湖南省长沙市2026-2027学年高二上学期人教版物理必修第三册综合过关自编练习试卷

湖南省长沙市2026-2027学年高二上学期人教版物理 必修第三册综合过关练习试卷 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 考试范围：必修第三册 考试时间：75分钟 总分： 100分 第一部分（选择题 共43分） 一、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．[4分]两个完全相同的金属球A和B，其中A球带电荷量为、B球带电荷量为（均可视为点电荷）。两者相距为r，此时两球间的库仑力大小为F。现将金属球A和B接触后又放回原处，则两球之间的库仑力大小变为（　　） A．F B． C． D． 2．[4分]如图所示的各电场中，A点电势比B点高，但场强比B点小的是（     ） A． B． C． D． 3．[4分]关于电磁感应的四幅插图，下列说法正确的是（） A．甲图中，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体，当磁体上下振动时，磁体下方的圆形闭合线圈中会产生感应电流 B．乙图中，通有电流I的长直导线与一个闭合矩形线圈在同一个平面内，当线圈平行于导线上下平移时，矩形线圈中会产生感应电流 C．图丙中，软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关闭合后的一段时间内，线圈N中会产生感应电流 D．图丁中，一个单匝矩形闭合线圈在匀强磁场中加速移动时，线圈中会产生感应电流 4．[4分]如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则 A．圆环可能带正电 B．c点的场强为 C．b点场强为 D．圆环在d点产生的场强大小为 5．[4分]图甲为示波管的原理图。电子枪源源不断发射的电子经前面的加速电压加速之后已经获得了极大的速度，如果在电极之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形可能为（　　） A． B． C． D． 6．[4分]浙江省沿海地区有很多海湾，利用潮汐发电具有得天独厚的优势。某海湾修建水坝后水面面积为。一昼夜大潮、小潮各出现一次，涨潮、退潮均可发电，共发电四次。大潮时坝内、外水位皆可涨至15m，小潮时皆可涨至14m。退潮后，无论大潮还是小潮，坝外水位皆降至10m。发电过程中坝内水面面积视为不变，机械能转化成电能的平均效率为20%，则（　　） A．大潮时一次涨潮坝内可增加水的重力势能约 B．大潮时一次涨潮和退潮共可发电约 C．小潮时一次退潮可发电约 D．此电站一昼夜可发电约 7．[4分]某直线电场线上有、、、四个点，相邻两点间距离均为。以点为坐标原点，沿电场线建立轴，电场线上各点电场强度随变化的关系如图所示。质量为、带电量为的粒子静止在原点处，由于受到微小的扰动，仅在电场力作用下沿轴运动，粒子运动到点的速度为，下列说法正确的是（　　） A．粒子先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动 B．粒子经点速度为 C．粒子经点速度为 D．粒子在段的电势能减小量大于在段的电势能减小量 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．[5分]如图所示，一电路通过热敏电阻实现自动控制电灯亮度，电源的电动势为E，内阻为r，为热敏电阻，、和灯泡的电阻均保持不变。查阅资料知：热敏电阻分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）两类，PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增大，NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。若环境温度升高时，电流表示数减小，则下列说法正确的是（　　） A．为PTC热敏电阻 B．两端的电压减小 C．灯泡的功率增大 D．电源的输出功率一定减小 9．[5分]图甲为某电源E0的U-I图线，图乙为某小灯泡的伏安特性曲线，图丙为将电源E0、小灯泡串联的电路图，下列说法正确的是（     ） A．电源E0的内阻为 B．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 C．接通开关，小灯泡的功率约为1.1W D．接通开关，小灯泡的功率约为0.25W 10．[5分]“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R1和R2的同心金属半球面，两球面通过一个稳定电压U连接，产生强度稳定的径向电场，其半径r处电场强度大小为（k为常数）。电荷量均为q、初速度大小均为v，质量分别为m1、m2、m3的三种正离子束，垂直左边界沿两球面中心（虚线）入射，经电场偏转后分别以v1、v2、v3到达右侧探测板，出口处相邻离子束间距相等，其中离子m2沿虚线切向射出。下列说法正确的是（　　） A．内侧球面电势低于外侧球面电势 B．m1、m3两离子动能变化量大小相等 C．若将离子m2的电荷量加倍，使其仍沿虚线射出，则需将电压调为2U D．现仅调节稳定电源电压为U'，使质量为m1的离子能沿虚线射出，则 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11．