2022年人教版高中物理必修第三冊綜合學業(yè)質量標準檢測試卷

本冊綜合學業(yè)質■標準檢測

本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，時間90分鐘。

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1?6

小題只有一個選項符合題目要求，第7?10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4

分，選不全的得2分，有選錯或不答的得。分）

1.夏季，在雷云形成的過程中，由于摩擦起電一些云層帶正電，另一些云層帶負電，它

們對大地的靜電感應使地面產生異種電荷。當云層與云層間或云層與地面間的“電勢差”達

到幾萬伏以上時，空氣被擊穿，暴發(fā)電閃雷鳴。假如在戶外我們遭遇雷電，下列防雷措施可

行的是（D）

A.在大樹下避雷雨

B.停留在山頂、山脊的涼亭等地方避雷雨

C.在雷雨中快跑

D.在空曠地帶，最好關掉手機電源

解析：表面具有突出尖端的導體，在尖端的電荷分布密度很大，使得其周圍電場很強，

就可能使其周圍的空氣發(fā)生電離而引發(fā)尖端放電。因此不要在大樹下避雨；別停留在山頂、

山脊的涼亭等地方；在雷雨中快跑，身體的跨步越大，電壓就越大，雷電也越容易傷人；在

空曠地帶使用手機通話，手機很有可能成為閃電的放電對象。故選項D正確。

2.（2021?廣東省臺山市華僑中學高二上學期期中）將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的

金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等，b為電場中的

兩點，貝★D）

A.a點的電場強度比人點的小

B.a點的電勢比0點的低

C.檢驗電荷一g在a點的電勢能比在6點的大

D.將檢驗電荷一q從a點移到6點的過程中，電場力做負功

解析：電場線越密集，表示該處的電場強度越大，故a點的電場強度比。點的大，選項

A錯誤；順著電場線方向電勢逐漸降低，故a點電勢比b點的高，選項B錯誤；檢驗電荷一

4從〃點移到8點，電場力做負功，電勢能增加，故選項C錯誤，D正確。

3.（2021?廣東惠州一中高二上檢測）如圖所示，P為一塊半圓形薄電阻合金片，先將它

按圖甲方式接在電極A、B之間，然后將它再按圖乙方式接在電極C、。之間，設AB、CD

之間的電壓是相同的，則這兩種接法的電阻大小關系為（B）

A.R產父4B.R巾=，乙

C.R甲=2/?乙D.R甲=47?乙

解析：將四分之一圓形薄合金片看成一個電阻，電阻值設為，，圖甲中等效為兩個電阻

并聯(lián)，R甲=；,圖乙中等效為兩個電阻串聯(lián)，R7~1r,所以所以B正確。

4.（2020?浙江省溫州新力量聯(lián)盟高二下學期期中聯(lián)考）某款移動充電寶的部分相關參數(shù)如

圖所示：小張同學通過網(wǎng)絡查閱得到，額定容量是由制造商標定的移動電源可輸出容量。下

面說法錯誤的是（D）

產品型號A5

電池容出3.7V20000mAh(74Wh)

額定容最13OOOmAh(5V=lA)

輸入接口MicroUSB

輸出接口USB-A/MicroUSB

班DC5.0V/2.4A(Max)

輸出2xDC5.OV/2.4A(3.5AMax)

A.20000mAh指的是充電寶能夠儲存72000C的電荷量

B.74Wh指的是充電寶能夠儲存266400J的電能

C.該充電寶可以按最大電流輸出約3.71h

D.輸入接口的輸入功率為14W

解析：根據(jù)g=〃可知，20000mAh=20A-3600s=72000C,故A正確；根據(jù)W=Pf

可知，74Wh=74WX3600s=266400J故B正確；以3.5A電流輸出，輸出時間/=￡=

黑三針=37i=故C正確；輸入接口的最大輸入功率為P=/U=12W,故D錯誤。

JDUUmA

5.如圖甲所示是一火警報警器的部分電路示意圖，其中/?2為半導體熱敏材料制成的傳

感器，電阻&隨溫度變化的圖線如圖乙所示。電流表為值班室的顯示器。“、6之間接報警

器，當傳感器&所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流/和報警器兩端的電壓U的變化情況是

D)

u上￥上\

「R、

*0~~-L~o'-----------?.

