3 eV,
由匀强电场特点有UbO=UOd,
可得UbO=UOd=3 V,
由于ab边恰与电场线平行,所以a、d在同一条等势线上,根据几何关系以及匀强电场中电势差与电场强度的关系可得Uab=Udb=-2UbO=-6 V
说明b点电势高于a点电势,电场方向应该是由b指向a,故A、B错误;匀强电场的电场强度大小为E== V/m=1.2×102 V/m,
故C正确;c、b在同一条等势线上,有Uca=Uba=6 V
即c点的电势比a点的电势高6 V,故D正确.
三、填空题(共计2题,第11题6分,第12题9分,共计15分)
11.某物理兴趣小组要将一个内阻未知的电流表改装成量程为3 V的电压表,为此他们用如图所示电路测定该电流表的内阻,实验室可提供的器材如下:
A.电流表G:满偏电流为300 μA;
B.干电池E:3 V;
C.滑动变阻器R1:最大阻值为5 kΩ,额定电流为1 A
D.滑动变阻器R2:最大阻值为16 kΩ,额定电流为0.5 A
E.电阻箱R0:阻值范围0~9 999.9 Ω
F.开关两个,导线若干
(1)滑动变阻器R应选用______(选填“C”或“D”),将开关S1、S2都断开,连接好实物图,使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后,闭合开关S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表G的示数为200 μA.
(2)闭合开关S2,调节电阻箱R0的阻值为100 Ω时电流表G的示数为100 μA,则电流表G的内阻Rg=______ Ω.
(3)将该电流表改装成量程为3 V的电压表,需串联电阻的阻值为________ Ω.
答案 (1)D (2)100 (3)9 900
解析 (1)本实验采用半偏法测定电流表内阻,干路中电流最大时,电阻约为10 kΩ,滑动变阻器应选择总阻值较大的.
(2)闭合开关S2,调节电阻箱R0的阻值为100 Ω时,电流表示数减为原来的一半,说明电流表G的内阻为100 Ω.
(3)由电压表改装原理:Ig(Rg+R)=U,代入数据解得:R=9 900 Ω.
12.利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻,要求尽量减小实验误差.
(1)应该选择的实验电路是图中的________(填“甲”或“乙”).
(2)现有开关和导线若干,以及以下器材:
A.电流表(0~0.6 A)
B.电流表(0~3 A)
C.电压表(0~15 V)
D.电压表(0~3 V)
E.滑动变阻器(0~10 Ω)
F.滑动变阻器(0~500 Ω)
实验中电流表应选用____________;电压表应选用__________________________;滑动变阻器应选用________.(均选填相应器材前的字母)
(3)某同学按甲、乙两种电路在同一坐标纸中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是________.
A.由甲电路所描绘的图线是a
B.由乙电路所描绘的图线是a
C.由a图线测得电源电动势约为1.5 V,内阻约为3 Ω
D.由b图线测得电源电动势约为1.45 V,内阻约为0.9 Ω
答案 (1)甲 (2)A D E (3)BD
解析 (1)如果用乙电路,误差来源于电流表的分压,测量时将电流表内阻当成电源内阻的一部分,故电源内阻测量误差大;用甲电路,误差来源于电压表的分流,因为电压表的内阻远大于滑动变阻器的电阻,故电压表分流很小,测量引起的误差小,故选择甲电路图;
(2)电源电动势约为1.5 V,因此电压表量程选择0~3 V,故选D;为使电流表有较大角度的偏转,需选用最大阻值小的滑动变阻器,故选E;此时电路中最小电流I= A=0.15 A,因此电流表量程选择0~0.6 A,故选A.
(3)题图甲电路中的电压表测量电源的路端电压,则其对应的U-I图像斜率的绝对值表示电源内阻的大小,而题图乙电路对应的U-I图像斜率的绝对值表示电源内阻与电流表内阻之和,所以乙电路对应的U-I图像斜率的绝对值大些,故由甲电路所描绘的图线是b,由乙电路所描绘的图线是a,A错误、B正确;电源的U-I图像与纵轴交点的纵坐标是电源的电动势,图像斜率的绝对值表示电源的内阻,则由a图线测得电源电动势约为1.5 V,内阻约为r乙
= Ω=1 Ω,由b图线测得电源电动势约为1.45 V,内阻约为r甲= Ω=0.9 Ω,故C错误,D正确.