[8分]智能机器人的感知依赖于敏感元件的实时反馈，弹性导电绳便是这类传感器的核心敏感元件之一。现取一段自由伸长时长度为的弹性导电绳，让其自由伸长，两端点接入测量电路，测量其自由伸长时的电阻率，并设其自由伸长时的阻值为。 （1）用螺旋测微器测出弹性导电绳在自由伸长时的直径如图甲所示，则其直径d为________mm。 （2）郑同学采用如图乙所示电路进行测量 ①实验中滑动变阻器应选择________。 A．滑动变阻器（0~5Ω） B．滑动变阻器（0~50Ω） C．滑动变阻器（0~100Ω） ②改变金属夹P的位置，测得多组自由伸长弹性导电绳接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I，作出图像如图丙所示。测得图线斜率为k，则该弹性导电绳在自由伸长时的电阻率ρ为________（用d、k表示）。 （3）张同学采用图丁所示电路进行测量，为定值电阻。 ①断开S1和S2，将滑动变阻器R的滑片滑到最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数U和。 ②闭合S2，电压表示数发生了变化，应向________（填“左”或“右”）缓慢滑动R的滑片，使电压表的示数恢复到U，记录此时电流表的示数，则自由伸长时的弹性导电绳的电阻________（用和U表示）。 ③改变长度L，重复实验。 ④由实验测得的数据，求出该弹性导电绳在自由伸长时的电阻率ρ。该同学在实验误差分析中，如果考虑电压表不是理想电压表，弹性导电绳电阻率的测量值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 12．[8分]某同学用图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻。 （1）调节滑动变阻器，测得多组电压和电流的数据，作出图线如图乙所示，根据图线得出电池的电动势__________，内阻__________。（结果保留三位有效数字） （2）恒流源（输出电流大小恒定）与定值电阻并联后可视为一个电源，将其与电流表（内阻很小且未知）、电阻箱、开关和若干导线按图丙连接电路。为测量恒流源的输出电流和并联电阻，某同学进行如下操作：闭合开关，调节电阻箱的阻值，记录多组和的值，绘出图丁所示的图线，图线的纵轴截距为、斜率为。根据图丁可得恒流源的输出电流__________和并联电阻__________。（用和表示） （3）若考虑电流表的内阻，上述测量值与恒流源输出电流的真实值和并联电阻的真实值的大小关系为__________。（选填选项前字母） A． B． C． D． 13．[13分]如图所示，将一内壁光滑的绝缘细圆管做成四分之三管道AB固定在竖直面内，管道的圆心为O，半径为R，管口A与圆心连线与竖直方向的夹角为37°，点P和圆心处于同一水平线上。空间存在水平向右的范围足够大的匀强电场，P处有一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），其直径略小于圆管内径。现将该小球无初速度释放，经过一段时间后小球恰好无碰撞地从A点进入圆管中并继续在圆管中运动，已知重力加速度为g，求： （1）匀强电场的电场强度E大小； （2）小球在A点的速度大小； （3）小球在管道内运动的过程中，对管道的最大作用力大小； （4）计算说明小球从B点飞离管道后是否会与管道装置发生碰撞。（不考虑小球落地后反弹） 14．[13分]细胞膜是一个细胞重要的组成部分，它是一个弹性膜且不带电时磷脂双分子层间的间距为。本题中可近似认为细胞膜的伸缩类似于劲度系数为的弹簧，并且细胞膜的面积，介电常数为。众所周知，细胞膜上分布有可以运输粒子的离子泵，使得阴阳离子分布均匀地分布在内外两层上。已知静电力常量为k。 （1）当内外膜分别带电Q和时，求内外膜的电势差和厚度。 （2）假设细胞膜初始不带电，离子泵开始工作，使得内外膜带有电荷。该离子泵具有一特殊的性质：只有当两层间的电势差达到时，离子泵才停止工作，否则将一直工作下去。为防止细胞层塌缩，求劲度系数的最小值和此时平衡状态下细胞膜的厚度。 15．[15分]如图1所示，在平面直角坐标系第三象限存在竖直向上的匀强电场，场强大小为；第二象限存在水平向右的匀强电场，场强大小也为；第一象限存在水平向左的匀强电场，场强大小为.一质量为、电荷量为的正离子从点由静止释放，点位置坐标为，不计该离子的重力. 图1 图2 （1） 求离子第一次通过轴时的速度大小； （2） 求离子第二次通过轴时的位置坐标； （3） 若从离子第一次进入第一象限后开始计时，第一象限中的电场按图2规律变化图中，求离子第四次通过轴时的位置坐标. 参考答案 1．【答案】C 2．【答案】D 3．【答案】A 4．【答案】C 5．【答案】B 6．【答案】C 7．【答案】D 8．【答案】AC 9．【答案】AC 10．【答案】AD 11．【答案】（1）1.300/1.299/1.301 （2）A； （3）左；；等于 12．【答案】（1）1.46/1.45/1.47；1.31/1.29/1.30/1.32/1.33 （2）； （3）A 13．【答案】（1） （2） （3） （4）不会碰撞 14．【答案】（1），；（2）， 15．【答案】 （1） （2） （3） 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $