2025-2026年陕西省人教版高三物理第6章电磁学综合练习题

2025-2026年陕西省人教版高三物理第6章电磁学综合练习题一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在第6章电磁学中，关于电场强度的描述，以下说法正确的是（）A.电场强度是描述电场性质的物理量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同B.电场强度的定义式E=F/q是比值定义，因此电场强度与试探电荷所受的电场力成正比C.在点电荷Q的电场中，距离Q越近的点，电场强度越小D.电场强度是标量，其大小仅由电场本身决定，与放入其中的电荷无关2.如图所示，两个等量异种点电荷Q1和Q2固定在真空中，M、N为两点电荷连线中垂线上的两点，且M点距离Q1较近。以下关于M、N两点电场强度的说法，正确的是（）A.M点的电场强度一定大于N点的电场强度B.M、N两点的电场强度方向均沿中垂线指向Q2C.若在中垂线上放置一正试探电荷，其受力方向一定沿中垂线背离Q1D.M、N两点关于两点电荷连线对称，因此电场强度大小相等3.在第6章中，关于电势和电势能的描述，以下说法正确的是（）A.电势是标量，其正负仅由电场本身的性质决定，与零势能点的选取无关B.电势能Ep=qφ是标量，其正负由试探电荷的电荷量和所在点的电势共同决定C.在电场中移动一正电荷，若电势能减少，则电场力做正功D.等势面上任意两点的电势差一定为零，但电场强度可能不为零4.如图所示，一个带正电的金属球靠近一个绝缘的金属空腔（不带电），金属球与空腔内表面之间会产生电感应现象。以下说法正确的是（）A.金属球上的电荷会通过空腔内表面重新分布，导致空腔内表面带正电B.若将金属球与空腔内表面接触，空腔内的电场强度会立即变为零C.空腔内表面任意一点的电场强度为零，但电势不为零D.若将金属球移走，空腔内表面会保留感应电荷，且分布情况与金属球的位置无关5.在第6章中，关于电容器的描述，以下说法正确的是（）A.电容器的电容C是由其本身的结构（如极板面积、极板间距、介质）决定，与所带电荷量Q和两极板间的电压U无关B.平行板电容器电容的公式C=ɛS/4πkd中，k是静电力常量，d是极板间距C.电容器充电过程中，极板上的电荷量Q会随时间均匀增加，形成恒定电流D.电容器的耐压值是指电容器能承受的最大电压，超过该电压就会发生电击穿6.如图所示，一个平行板电容器接在电源上，开关S闭合时，电容器极板间电压为U。现将电容器一个极板缓慢远离，以下说法正确的是（）A.电容器电容C会减小，极板间电压U会增大B.电容器电容C会增大，极板间电压U会减小C.电容器极板上的电荷量Q会减少，电场力做负功D.电容器极板间的电场强度E会增大，电势差U会增大7.在第6章中，关于电流和电阻的描述，以下说法正确的是（）A.电流是电荷的定向移动形成的，其方向规定为正电荷移动的方向B.电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小仅由导体的材料、长度和横截面积决定C.欧姆定律的微分形式j=σE中，σ是导体的电导率，其单位是西门子每米（S/m）D.金属导体的电阻率ρ随温度升高而增大，半导体的电阻率ρ随温度升高而减小8.如图所示，一个粗细均匀的电阻丝AB，其电阻为R，现将AB对折后并联，等效电阻为R'。以下说法正确的是（）A.对折并联后的等效电阻R'等于R/2B.对折并联后的等效电阻R'等于R/4C.对折并联后的等效电阻R'等于2RD.对折并联后的等效电阻R'等于4R9.在第6章中，关于稳恒电流电路的描述，以下说法正确的是（）A.在稳恒电流电路中，任意一个节点的电流代数和为零，这是基尔霍夫电流定律的内容B.在稳恒电流电路中，任意一个回路的电压代数和为零，这是基尔霍夫电压定律的内容C.电源的电动势E等于内阻r与外电阻R串联时的总电压D.电源的输出功率P出等于电源的电动势E与总电流I的乘积10.如图所示，一个由电池、电阻R1和R2组成的串联电路，电池电动势为E，内阻为r。现将R2短路，以下说法正确的是（）A.电路的总电流I会增大，R1两端的电压会减小B.