2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册期末复习综合检测题

期末复习综合试题一、单选题1．如图所示，真空中A、B两个可视为点电荷的带电小球电荷量分别为和，放在光滑的绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接，弹簧的劲度系数为。当系统平衡时，弹簧的伸长量为。已知弹簧的形变均在弹性限度内，k为静电力常量，则（）A．保持Q不变，将q变为，平衡时弹簧的伸长量等于B．保持q不变，将Q变为，平衡时弹簧的伸长量小于C．保持Q不变，将q变为，平衡时弹簧的缩短量等于D．保持q不变，将Q变为，平衡时弹簧的缩短量小于2．用轻质柔软绝缘细线，拴一质量为1.0×10－2kg、电荷量为2.0×10－8C的小球，细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，如图平衡时细线与铅垂线成37°（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），则（）A．小球带负电B．匀强电场的场强为1.5×108N/CC．平衡时细线的拉力为0.125ND．平衡时细线的拉力为0.175N3．如图所示，将带电量为q的小球A固定在绝缘支架上，将另一质量为m，电荷量相等的带电小球B放在距离A球正上方r处恰好处于平衡状态（r远远大于小球直径），则（）A．A、B两球可能带异种电荷B．两小球的电量C．如果小球B的质量变为，则B球重力势能变大D．如果小球B的电量变为，则B球的电势能增加4．如图1所示，某电场中的一条电场线有三点O、A、B，且OA=AB，一带负电的粒子仅在电场力作用下，由静止从O点经A点运动到B点，选O点为坐标原点，运动方向为正向建立坐标系，该粒子的速度与位移图像如图2所示。已知无穷远处的电势为0。则对于O、A、B三点的电势、、、电场强度的大小EO、EA、EB等，下列说法不正确的是（）A．粒子从O点经A点再到B点的过程中，粒子的电势能与动能的和不变B．C．D．EO>EA>EB5．如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．a、b、c三条等势线中，a的电势最高B．电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C．该带电质点在P点的速率比在Q点处大D．该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大6．如图所示，平行板电容器两极板带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在A点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，表示点电荷在A点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A．θ增大，E增大 B．θ增大，不变C．θ减小，增大 D．θ减小，E不变7．如图甲所示，两平行金属板、的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为。已知时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则（）A．部分粒子会打到两极板上B．每个粒子在板间运动全过程，所受电场力会致使带电粒子离开电场时沿电场方向的速度不为零C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过D．有（，…）时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场8．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是（）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为C．对应P点，小灯泡的电阻为D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积9．分析如图所示的电路（电流表内阻不计），下列说法正确的是（）A．四个电阻为并联关系B．四个电阻为串联关系C．A1的示数为通过R2和R3的电流之和D．A2的示数为通过R3和R4的电流之和10．如图所示，将一个小电动机接在电路中。正常工作和将电动机短时间卡住时，测得电动机两端的电压和流过电动机的电流如下表所示。下列说法正确的是（）电压U/V电流I/A扇叶被卡住（短时间）5.40.27正常工作时6.00.05A．电动机线圈电阻为120ΩB．正常工作时，电动机消耗的电功率P1=0.3WC．正常工作时，电动机发热的功率P2=1.8WD．正常工作时，电动机对外做功的功率P3=1.5W11．图甲为某一小灯泡的U—I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻r为1Ω、电动势E为3V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流I和每盏小灯泡的电功率P分别约为（

）A．I≈0.2A，P≈0.6W B．I≈0.3A，P≈0.6WC．I≈0.2A，P≈0.2W D．I≈0.3A，P≈0.4W12．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的I—U图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B．对应P点，小灯泡的电阻为C．对应P点，小灯泡的电阻为D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围“面积”13．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是（）A．两根导线相互排斥B．为判断的方向，需要知道和的合磁场方向C．两个力的大小关系为D．仅增大电流，、会同时都增大14．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小15．如图所示，两根通电直导线，平行放置于水平桌面上，一矩形线圈abcd从A位置运动到对称的B位置过程中，下列说法正确的是（）A．在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下B．在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下C．从A到B穿过线圈的磁通量一直减小D．从A到B穿过线圈的磁通量一直增大二、多选题16．如图，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三个带电小球质量均为M，其中A球的电荷量qA=q0>0，B球的电荷量，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，重力加速度为g，小球间距离远大于小球的半径，则（）A．C球的电荷量 B．弹簧伸长量为C．A球受到的库仑力大小为 D．相邻两小球间距为17．在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，V、A、V1、V2四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用U、I、U1、U2表示，下列判断正确的是（）A．I减小，U1增大B．I减小，U2增大C．电压表V2的示数变化量与电流表A示数变化量之比的绝对值不变D．电压表V示数的变化量与电流表A示数变化量之比的绝对值变大18．如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻、，滑动变阻器R的调节范围为0~10，忽略导线的电阻。下列说法正确的是（）A．定值电阻消耗的最大功率为4.5WB．滑片P位于正中央时定值电阻消耗的功率最大C．电源的最大输出功率为6WD．当时，电源的输出功率最大三、实验题19．（1）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件，使指针对准电流的0刻线；②将K旋转到电阻挡“×100”的位置；③将插入“＋”“-”插孔的表笔短接，旋动部件；使指针对准电阻的（选填“0刻线”或“∞刻线”）；④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×1K”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准（2）如图所示为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为Ω；测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为mA；测直流电压时，用的是50V量程，则指针所示的电压值为V。20．某同学利用如图（a）所示的电路测量干电池的电动势E与内阻r，电流表的内阻为0.5Ω，实验时改变电阻箱的阻值R，记录电流表的相应示数，相关数值在表中给出：R（Ω）4.07.010.013.016.0（A-1）2.002.943.954.905.88（1）根据电路图（a）在实物图（b）中相应位置完成实物图连线；（2）根据所给实验数据，在图（c）的坐标纸上画出R﹣图线；（3）由R﹣图线可得E=V，r=Ω（结果均保留1位小数）。四、解答题21．如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角．已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，．求：（1）小球带正电还是负电？（2）小球所受电场力的大小．（3）小球的质量．（4）将电场撤去，小球回到最低点时速度的大小．22．如图所示，绝缘粗糙的水平轨道AB（动摩擦因数μ=0.5）与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径R=0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1N/C。现有一电荷量q=+1C、质量m=0.1kg的带电体（可视为质点）在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）。g取10m/s2，求：（1）带电体运动到半圆形轨道C点时速度大小；（2）P点到B点的距离xPB；（3）带电体在从B点运动到落至C点的过程中何处动能最大？并求出最大动能。（第3小题保留两位有效数字）23．如图甲所示，电源电压保持不变，为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：（1）滑动变阻器的最大阻值；（2）的阻值和电源电压；（3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。24．如图所示，在磁感应强度为B且范围足够大的匀强磁场中有一个面积为S的线框。线框平面与匀强磁场方向成角，则：（1）通过该平面的磁通量为多少？（2）若将线框从水平位置Ⅰ顺时针转到竖直位置Ⅱ，则磁通量变化量为多少？（3）若将线框从水平位置Ⅰ转到水平位置Ⅲ，顺时针旋转和逆时针旋转的磁通量变化量各为多少？参考答案：1．BAB．设弹簧的原长为l，由库仑定律、胡克定律平衡可得，当电荷量为q时当保持Q不变，将q变为，或保持q不变，将Q变为时，设弹簧的伸长量为，有解得由于所以故A错误，B正确。CD．当保持Q不变，将q变为，或保持q不变，将Q变为时，设弹簧的压缩量为，有解得所以故CD错误。2．CA．根据题意及图可知，小球带正电，故A错误；B．对小球进行受力分析，由几何关系可知故B错误；CD．对小球进行受力分析，由几何关系可知故C正确，D错误。3．BA．由于B球处于平衡状态，所以B应该受到竖直向下的重力和向上的斥力，A、B带同种电荷。故A错误；B．对B球，根据平衡条件有解得故B正确；C．若小球B的质量变为2m，则解得B球下降，重力做正功，重力势能减小。故C错误；D．若小球B的电荷量变为2q，则解得B球上升，电场力做正功，电势能减小。故D错误。4．DA．粒子由O点向B点运动的过程中，只有电场力做功，减少的电势能转化为粒子的动能，则粒子的电势能与动能的和不变，故A正确；B．又因为粒子由O点向B点运动的过程中，电场力做正功，粒子又带负电，所以这条电场线的方向应由B指向O，又沿电场线方向，电势越来越低，则有故B正确；CD．由图像可知则取极短时，可得即粒子由O点向B点运动的过程中，加速度越来越大，由可知粒子的电场强度也越来越大，则则电场是非匀强电场，所以OA区域的电场强度都小于AB区域电场强度，且OA=AB，因此有即所以故C正确，D错误。5．CA．根据轨迹的弯曲方向可知，质点所受的电场力方向大致向上，由于粒子的电性未知，则不能确定场强的方向，从而不能确定等势面的电势高低，故A错误；B．P点的等势面较Q点密集，则P点的电场线比Q点的电场线密，则P点场强较大，故B错误；CD．从Q到P，电场力做正功，电势能减小，即带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小；根据动能定理知，动能增大，即P点的动能大于Q点的动能，即带电质点在P点处的速率比在Q点处大，故C正确，D错误。6．