四、解答题(共计3题,第13题10分,第14题14分,第15题18分,共计42分)
13.如图所示,光滑绝缘斜面 长 ,倾角 ,处于匀强电场中,电场方向平行于斜面向上。质量 、电荷量 的带电小球,恰能沿斜面匀速下滑 取 , , 。求:
(1) 在图中画出小球所受力的示意图;
[答案]见解析图
[解析]小球受竖直向下的重力 、垂直于斜面向上的弹力 、沿斜面向上的电场力 。
(2) 小球所受电场力 的大小;
[答案]
[解析]物体匀速运动
代入数据得 。
(3) 电场强度 的大小。
[答案]
[解析]根据 代入数据得 。
14.用直流电动机提升重物的装置如图所示,重物的质量 ,电动机两端的电压是 ,不计各处摩擦。当电动机以 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流 , 取 。
(1) 电动机的总功率是多少?
[答案]
[解析]电动机消耗的总功率 。
(2) 电动机线圈的电阻是多大?
[答案]
[解析]电动机的输出功率为 ,电动机因发热而损耗的功率为 ,由能量守恒定律得 ,代入数据解得,电动机线圈的电阻为 。
(3) 内电动机线圈产生的热量是多少?
[答案]
[解析] 内电动机线圈产生的热量是 。
(4) 该电动机的效率是多少?
[答案]
[解析]该电动机的效率为 。
15.如图所示, 空间分为Ⅰ、Ⅱ两个足够长的区域,各边界(图中虚线)均水平,Ⅰ区域存在电场强度为 的匀强电场,方向竖直向上;Ⅱ区域存在电场强度为 的匀强电场,方向水平向右,两个区域宽度分别为 , 。一质量 、电荷量 的粒子从 点由静止释放,粒子所受重力忽略不计。求:
(1) 粒子离开区域Ⅰ时的速度大小;
[答案]
[解析]由动能定理得
解得 。
(2) 粒子离开区域Ⅱ时发生的偏移量 的大小;
[答案]
[解析]粒子在Ⅱ区域内做类平抛运动,在Ⅱ区域中运动时间
又 ,
偏移量
解得 。
(3) 粒子出区域Ⅱ后加另一个匀强电场,使粒子在此电场作用下经 速度变为零,此电场的电场强度 的大小和方向。
[答案]
与水平方向成 角斜向左下方
[解析]由 ,
得 ,
所以
则所加电场方向应与水平方向成 角斜向左下方
粒子刚出区域Ⅱ时速度大小
由 ,解得 。
1
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暑假作业(巩固卷)
考试范围:必修第三册 考试时间: 75分钟 试卷分值:100分
姓名: 班级: 考号: 成绩:
一、单项选择题(共计7题,每小题4分,共计28分)
1.如图所示, 是带正电的物体, 是金属网, 是原来不带电的金箔验电器,下图中能使验电器的金箔张开的是( )
A. B. C. D.
2.用10分度的游标卡尺测量某物体长度,测得的读数如图所示,则该物体的长度为( )
