模块达标检测(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦电磁学核心内容，涵盖电磁波、静电场、电容传感器及实验探究等知识点。通过生活实例如高压静电纺丝、电容式键盘导入，衔接电磁场理论与实际应用，构建从概念到实践的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，如电阻率测量实验中的误差分析培养科学推理能力，电容传感器题目结合生活情境强化物理观念。采用问题驱动教学，助力学生提升解决实际问题能力，为教师提供多样化题型及详细解析，提高教学效率。

模块达标检测 （满分：100分） 1 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，只有一项是符合题目要求的） 1. （2026·新疆巴音郭楞期末）电磁波的发现和使用极大地改变了人类的 生活。下列说法正确的是（　　） A. 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电 场产生变化的磁场 B. 所有物体都发射红外线，人们利用红外线灭菌消毒 C. 与机械波不同，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播 D. 电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B相互平行，且 二者与波的传播方向垂直 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 物 理·必修第三册 解析：　根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场， 均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以变化的磁场不一定产生变化的电 场，变化的电场不一定产生变化的磁场，故A错误；人们利用紫外线灭菌 消毒，故B错误；机械波是机械振动在介质中传播的过程中产生的，必须 依赖于介质，没有介质不能形成机械波，而电磁波传播的是电磁场，电磁 场本身就是一种物质，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真 空中传播，故C正确；电磁波属于横波，它的电场强度E与磁感应强度B相 互垂直，二者与波的传播方向垂直，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 2. （2026·河南商丘期中）下列说法正确的是（　　） A. 图甲，带空腔导体处于静电平衡时内表面没有电荷，导体内部电场强 度为0 B. 图乙，高楼顶端安装避雷针，目的是利用静电屏蔽保护高楼 C. 图丙，静电除尘是利用高压使尘埃电离后收集到极板A和电极B上 D. 图丁，在优质话筒线外面包金属网线是为了增强话筒线的抗拉强度 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　图甲，带空腔导体处于静电平衡时，感应电荷分布在外表面， 内表面没有感应电荷，导体内部电场强度处处为0，故A正确；图乙，高楼 顶端安装避雷针，目的是利用尖端放电保护高楼，故B错误；图丙，静电 除尘是利用静电力去除空气中的带电尘埃，通过使空气中的尘埃带电，在 静电力作用下，尘埃到达电极而被收集起来，故C错误；图丁，优质的话 筒线外面包裹着金属网，是为了屏蔽外部干扰，实现高保真信号传输，故 D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 3. （2026·浙江温州期中）高压静电纺丝技术是利用高压静电场对高分子 溶液的击穿作用来制备纳米纤维材料的方法，其基本原理是在喷射装置和 接收装置间施加上万伏的静电场，静电场类似于由真空中一个点电荷和无 限大金属平板（收集器）构成， 如图所示，下列说法正确的是 （　　） A. a点电势高于c点电势 B. b、d两点的电场强度相等 C. 电子从a点移到c点，静电力做功等于零 D. 质子从b点移到d点电势能减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　金属平板附近的电场都与金属平板表面垂直，即金属平板表面 为等势面，即a点电势等于c点电势，故A错误；金属平板附近的电场都与 金属平板表面垂直，则越靠近点电荷Q电场强度越大，则b点的电场强度小 于d点的电场强度，故B错误；由A选项分析可知，金属平板表面为等势 面，即a、c两点的电势相等，电势差为零，所以电子从a点移到c点，静电 力做功等于零，故C正确；根据沿着电场线方向电势降低可知，d点电势比 b点电势高，根据Ep＝qφ可知，带正电的质子从b点移到d点电势能增大， 故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 4. （2026·浙江杭州检测）一盏电灯发光功率为100 W，假设它发出的光向 四周均匀辐射，光的平均波长λ＝6.0×10－7 m，在距电灯10 m远处，以电 灯为球心的球面上，1 m2的面积每秒通过的光子数约是（普朗克常量h＝ 6.63×10－34 J·s）（　　） A. 2×1017 B. 2×1016 C. 2×1015 D. 2×1023 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　光是电磁波，辐射能量也是一份一份地进行的，100 W的灯泡每 秒产生光能E＝100 J，设灯泡每秒发射的能量子数为n，则E＝nhν＝， 在以灯泡为球心的球面上，S'＝1 m2的面积每秒通过的能量子数为n'＝ ＝＝2.4×1017个，故A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 5. （2026·安徽合肥月考）电容式传感器，通过改变相关因素使电容器电 容发生变化，从而可以作为测量某些物理量的传感器。