电路的总电流I会减小，R1两端的电压会增大C.电路的总电流I会增大，R1两端的电压会增大D.电路的总电流I会减小，R1两端的电压会减小二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.在点电荷Q的电场中，距离Q为r处的电场强度大小为______，方向______（填“沿径向背离Q”或“沿径向指向Q”）。2.电场中A、B两点的电势差为φA-φB=5V，将一个电荷量为-2μC的试探电荷从A点移到B点，电场力做功为______J。3.一个平行板电容器，极板面积为S，极板间距为d，极板间充满介电常数为ɛ的介质，其电容为______。4.电容器的电容C=100μF，两极板间电压为50V，则电容器所带电荷量为______C。5.一个金属导体的电阻率为ρ，长度为L，横截面积为S，其电阻为______。6.欧姆定律的微分形式为______，其中j表示电流密度，E表示电场强度。7.一个电阻丝的电阻为R，将其长度均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的1/2，其电阻变为______。8.在稳恒电流电路中，基尔霍夫电流定律的内容是______，基尔霍夫电压定律的内容是______。9.电源的电动势E为6V，内阻r为1Ω，外电阻R为5Ω，则电路的总电流I为______A，电源的输出功率P出为______W。10.一个由电池、电阻R1和R2组成的并联电路，电池电动势为E，内阻为r。若R1=10Ω，R2=20Ω，则电路的总电流I为______A，R1两端的电压为______V。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.电场线是真实存在的曲线，其疏密程度表示电场强度的大小。（×）2.在电场中移动电荷时，电势能的变化量与路径无关。（√）3.等势面与电场线总是相互垂直。（√）4.导体的电容与其所带电荷量成正比。（×）5.电容器的电容越大，其储存电荷的能力越强。（√）6.金属导体的电阻率ρ仅由材料决定，与温度无关。（×）7.在稳恒电流电路中，电源的输出功率P出总大于电源的输入功率P入。（×）8.基尔霍夫定律适用于任何电路，包括非线性电路。（√）9.电阻丝的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比。（√）10.在并联电路中，各支路两端的电压相等。（√）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述电场强度的定义及其物理意义。答：电场强度E是描述电场性质的物理量，其定义式为E=F/q，其中F是试探电荷所受的电场力，q是试探电荷的电荷量。电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。电场强度是矢量，其大小和方向反映了电场的强弱和方向。2.简述电容器的电容及其决定因素。答：电容器的电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量，其定义式为C=Q/U，其中Q是电容器所带电荷量，U是两极板间的电压。电容器的电容仅由其本身的结构决定，包括极板面积、极板间距和极板间的介质。对于平行板电容器，其电容公式为C=ɛS/4πkd，其中ɛ是介电常数，S是极板面积，d是极板间距。3.简述欧姆定律的内容及其适用条件。答：欧姆定律的内容是：通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比，即I=U/R。欧姆定律的微分形式为j=σE，其中j表示电流密度，E表示电场强度，σ表示电导率。欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液，但不适用于气体导电和半导体。4.简述基尔霍夫定律的内容及其应用条件。答：基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。基尔霍夫电流定律的内容是：在稳恒电流电路中，任意一个节点的电流代数和为零，即∑I入=∑I出。基尔霍夫电压定律的内容是：在稳恒电流电路中，任意一个回路的电压代数和为零，即∑E=∑IR。基尔霍夫定律适用于任何电路，包括线性电路和非线性电路。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.如图所示，一个平行板电容器，极板面积为S，极板间距为d，极板间充满介电常数为ɛ的介质。现将电容器接在电压为U的电源上，求电容器所带电荷量Q。解：根据电容器的电容公式C=ɛS/4πkd，电容器所带电荷量Q为Q=CU=ɛSU/4πkd。2.如图所示，一个由电池、电阻R1和R2组成的串联电路，电池电动势为E，内阻为r。已知R1=10Ω，R2=20Ω，E=6V，r=1Ω。求电路的总电流I和R1两端的电压U1。解：电路的总电流I为I=E/(R1+R2+r)=6V/(10Ω+20Ω+1Ω)=0.2A。R1两端的电压U1为U1=IR1=0.2A×10Ω=2V。3.如图所示，一个由电池、电阻R1和R2组成的并联电路，电池电动势为E，内阻为r。已知R1=10Ω，R2=20Ω，E=6V，r=1Ω。求电路的总电流I和R1两端的电压U1。解：电路的总电流I为I=E/(R1//R2+r)，其中R1//R2为R1和R2的并联电阻，R1//R2=20Ω×10Ω/(20Ω+10Ω)=6.67Ω。因此，I=6V/(6.67Ω+1Ω)=0.75A。R1两端的电压U1为U1=IR1=0.75A×10Ω=7.5V。4.如图所示，一个由电池、电阻R1和R2组成的串联电路，电池电动势为E，内阻为r。已知R1=10Ω，R2=20Ω，E=6V，r=1Ω。现将R2短路，求电路的总电流I和R1两端的电压U1。解：当R2短路时，电路等效为电池直接接在R1上，电路的总电流I为I=E/(R1+r)=6V/(10Ω+1Ω)=0.55A。R1两端的电压U1为U1=IR1=0.55A×10Ω=5.5V。【标准答案及解析】一、单选题1.A解析：电场强度是描述电场性质的物理量，其方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。电场强度的定义式E=F/q是比值定义，其大小与电场本身有关，与试探电荷所受的电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比。在点电荷Q的电场中，距离Q越近的点，电场强度越大。电场强度是矢量，其方向与电场力的方向相同。2.A解析：在点电荷Q1和Q2的电场中，M点距离Q1较近，因此Q1对M点的电场强度较大。M、N两点位于中垂线上，因此电场强度方向均沿中垂线指向Q2。若在中垂线上放置一正试探电荷，其受力方向一定沿中垂线背离Q1。M、N两点关于两点电荷连线对称，但电场强度大小不一定相等，因为电场强度是矢量，需要考虑两个点电荷的贡献。3.C解析：电势是标量，其正负由电场本身的性质和零势能点的选取决定。电势能Ep=qφ是标量，其正负由试探电荷的电荷量和所在点的电势共同决定。在电场中移动一正电荷，若电势能减少，则电场力做正功。等势面上任意两点的电势差一定为零，但电场强度可能不为零。4.C解析：金属球靠近绝缘的金属空腔时，金属球上的电荷会通过空腔内表面重新分布，导致空腔内表面带感应电荷，但空腔内表面任意一点的电场强度为零，因为空腔内表面是等势面。若将金属球与空腔内表面接触，空腔内的电场强度会立即变为零，因为金属球和空腔内表面会形成等势体。5.A解析：电容器的电容C是由其本身的结构（如极板面积、极板间距、介质）决定，与所带电荷量Q和两极板间的电压U无关。平行板电容器电容的公式C=ɛS/4πkd中，k是静电力常量，d是极板间距。电容器充电过程中，极板上的电荷量Q会随时间变化，但不是均匀增加的。电容器的耐压值是指电容器能承受的最大电压，超过该电压就会发生电击穿。6.A解析：将电容器一个极板缓慢远离，极板间距d增大，根据电容公式C=ɛS/4πkd，电容C会减小。由于电容器接在电源上，电压U保持不变，根据Q=CU，电荷量Q会减少。根据能量守恒，电容器极板间的电场强度E会增大，电势差U会增大。7.C解析：电流是电荷的定向移动形成的，其方向规定为正电荷移动的方向。电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小由导体的材料、长度和横截面积决定。欧姆定律的微分形式j=σE中，σ是导体的电导率，其单位是西门子每米（S/m）。金属导体的电阻率ρ随温度升高而增大，半导体的电阻率ρ随温度升高而减小。8.B解析：将电阻丝AB对折后并联，等效电阻R'为原电阻R的1/4。因为对折后，电阻丝的长度变为原来的1/2，横截面积变为原来的2倍，根据电阻公式R=ρL/S，等效电阻R'为原电阻R的1/4。9.A解析：在稳恒电流电路中，任意一个节点的电流代数和为零，这是基尔霍夫电流定律的内容。基尔霍夫电压定律的内容是：在稳恒电流电路中，任意一个回路的电压代数和为零。电源的电动势E等于内阻r与外电阻R串联时的总电压。电源的输出功率P出等于电源的电动势E与总电流I的乘积。10.A解析：将R2短路后，电路等效为电池直接接在R1上，电路的总电流I会增大，R1两端的电压U1会减小。因为总电阻减小，根据欧姆定律，总电流I会增大。R1两端的电压U1为U1=IR1，由于I增大，U1会减小。二、填空题1.kQ/r²，沿径向指向Q解析：在点电荷Q的电场中，距离Q为r处的电场强度大小为kQ/r²，方向沿径向指向Q（若Q为正电荷）。2.-10×10⁻⁶解析：电场力做功W=q(φA-φB)=-2μC×5V=-10×10⁻⁶J。3.ɛS/4πkd解析：平行板电容器的电容公式为C=ɛS/4πkd，其中ɛ是介电常数，S是极板面积，d是极板间距。4.5×10⁻⁶解析：电容器所带电荷量Q=CU=100μF×50V=5×10⁻⁶C。5.ρL/S解析：金属导体的电阻公式为R=ρL/S，其中ρ是电阻率，L是长度，S是横截面积。6.j=σE解析：欧姆定律的微分形式为j=σE，其中j表示电流密度，E表示电场强度，σ表示电导率。7.4R解析：将电阻丝长度均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的1/2，根据电阻公式R=ρL/S，电阻变为原来的4倍。8.在稳恒电流电路中，任意一个节点的电流代数和为零；在稳恒电流电路中，任意一个回路的电压代数和为零解析：基尔霍夫电流定律的内容是：在稳恒电流电路中，任意一个节点的电流代数和为零。基尔霍夫电压定律的内容是：在稳恒电流电路中，任意一个回路的电压代数和为零。9.1，5解析：电路的总电流I=E/(R+r)=6V/(5Ω+1Ω)=1A。电源的输出功率P出=I²R=1A²×5Ω=5W。10.1.2，6解析：电路的总电流I=E/(R1//R2+r)=6V/(10Ω×20Ω/(10Ω+20Ω)+1Ω)=1.2A。R1两端的电压U1=IR1=1.2A×10Ω=6V。三、判断题1.×解析：电场线是虚拟的曲线，其疏密程度表示电场强度的大小。2.√解析：在电场中移动电荷时，电势能的变化量与路径无关，仅与起点和终点的电势差有关。3.√解析：等势面与电场线总是相互垂直，因为电场线是电势变化最快的方向。4.×解析：导体的电容与其所带电荷量成正比，但电容是导体本身的属性，与其所带电荷量无关。5.√解析：电容器的电容越大，其储存电荷的能力越强。6.×解析：金属导体的电阻率ρ仅由材料决定，与温度有关。7.×解析：在稳恒电流电路中，电源的输出功率P出可能小于电源的输入功率P入，取决于外电阻R与内阻r的关系。8.√解析：基尔霍夫定律适用于任何电路，包括线性电路和非线性电路。9.√解析：电阻丝的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比。10.√解析：在并联电路中，各支路两端的电压相等。四、简答题1.答：电场强度E是描述电场性质的物理量，其定义式为E=F/q，其中F是试探电荷所受的电场力，q是试探电荷的电荷量。电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。电场强度是矢量，其大小和方向反映了电场的强弱和方向。2.答：电容器的电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量