甲乙

A./變大，U變大B./變大，U變小

C./變小，。變大D./變小，。變小

解析：當&處出現(xiàn)火情時，R2的阻值減小，電路總電阻減小，干路電流增加，根據(jù)閉合

電路的歐姆定律可知，電源內阻分壓增加，電源電動勢不變，即路端電壓U減??；干路電流

增加，則凡兩端電壓增加，由于路端電壓減小，與&并聯(lián)的危兩端電壓減小，電流表示數(shù)

/變小，ABC錯誤，D正確。

6.（2021,山東濰坊市高一期末）如圖所示，M、N為水平平行金屬板，上板有一孔a,兩

板相距為4,分別與電源兩極相連，開關S閉合。一帶電荷量為外質量為機的液滴自。孔

正上方距離為d的P點由靜止自由下落，到達距離上板苧的。點時速度恰好變?yōu)榱?，重力?/p>

速度為g,則以下判斷正確的是（C）

A.兩板間電勢差為愣

B.N板上移一小段距離，液滴仍能到達Q點

C.若S斷開，N板上移一小段距離，液滴仍能到達Q點

D.若S斷開，N板右移一小段距離，液滴仍能到達Q點

解析：液滴在電場外加速，進入電場后減速運動日，由動能定理：mg^d+^—q-^—0,

得人個,故A錯誤；若N板上移一小段距離，板間場強E變大，故液滴在到達Q前速

度已減為零，B錯誤；若S斷開，N板上移，電容器極板上電量不變，由U=W，C=篇及

可知，E=等，故E不變，因此液滴仍到。點，C正確；若S斷開，N板右移，場強

度大，液滴不能到達。點，D錯誤。

7.關于電磁波，下列說法正確的是（ABC）

A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關

B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波

C.電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直

D.電磁波可以由電磁振蕩產生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失

解析：電磁波在真空中的傳播速度為3X108^5,與電磁波的頻率無關，故A項正確；

周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場又產生周期性變化的電場，它

們相互激發(fā)向周圍傳播，就形成了電磁波，故B項正確；電磁波是橫波，因此其電場強度和

磁感應強度均與傳播方向垂直，故C項正確；波源的電磁振蕩停止后，已發(fā)出的電磁波不會

立即消失，還要繼續(xù)傳播一段時間，故D項錯誤。

8.（2021?安徽阜陽一中高二上周考）如圖甲所示，一個條形磁鐵P固定在水平桌面上，

以P的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標系。一個靈敏的小磁針Q放置在x軸上不

同位置，設。與x軸之間的夾角為人實驗測得sin。與x之間的關系如圖乙所示。已知該處

地磁場方向水平，磁感應強度大小為瓦。下列說法正確的是（AC）

A.尸的右端為N極

B.P的中軸線與地磁場方向平行

C.P在xo處產生的磁感應強度大小為場

D.xo處合磁場的磁感應強度大小為2瓦

解析：當X趨向無窮大時，小磁針所指的方向為地球的磁場的方向，所以據(jù)題圖可知，X

趨向無窮大時，sin，趨向1,則。趨向90。，即小磁針的方向與x的方向垂直，所以x方向為