图甲是探究平行板 电容器电容的影响因素实验图，图乙是位移传感器，图丙是压力传感器， 图丁是测液高传感器。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，保持B板不动，将A板向右移动，静电计指针张角增大 B. 图乙中，电容器电容增大的原因是被测物体向右发生运动 C. 图丙中，可动电极受压力越大，电容器电容越大 D. 图丁中，把金属芯线从液体中向上提起，电容会增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　图甲中，电容器带电荷量不变，根据C＝可知保持B板不 动，将A板向右移动，极板间距离减小，电容增大，根据C＝可知极板间 电压减小，静电计指针张角减小，故A错误；图乙中，根据C＝可知， 被测物体向左发生运动时，两极板间的电介质增多，电容增大，故B错 误；图丙中，根据C＝可知，可动电极受压力越大，极板间的距离越 小，电容器电容越大，故C正确；图丁中，根据C＝可知，把金属芯线 从液体中向上提起，极板间正对面积减小，电容会减小，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 6. （2026·浙江大学附属中学高二期中）如图所示，两只电压表V1和V2是 由完全相同的两个电流计改装成的，V1表的量程是5 V，V2表的量程是15 V，把它们串联起来后接在电阻R的两端，并接入电路中，示数分别为U1和 U2，则（　　） A. U1＝U2 B. U1∶U2＝1∶3 C. 它们的指针偏转角度之比为1∶3 D. 通过电阻R的电流为 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　串联后流过两电流计的电流一样，故偏转角度相等，但两表的 读数为两电压表的分压，读数之比为两者的电阻之比，所以两电表读数不 一样，故A、C错误；由U＝IR，可知两电表满偏时，电流计通过的电流相 同，则电流计串联的电阻之比为＝＝，因是串联关系，则通过两电压 表的电流相同，故指针偏转的角度相同，读数之比为两者的电阻之比，即 U1∶U2＝1∶3，故B正确；由B选项可知，电阻R两端的电压为UR＝U1＋ 3U1＝4U1，则通过电阻R的电流为I＝＝，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 7. （2026·福建厦门期中）电容式传感器在日常生活中应用极其广泛，比 如话筒、智慧黑板、计算机键盘等。如图甲所示，计算机键盘为电容式传 感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组 成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所 示。其内部电路如图丙所示，当松开键盘过程中，则（　　） A. 电容器的电容变大 B. 电容器所带电荷量变大 C. 电容器的电场强度变大 D. 电容器的电场强度变小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：　松开键盘过程中，金属片间距变大，即d变大，由C＝ 知C变小，故A错误；由丙图可知，电容器电压不变，由C＝知C变小 Q变小，故B错误；U不变，d变大，由E＝知电容器的电场强度变 小，故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分） 8. （2026·浙江杭州高二期末统考）关于以下几幅教材插图，下列说法正 确的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 A. 甲图，磁场中闭合的金属弹性线圈收缩时，环内有感应电流 B. 乙图，带正电小球靠近用金属网（图中虚线）罩起来的验电器，验电器 顶端带负电 C. 丙图，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端 放电 D. 丁图，竖直放置的铁环上绕有对称的绝缘通电导线，电流方向如图所 示，则铁环中心O点的磁感应强度竖直向上 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 　甲图，磁场中闭合的金属弹性线圈收缩时，线圈内的磁通量减 小，环内有感应电流，故A正确；乙图，带正电小球靠近用金属网（图中 虚线）罩起来的验电器，由于静电屏蔽，验电器顶端不带电，故B错误； 丙图，静电计的金属杆上端固定一个金属球而不做成针尖状可防止尖端放 电，故C正确；丁图，根据安培定则得左侧线圈中的磁场下边是S极，上边 是N极，右侧的线圈中的磁场下边是S极，上边是N极，由对称性可知铁环 中心的磁场方向为向下，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 9. 某平面区域内一静电场的等差等势线分布如图中虚线所示，一正电荷仅 在电场力作用下由a运动至b，设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb，电势 分别为φa、φb，该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb，电势能分别为 Epa、Epb，则（　　） A. Ea＜Eb B. φa＞φb C. va＞vb D. Epa＞Epb √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 　等差等势面的疏密反映电场强度的大小，所以 Ea＜Eb，故A正确；如图所示，运动轨迹与等势面的交点A 处，电场线与等势面垂直，物体做曲线运动，合外力指向轨 迹凹侧，所以在A点所受静电力水平向左，又因为带正电， 所以A点的电场线水平向左，从而判断出电场线指向左侧， 所以φb＞φa，故B错误；正电荷在电势高的地方电势能大，所以在b点的电势能大于a点的电势能，则Epa＜Epb，故D错误；电荷仅受电场力，根据能量守恒定律可知，电荷的动能和电势能之和保持不变，故电势能大的地方，动能小，所以va＞vb，故C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 10. （2026·河南商丘期末）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表 为理想电表V，平行板电容器的下极板N接地，当开关S闭合稳定后，两板 中间位置Q处有一带负电的粒子恰好静止。 R1、R2为定值电阻，滑动变阻器R的滑片 为P。则（　　） A. 上极板M向下移动时，电容器的电容增大 B. 下极板N向下移动时，Q点的电势升高 C. 滑片P向b端移动时，流经R的电流方向为P→b D. 滑片P向b端移动时，电容器两板间的粒子将向下运动 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 　根据电容的决定式有C＝，上极板M向下移动时，d减小， 电容器的电容增大，故A正确；下极板N向下移动时，d增大，根据电路图 可知R2两端电压不变，则电容器两端电势差不变，根据E＝，可知电场强 度减小，则Q点与上极板的电势差U'＝Ed减小，故Q点的电势升高，故B正 确；滑片P向b端移动时，电容器的电势差与电荷量均不变，没有电流经过 R，电容器的电场强度也不变，粒子不运动，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. （6分）（2026·江苏盐城期中）有一长为L的中心对称圆筒形金属管 （阻值约十几欧姆），横截面如图1所示，研究小组为测量其电阻率，设 计了图2所示电路。器材有：电源E（3.0 V，0.5 Ω），电流表A（0.6 A， 内阻约3 Ω），电压表V（3.0 V，内阻约3 kΩ），滑动变阻器R（0～5 Ω），多用电表，开关、导线若干。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （1）用游标卡尺测得金属管外径d1＝10.40 mm，测量内径时，应该采用 图3中的测量爪 （选填“A”或“B”或“C”），如图4所示其读数 为 mm。 解析： 测量内径时，应该采用内测量爪，即图3中的测量爪B 如图4所示其读数为d2＝7 mm＋26×0.02 mm＝7.52 mm。 B　 7.52　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）闭合开关，发现无论怎么改变R的阻值，电流表、电压表有示数但变 化不明显，可能的原因是 （填正确选项前字母）。 A. 金属管Rx断路 B. 电流表A短路 C. 滑动变阻器左端M处接触不良 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 若金属管Rx断路，则电压表与电流表串联，再与滑动变阻器的 滑片左侧部分并联，由于滑动变阻器的阻值远小于电压表的阻值，故电压 表有明显示数，但电流表无明显示数，故A错误；若电流表A短路，则电压 表有示数，但电流表应无示数，故B错误；若滑动变阻器左端M处接触不 良，由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻小，故改变R的阻值时，电流 表、电压表有示数但变化不明显，故C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （3）排除故障，重新实验，记录电压表示数U，电流表示数I，则金属管 的电阻率为 （用L、d1、d2、U、I表示），本实验测得 电阻率 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 解析： 根据电阻定律R＝ρ，结合欧姆定律R＝，以及金属管横截面 积S＝π－π＝ 联立解得ρ＝ 因外接法电流的测量值偏大，故本实验测得电阻率小于真实值。 　 小于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 12. （8分）（2026·河南周口期末）某实验小组的同学为了测量电源的电 动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，已知电流表的内阻为Rg，保护电 阻阻值为R0 （1）为了完成实验，该小组的同学首先用多用电表粗略测量了金属丝的 电阻值，测量时首先将旋钮调至“×1”倍率，结果指针偏转的角度如图 乙所示，则该金属丝的阻值约为R＝ Ω； 6.0　 解析：由多用电表的读数规则可知，该金属丝的电阻值为6.0×1 Ω＝6.0 Ω。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）电路图甲中，闭合开关前，金属丝上的滑片应置于 （选填 “a”或“b”）端； 解析： 为了保证实验器材安全，闭合开关前应使接入电路的电阻值 最大，即金属丝上的滑片应置于b端。 b　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （3）闭合开关，移动滑片P的位置，将滑片P到a端的距离记为L，同时记 录多组与L相对应的电流表的读数I，在处理实验数据时，为了得到倾斜的 直线，应作出 　-L　（选填“-L”“I-L”或“-”）图像；若金属丝的 直径为d，电阻率为ρ，图像的斜率为k，纵截距为b，该电源的电动势为E ＝ 　　，电源的内阻为r＝ 　－Rg－R0　（均用题中字母表示）。 -L　 　 －Rg－R0　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析： 由闭合电路欧姆定律得E＝I（r＋R0＋Rg＋R） 又由电阻定律得R＝ρ 该金属丝的横截面积为S＝π 整理得＝L＋ 为了使图像拟合成倾斜直线，应作出-L图像。 结合题意得k＝，b＝ 解得电源的电动势E＝，r＝－Rg－R0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 13. （10分）如图所示，两根长均为l的轻质绝缘丝线下端各悬挂质量均为 m的带电小球A和B，A、B带电荷量分别为＋q和－q，今加上水平方向的 匀强电场，使连接A、B的轻质绝缘丝线（长也为l）拉直，并使小球均处 于静止状态。