B电容器与电源断开，故电量不变，上极板向上移动时，两板间的距离增大，根据可知电容减小，则根据可知电压增大，故静电计指针偏角增大；两板间的电场强度：因此电场强度与板间距无关，电场强度不变；据电势差与电场强度关系知，A点与下极板间电势差不变，即A点电势不变，因此电荷在点的电势能保持不变。7．CBD．带电粒子在垂直于电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上，做加速度大小不变、方向周期性变化的变速直线运动，由时刻进入电场的粒子运动情况可知，粒子在平行板间运动时间为交变电流周期的整数倍，在时间内带电粒子运动的加速度为由匀变速直线运动规律得同理可分析时间内的运动情况，所以带电粒子在沿电场方向的速度v与图线所围面积成正比（时间轴下方的面积取负值），而经过整数个周期，图像与坐标轴所围面积始终为零，故带电粒子离开电场时沿电场方向的速度总为零，都垂直电场方向射出电场，故BD错误；A．带电粒子在时刻射入时，侧向位移最大，故其他粒子均不可能打到极板上，故A错误；C．当粒子在时刻射入且经过T离开电场时，粒子在时达到最大速度，由题意得此时两分位移之比为即可得故粒子的最大速度为因此最大动能为初动能的2倍，故C正确。8．CA．图线上的点与原点O连线的斜率的倒数表示电阻值，由图可知随着所加电压的增大，图线斜率减小，故小灯泡的电阻增大，A正确，不符合题意；BC．由欧姆定律可得，对应P点，小灯泡的电阻为B正确，不符合题意，C错误，符合题意；D．对应P点，小灯泡的功率为P=U1I2与题图中PQOM所围的面积相等，D正确，不符合题意。9．CAB．设R1、R2之间为c点，电流表相当于导线，则R1、R2、R3三个电阻均接在a、c两点之间，即R1、R2、R3三个电阻并联后与R4串联，AB错误；C．对电路分析可知，A1的示数为通过R2和R3的电流之和，C正确；D．对电路分析可知，A2的示数为通过R1和R2的电流之和，D错误。10．B．当扇叶被卡住，电动机不转、为纯电阻电路，根据欧姆定律可知故A错误；B．正常工作时，电动机消耗的电功率故B正确；C．正常工作时，电动机发热的功率故C错误；D．正常工作时，电动机对外做功的功率故D错误；11．C设每盏小灯泡的电压为U，通过的电流为I，则通过整个电路的电流为2I，根据闭合电路的欧姆定律有E=U＋2I(R＋r）即U、I还应满足U=3－10I在小灯泡的U—I图像中作出对应的函数图线，如图所示则两个图线的交点即为小灯泡在电路中的工作点，所以通过小灯泡的电流I≈0.2A，对应灯泡两端的电压U≈1V，每盏小灯泡的功率P≈0.2W。12．BDA．I-U图线中各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题可知斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；BC．根据电阻的定义可知，对应P点的电压为U1，电流为I2，则小灯泡的电阻为，而R不等于切线斜率，故B正确，C错误；D．根据功率表达式，则有小灯泡功率为图中矩形PQOM所围“面积”的数值，故D正确；13．DA．由于两导线通的是同向电流，由安培定则可知，两导线相互吸引，故A错误；B．为判断的方向，需要知道的磁场方向，故B错误；C．通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故C错误；D．仅增大电流，、会同时都增大，故D正确；14．BAB．在磁场中，磁感线疏密程度表示磁场的强弱，故A错误B正确；CD．同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在a处受力一定比b处受力小，但如果导线与磁场平行放置，受力均为零，CD错误。15．AA．根据安培定则，在A位置，左边电流在线圈处产生的磁感线方向向下，右边电流产生的磁感线方向向上，但合磁场方向向下，则穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下，选项A正确；B．类似地，在B位置，合磁场方向向上，则穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上，选项B错误；CD．根据Φ=BS，从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大，选项CD错误。16．ACAD．设相邻两小球间距为r，对C球受力分析可知C球带正电，根据平衡条件有对B球受力分析，根据平衡条件有两式联立解得A正确，D错误；B．对三个小球整体受力分析，根据平衡条件有弹簧伸长量B错误；C．对A球受力分析，根据平衡条件有解得A球受到的库仑力为C正确。17．BCAB．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流I变小，路端电压U变大，R1的电压减小，R2的电压增大，故A错误，B正确；C．电阻R2是变化的，无法直接分析的变化，但对电源及定值电阻R1，有所以保持不变，故C正确；D．同理，对电源有所以也不变，故D错误。18．ACA．定值电阻消耗的功率为当电路中的电流最大时定值电阻消耗的功率最大，当滑动变阻器的滑片P在最右端时电路的电阻最小，电流最大，由闭合电路欧姆定律得定值电阻消耗的最大功率为故A正确；B．定值电阻消耗的功率为，显然定值电阻两端的电压越大，消耗的电功率越大，由电路可知当滑片P位于最左端时，两端的电压最大，电功率最大，故B错误；CD．当外电路的总电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，此时滑动变阻器与定值电阻并联的总电阻应为，即解得电源的最大输出功率为故D错误，C正确。19．ST0刻线ADC16004824.0[1][2][3]机械调零应旋动S，使指针对准或，欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”；[4]指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作；[5]欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率，即为[6]选用量程为100mA的电流挡，精度为2mA，估读到1mA，则读数为48mA；[7]选用量程为50V的电压挡，精度为1V，读数选取中间刻度第二排，读数为24.0V。20．3.11.5Ω（1.3Ω~1.7Ω均可）[1]根据电路图连接实物图如图1所示：[2]根据“描点法”作出的图像如图2所示：[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得解得所以图像的斜率即为电源电动势图像与纵坐标的截距为解得21．（1）正电