向東。當x非常小時，小磁針的N極沿x方向，即向東。由圖知，開始時N背離。點，所

以。點處的磁極是N極，A正確；P的半軸線沿東西方向，x與地磁場方向垂直，B錯誤；

由圖知沏處sind=孚，則，=45°,尸在沏處產生的磁感應強度大小為即，則tan45o=粵，

ZDP

所以Bp=8o,C正確；合場強8=§汕45。=4^7,D錯誤。

9.如圖所示是簡化的多用電表的電路。轉換開關S與不同接點連接，就組成不同的電

表，已知心＜以,下面是幾位同學對這一問題的議論，正確的是（AD）

A.甲同學說：S與1、2連接時，多用電表就成了電流表,且與1連接時量程較大

B.乙同學說：S與3、4連接時，多用電表就成了電流表,且與3連接時量程較大

C.丙同學說：S與3、4連接時，多用電表就成了電壓表,且與3連接時量程較大

D.丁同學說：S與5連接時，多用電表就成了歐姆表

解析：S與1連接時，電阻R起分流作用，S與2連接時,R+&起分流作用，所以,

S與1、2連接時，多用電表就成了電流表，由于前者分流電阻小，所以與1連接時量程較大；

S與3、4連接時，電流表與分壓電阻串聯(lián)，多用電表就成了電壓表，由于所以與3

連接時量程較??；S與5連接時，電路中有電源多用電表就成了歐姆表，品為歐姆擋調零電

阻。故甲同學、丁同學的判斷是正確的，乙同學和丙同學的判斷是錯誤的。故AD正確，BC

錯誤。

10.（2021?山東濰坊高一期末）如圖所示，兩根固定絕緣直桿組成“V”字形，兩桿夾角為

30°,其中OE桿豎直，OF桿光滑。在E點固定一個帶電荷量為+Q的小球外另一帶電荷

量也為十。的小球〃套在OF桿上，小球6沿桿加速下滑到達F點時，速度為3m/s,越過M

點后繼續(xù)下滑。已知E尸垂直于OE,EM垂直于OF,NOEN=30。,EF=^m.關于小球b

的運動，以下判斷正確的是（BD）

A.在N點時，速度為3m/s

B.在N點時，速度為5m/s

C.從尸點運動到N點的過程中，機械能守恒

D.從F點運動到N點的過程中，在M點時電勢能最大

解析：由點電荷的電勢分布可知，F(xiàn)、N兩點電勢相等，由尸到N電勢先升高后降低，

M點電勢最高，由尸至N過程，電場力做功為零，由動能定理：；監(jiān)1人29（?30。=%2琢一

LFN=LEF=15m,解得：0M=5m/s,故A錯誤，B正確；由尸至N過程電場力先做負功，

后做正功，在M點電勢能最大，機械能不守恒，D正確，C錯誤。

第II卷（非選擇題共60分）

二、填空題（2小題，共18分。把答案直接填在橫線上）

II.（9分）（2020.山東省濟南第一中學高一下學期合格考）某同學要測量一個由均勻新材料

制成的中空圓柱體電阻的中空面積So,步驟如下：

20

15

2015

(1)用游標卡尺測量其長度I如圖甲所示，可知其長度為50.15mm。

(2)用螺旋測微器測量其直徑d如圖乙所示，可知其直徑為4.700mm。

(3)選用多用電表的電阻“XI”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)

如圖丙所示，則該圓柱體的阻侑約為22

(4)為更精確地測量其電阻，可供選擇的器材如下：

A.電流表(0?200mA,1.0。)

B.電流表(0?0.6A,0.1C)

C.電壓表(0?3V,6kC)

D.電壓表(0?15V,6kC)

E.滑動變阻器(0?10k。，2A)

F.滑動變阻器(0?20C,0.5A)

G.蓄電池(6V,0.05C)