A. B. C. D.
3.如图所示的装置中,当接通电源后,小磁针 的指向如图所示,则( )
A. 小磁针 的 极向纸外转
B. 小磁针 的 极向纸里转
C. 小磁针 不转动
4.如图所示,电场中有 、 两点,则下列说法正确的是( )
A. 电场强度
B. 电势
C. 将 电荷从 点移动到 点静电力做正功
D. 将 电荷分别放在 、 两点时具有的电势能
5.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P为正电荷.P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,相邻等势面间电势差相等,a、b、c、d为电场中的4个点.下列说法正确的是( )
A.P、Q两点处的电荷带同种电荷
B.a点电场强度大于b点电场强度
C.a点电势高于b点电势
D.在c点由静止释放一个带电粒子,不计重力,粒子将沿等势面cd运动
6.如图所示,匀强电场的电场强度 , 、 两点相距 , 、 连线与电场线夹角为 ,则 为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,电子的重力可忽略.在满足电子能射出平行极板的条件下,下述四种情况,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )
A.U1变大、U2变大 B.U1变小、U2变大
C.U1变大、U2变小 D.U1变小、U2变小
二、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.静电的应用有多种,如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等,它们依据的原理都是让带电的物质粒子在电场力作用下奔向并吸附到电极上,静电喷漆的原理如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场
B. 涂料微粒一定带正电
C. 涂料微粒一定带负电
D. 涂料微粒可以带正电,也可以带负电
9.如图所示是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片,下列说法中正确的有( )
A.P在c点,灯最亮
B.P在a点,灯最亮
C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大
D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减小
10.如图所示,边长l=5 cm的正方形abcd区域处于匀强电场(图中未画出)中,其中ab边恰与电场线平行,O为abcd的中心.将一电子自b点移到O的过程中,克服电场力做功3 eV.下列说法正确的是( )
A.匀强电场的方向由a指向b
B.a、b两点的电势差Uab=6 V
C.匀强电场的电场强度大小为E=1.2×102 V/m
D.c点的电势比a点的电势高6 V
三、填空题(共计2题,第11题6分,第12题9分,共计15分)
11.某物理兴趣小组要将一个内阻未知的电流表改装成量程为3 V的电压表,为此他们用如图所示电路测定该电流表的内阻,实验室可提供的器材如下:
A.电流表G:满偏电流为300 μA;
B.干电池E:3 V;
C.滑动变阻器R1:最大阻值为5 kΩ,额定电流为1 A
D.滑动变阻器R2:最大阻值为16 kΩ,额定电流为0.5 A
E.电阻箱R0:阻值范围0~9 999.9 Ω
F.开关两个,导线若干
(1)滑动变阻器R应选用______(选填“C”或“D”),将开关S1、S2都断开,连接好实物图,使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后,闭合开关S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表G的示数为200 μA.
(2)闭合开关S2,调节电阻箱R0的阻值为100 Ω时电流表G的示数为100 μA,则电流表G的内阻Rg=______ Ω.
(3)将该电流表改装成量程为3 V的电压表,需串联电阻的阻值为________ Ω.
12.利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻,要求尽量减小实验误差.
(1)应该选择的实验电路是图中的________(填“甲”或“乙”).
(2)现有开关和导线若干,以及以下器材:
A.电流表(0~0.6 A)
B.电流表(0~3 A)
C.电压表(0~15 V)
D.电压表(0~3 V)
E.滑动变阻器(0~10 Ω)
F.滑动变阻器(0~500 Ω)
实验中电流表应选用____________;电压表应选用__________________________;滑动变阻器应选用________.(均选填相应器材前的字母)
(3)某同学按甲、乙两种电路在同一坐标纸中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是________.
A.由甲电路所描绘的图线是a
B.由乙电路所描绘的图线是a
C.由a图线测得电源电动势约为1.5 V,内阻约为3 Ω
D.由b图线测得电源电动势约为1.45 V,内阻约为0.9 Ω
四、解答题(共计3题,第13题10分,第14题14分,第15题18分,共计42分)
13.如图所示,光滑绝缘斜面 长 ,倾角 ,处于匀强电场中,电场方向平行于斜面向上。质量 、电荷量 的带电小球,恰能沿斜面匀速下滑 取 , , 。求:
(1) 在图中画出小球所受力的示意图;
(2) 小球所受电场力 的大小;
(3) 电场强度 的大小。
14.用直流电动机提升重物的装置如图所示,重物的质量 ,电动机两端的电压是 ,不计各处摩擦。当电动机以 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流 , 取 。
(1) 电动机的总功率是多少?
(2) 电动机线圈的电阻是多大?
(3) 内电动机线圈产生的热量是多少?
(4) 该电动机的效率是多少?
15.如图所示, 空间分为Ⅰ、Ⅱ两个足够长的区域,各边界(图中虚线)均水平,Ⅰ区域存在电场强度为 的匀强电场,方向竖直向上;Ⅱ区域存在电场强度为 的匀强电场,方向水平向右,两个区域宽度分别为 , 。一质量 、电荷量 的粒子从 点由静止释放,粒子所受重力忽略不计。求:
(1) 粒子离开区域Ⅰ时的速度大小;
(2) 粒子离开区域Ⅱ时发生的偏移量 的大小;
(3) 粒子出区域Ⅱ后加另一个匀强电场,使粒子在此电场作用下经 速度变为零,此电场的电场强度 的大小和方向。
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