已知重力加速度为g，静电力常量为k，试求： （1）图示位置时，A、B间的库仑力的大小； 答案：　 解析：图示位置时，A、B间的库仑力大小F＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）所加匀强电场的电场强度取值范围。 答案： E≥＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：由于A、B均处于平衡状态，隔离A分析，设悬点与 A之间的丝线的拉力为FT1，A、B之间丝线的拉力为FT2， 小球A的受力示意图如图所示。根据平衡条件得 FT1sin 60°＝mg　① qE＝＋FT1cos 60°＋FT2　② 由以上两式可得E＝＋＋　③ 因为FT2≥0，所以当E≥＋时能实现上述平衡状态。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 14. （14分）（2026·山西长治期中）在工业粒子分选设备中，水平放 置的平行板电容器作为核心分选部件，其结构如图所示，上极板A固 定，下极板B可上下移动，右侧设置垂直于极板的粒子收集板S，收集 板上标有刻度可用于确定粒子落点位置。已知极板长度L＝0.4 m，初 始时极板间距d0＝0.4 m，收集板与极板右端的水平距离D＝0.6 m， 收集板中心在极板初始中线上。A、B两极板间电压恒为U＝400 V，A 板带正电。现有一批质量m＝4×10－26 kg、电荷 量q＝2.0×10－18 C的带正电粒子，以v0＝2.0× 105 m/s的初速度沿初始极板中线水平射入，忽略 粒子重力与粒子间的相互作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 答案： 1.0×105 m/s　 （1）求粒子射出极板时的竖直分速度大小； 解析：粒子水平方向上做匀速运动，则L＝v0t 粒子的加速度为a＝ 粒子离开极板时的竖直分速度大小为vy＝at 联立解得vy＝1.0×105 m/s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）在实际分选作业中，需将粒子打在收集板中心下方y＝0.2 m处，工 人通过移动下极板B改变极板间距，粒子仍沿初始极板中线水平射入，使 粒子恰好落在目标位置，求此时极板间距d1。 答案：0.8 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解析：粒子在电场中做类平抛运动，离开极板后做 匀速运动，根据类平抛运动的规律可知，粒子速度 的反向延长线过粒子水平位移的中点，如图所示 则tan θ＝＝ 粒子离开极板时的竖直分速度大小为vy'＝a't 粒子的加速度为a'＝ 联立解得d1＝0.8 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 15. （16分）（2026·广东深圳月考）在粒子物理学的研究中，经常用电场 来控制或者改变粒子的运动。如图为一控制粒子运动的实验仪器，整个装 置处于真空环境中，一离子源能够源源不断地发射质量为m、电荷量为q的 正离子。离子从离子源出射时的初动能忽略不计，该离子经过电压为U0的 加速电场加速后，随后进入辐向电场，辐向电场只在以O为圆心的四分之 一圆弧的管道内存在，且到O距离相等的点，辐向电场大小相等，方向指 向圆心O。离子进入辐向电场后，恰好能够绕O点做半径为R0的匀速圆周运 动。离子离开辐向电场后，随后经P点进入偏转电场。其中P点位于极板 A、B的中线上，A板电势高于B板电势。极板A、B长度均为L，间距也为L， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 离子刚进入偏转电场时的速度与电场方向垂直。随后离子离开偏转电场，做匀速直线运动，打在荧光屏CD上。荧光屏与极板A、B平行，长度为L。荧光屏到极板A、B中线的距离为L。极板A、B间的电压可调，可使 离子打在荧光屏的不同位置。 整个运动过程中，离子重力 不计，不考虑离子间的相互 作用，不计其他阻力，题中 三种电场不会互相影响。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （1）求离子刚离开加速电场时的速度大小v0； 答案： 　 解析： 根据动能定理得 qU0＝m 解得v0＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （2）求离子在辐向电场中运动时，受到的静电力F1大小； 答案： 　 解析： 根据电场力提供向心力有 F1＝m 解得F1＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （3）某次实验时，调节极板A、B间的电压，离子恰好能够飞出偏转电 场，并打在荧光屏最左端C点处，求荧光屏最左端C到极板B最右端的水平 距离l； 答案： 　 解析： 离子飞出偏转电场时，速度方向反向延长过水平位移的中点，由题 中所给条件以及相似三角形可知＝ 解得l＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 （4）在第（3）问的基础上，调节极板A、B间的电压为U1，离子飞出偏转 电场后，打在荧光屏最右端D点处，求U1的大小。 答案：U0 解析： 离子飞出偏转电场时，速度方向反向延长过水平位移的中点，设偏 转距离为y，由题中所给条件以及相似三角形可知 ＝ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 解得y＝L 由竖直方向y＝at2，qE1＝ma，E1＝ 水平方向L＝v0t 解得y＝ 所以U1＝U0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 物 理·必修第三册 $