H.開關一個，帶夾子的導線若干

為了使測量盡量準確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的/電壓表應選C,電流表

應選A,滑動變阻器應選(填器材代號)。

(5)在方框中畫出你所設計方案的實驗電路圖。

(6)實驗中要測量的物理量有電壓表讀數(shù)U,電流表讀數(shù)/,電阻長度/,直徑"，則計算

金屬管線內部空間截面積So的表達式為So=3⑨土整_(設電阻率為p)。

解析：(1)游標卡尺讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+游標尺讀數(shù)；

固定刻度讀數(shù)：50mm；游標尺讀數(shù)：0.05mmX3=0.15mm。故游標卡尺讀數(shù)為50.15

mm；

（2）螺旋測微器的讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)；

固定刻度讀數(shù)：4.0mm；半刻度讀數(shù)：0.5mm；可動刻度讀數(shù)：20.0X0.01mm=0.200mm；

故螺旋測微器的讀數(shù)為4.700mm；

（3）該圓柱體的阻值約為22X1C=22C；

（4）電源電動勢為6V,為了使測量盡量準確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的;，使用

3

電壓表。量程太大，故電壓表選擇C；待測電阻兩端的電壓不能超過3V,最大電流不超過公

A七0.136Ag136mA,所以電流表選A；

由于電壓表的量程不足，變阻器采用分壓式接法，為保證電路安全，方便實驗操作，滑

動變阻器應選F；

⑸由于於總,故采用電流表外接法，如圖所示:

聯(lián)立可以得到電阻的橫截面積為：5=野

則金屬管線內部空間截面積為&）=兀像2—S=無像2—整。

12.（9分）在做“用電流表和電壓表測電池的電動勢E（約3V）和內電阻r”的實驗時，部

分器材參數(shù)如下：電壓表（量程3V）,電流表（量程0.6A）,定值電阻R）（阻值為3C）,滑動變

阻器R（阻值約30C）。

（1）小紅按如圖甲所示的電路圖連接實物電路，在電路連接正確的情況下，當她閉合開關

時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)，反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計是某一元件斷

路，因此她拿來多用電表檢查故障。她的操作如下：

a.斷開電源開關S；

b.將多用表選擇開關置于XIC擋，調零后，紅黑表筆分別接R兩端，讀數(shù)為30。

c.將多用表選擇開關置于X100。擋，調零后，將紅黑表筆分別接電壓表兩端，發(fā)現(xiàn)指

針讀數(shù)如圖乙所示，則所測阻值為220()Q,然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位

置幾乎不變。由以上操作可判斷發(fā)生斷路故障的元件是一電流表一(填元件名稱)。

(2)她設計的實驗電路中定值電阻Ro的作用是(說出一條理由即可).保護電源一。

(3)請根據(jù)電路圖把實物圖丙沒完成的連線連接好。

(4)在更換規(guī)格相同的元件后，她改變滑動變阻器的阻值，測出了6組對應的數(shù)據(jù)并在坐

標系上描點如圖丁所示，請在圖丁中繼續(xù)完成圖像；并根據(jù)圖像可得該電池的電動勢E=

3.00V,電池內阻r=0.57Q(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)。

解析：(1)根據(jù)圖乙可讀出所測阻值為2200C；將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置

幾乎不變，說明多用電表仍然測量的是電壓表的內阻，也就說明了電流表處發(fā)生了斷路。

(2)她設計的實驗電路中定值電阻Ro的作用是：①保護電源，②增大電源等效內阻，使

調節(jié)時兩電表示數(shù)變化明顯。

(3)實物圖連線見圖a

(4)描點連線見圖b,根據(jù)。一/圖像得：當電流/=0時，U=3.00V,所以電池的電動

勢E=3.00V,

3—15

通過U-1圖像求出該直線的斜率為％=方方C=3.57C,也就是r+Ro、3.57C,

所以電池內阻r=0.57C。

三、論述、計算題(本題共4小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重

要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)

13.(9分)豎直方向上無限大均勻帶電平板上有一小孔O,平板右側過。點且垂直于板

的x軸上的電勢隨距離x的變化如圖所示。一個電荷量q=-1X10一質量wi=lXl()r。kg

的帶電粒子從O點以初速度Vo=lOm/s沿x軸正方向運動，忽略粒子重力。

(1)求粒子在x=0.02m處所受的電場力；

(2)請通過計算說明粒子能否到達x=0.08m處。若能，求出粒子到達該處的速度大??；

若不能，求出粒子向右運動最遠點的位置坐標。

答案：(1)1X10-7N方向水平指向。點(2)0.05m

解析：(1)由電勢分布圖像可知，此電場為勻強電場

場強大小E=郢，

￡=103V/m,

故粒子運動到x=0.02m處所受電場力，

F=qE=1X10-7N,

方向水平指向。點。

(2)假設粒子運動距O點的最大距離為X,由動能定理得Eqx=0-Ek,

解得x=0.05m,

故粒子不能到達x=0.08in處，

粒子向右運動最遠點的位置坐標為x=0.05in,

14.(10分)如圖所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場8=0.8T,磁場有明顯的圓形邊

界，圓心為O,半徑為1cm?，F(xiàn)于紙面內先后放上圓形線圈，圓心均在。處，A線圈半徑為

1cm,10匝；。線圈半徑為2cm,1匝；C線圈半徑為0.5cm,1匝；間：

(1)在磁感應強度B減少為0.4T的過程中，A和。中的磁通量改變了多少？

(2)當磁場轉過30。角的過程中，C中的磁通量改變了多少？

答案：(1)1.256X10-4wb1.256X104Wb

(2)8.4X10-6Wb

解析：(1)對A線圈，01=81兀"，。2=&兀”。故磁通量改變量：|。2—。1|=(0.8—

0.4)X3.14X(1X10-2)2Wb=1.256X10-4Wb1,

。線圈與A線圈磁通量相等，變化量也相等，故@2—颯|=1.256義10-4wb。

(2)對C線圈，。1=8兀是，磁場轉過30。，線圈面積在垂直磁場方向上的投影為兀片cosBO。,

則02=BTU&OS3O。。

故磁通量改變量：|。2一曲|=8?？?-8530。)心8.4Xio-6Wb?

15.(H分)如圖所示，在水平方向的勻強電場中，用長為L不可伸長的絕緣細線拴住一

質量為機，帶電荷量為q的小球1，線的上端固定于。點，若在B點同一水平線上的左方距

離為r處固定另一帶電小球2,小球1恰好處于靜止狀態(tài)，當拿走小球2后，小球1由靜止

開始向上擺動，當細線轉過120。角到達A點時的速度恰好為零，此時OA恰好處于水平狀態(tài),

設整個過程中細線始終處于拉直狀態(tài)，靜電力常量為4,求：

(DBA兩點間的電勢差U；

(2)勻強電場的場強E的大小；

(3)小球2的帶電量Q。

答案：⑴臀⑵喏⑶*

解析：(1)小球1從8到A過程，由動能定理得：

qU-mgLcos300=0—0

解得：〃=嘮￡

(2)區(qū)4間沿電場線的距離為：d=L+Lsin30。

在勻強電場，有：E=E，

所以聯(lián)立以上三式得：￡=3^?

(3)未拿走球2時，小球1恰好處于靜止狀態(tài)，小球1和2間的作用力為：F『多

小球1受力平衡，小球還受重力，咫，電場力qE,細線拉力尸

則有：Fsin300+qE=I^T-,

Feos30°=/咫，所以解得：Q=2^^’.。

3Kq

16.(12分)(2021?山東濰坊高一期末)如圖甲所示，某直線加速器由沿軸線分布的兩個金

屬圓管(漂移管A、B)組成，質子從K點沿軸線進入加速器并依次向右穿過金屬筒，筒8接地

(電勢為零)，兩筒間電壓恒定。不同時刻釋放的質子進入金屬筒4時速度均為8X105m/s,

進入金屬筒8時速度均為1X106MS,從B筒右端射出后，沿兩水平金屬板M、N間的中心

線射入，板長L=10cm,板間距d=10cm,加在MN板上的電壓U/v隨時間/變化的圖

像如圖乙所示。粒子穿過MN板的極短時間內，電場可視作恒定的。兩板右側放一圓筒，其

表面有一層厚度不計的方格坐標紙。筒的左側邊緣與極板右端距離/=8cm,圓筒繞其軸線勻

速轉動，周期T=2s,筒的周長s=20cm,筒能接收到通過AB板后射出的所有質子。質子

的比荷為1X108C/kg,不計質子重力。

(1)請根據(jù)所學知識，解釋并說明質子在漂移管內的運動狀態(tài)；

(2)粒子在AB之間加速時,求A管的電勢；

(3)以加=0時刻進入MN的質子打到圓筒記錄紙上的點為坐標原點，取