新教材2023年高中物理本冊綜合學業(yè)質(zhì)量標準檢測新人教版必修第三冊

這是一份新教材2023年高中物理本冊綜合學業(yè)質(zhì)量標準檢測新人教版必修第三冊，共13頁。
本冊綜合學業(yè)質(zhì)量標準檢測本卷分第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12小題，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～8小題只有一個選項符合題目要求，每小題3分；第9～12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0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(chǎn)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．(2022·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，a、b為電場中的兩點，則(　D　)A．a點的電場強度比b點的小B．a點的電勢比b點的低C．檢驗電荷－q在a點的電勢能比在b點的大D．將檢驗電荷－q從a點移到b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b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－q從a點移到b點，電場力做負功，電勢能增加，故選項C錯誤，D正確。3．(2022·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、D 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甲＝R乙 B．R甲＝R乙C．R甲＝2R乙 D．R甲＝4R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r，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)，R乙＝2r，所以R甲＝R乙，所以B正確。4．(2022·全國高二專題練習)在如圖所示電路的三根導線中，有一根是斷的，電源、電阻R1和R2以及另外兩根導線都是好的。為了查出斷導線，某同學想先將多用電表的紅表筆連接電源的正極a，再將黑表筆分別連接電阻器R1的b端和R2的c端，并觀察多用電表指針的示數(shù)。在下列選擋中，符合操作規(guī)程的是(　A　)A．直流10 V擋  B．直流0.5 A擋C．直流2.5 V擋  D．歐姆擋解析：直流0.5 A擋接入電路時，如果電路ac兩點之間存在斷路，則電流表和5 Ω串聯(lián)接入電路，則此時電路的電流為I＝＝＝1.2 A，電流會燒毀電流表，同理直流2.5 V擋接入電路，如果在ac之間存在斷路，則電壓表測量電源電壓，燒毀電壓表，損壞電表，歐姆擋不能接外電源。5．(2022·湖北陽新縣高級中學高二階段測試)如圖所示，完全相同的甲、乙兩個環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O2，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此時a點的磁感應強度大小為B1，b點的磁感應強度大小為B2。當把環(huán)形電流乙撤去后，c點的磁感應強度大小為(　A　)A．B1－ B．B2－C．B2－B1 D．解析：甲乙兩環(huán)在b點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，方向相同，則兩環(huán)在b點分別產(chǎn)生的磁感應強度大小為，兩環(huán)在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B1，甲環(huán)在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為，兩環(huán)在a點產(chǎn)生的磁感應強度方向相同，則乙環(huán)在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B1－，由于乙環(huán)在a點產(chǎn)生的磁感應強度與甲環(huán)在c點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，則當把環(huán)形電流乙撤去后，c點的磁感應強度大小為B1－，故A正確；BCD錯誤。6．(2022·安徽太和縣第八中學高二開學考試)如圖所示的兩電路中，電路甲和電路乙分別用開關S1、S2控制，小燈泡L有電流流過就能發(fā)光。則下列操作能使L發(fā)光的是(　A　)A．保持S1閉合，閉合S2的瞬間 B．保持S2閉合，斷開S1的瞬間C．保持S2閉合，閉合S1的瞬間 D．保持S1斷開，閉合S2的瞬間解析：保持S1閉合，閉合S2的瞬間，穿過閉合電路甲的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流，則L發(fā)光，A正確；保持S2閉合，斷開或閉合S1的瞬間，穿過電路甲的磁通量沒有發(fā)生變化，則電路甲中沒有感應電流產(chǎn)生，L不能發(fā)光，BC錯誤；保持S1斷開，電路甲沒有構成閉合回路，不管S2是否閉合，電路甲中都不可能有感應電流產(chǎn)生，L都不能發(fā)光，D錯誤。7．(2021·廣東揭東二中高三開學考試)如圖所示的電容式話筒是一種電容式傳感器，其原理是：導電性振動膜片與固定電極構成了一個電容器，當振動膜片在聲壓的作用下振動時，兩個電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號就變成了電信號。則當振動膜片向右振動時(　C　)A．電容器電容減小B．電容器帶電荷量減小C．電容器兩極板間的電場強度增大D．電阻R上電流方向自左向右解析：振動膜片向右振動時電容器兩極板間的距離d變小，由C＝，知電容增大，電容器兩極板間電壓U不變，由C＝，知電容器帶電荷量增大，正在充電，所以R中電流方向自右向左，ABD錯誤；在U不變的情況下，d減小，由E＝，可知極板間電場強度增大，C正確。8．(2022·全國高二單元測試)如圖所示電路中，已知電源接入電路后能提供大小保持不變的電流，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，滑動變阻器兩端電壓的變化量為ΔU，定值電阻R1兩端電壓的變化量為ΔU1，定值電阻R2兩端電壓的變化量為ΔU2。下列說法正確的是(　C　)A．ΔU＞0  B．ΔU2＞0C．ΔU1＞0  D．|ΔU1|＞|ΔU|解析：當滑動變阻器的滑片P向右移動時，接入電路的電阻減小，則總電阻也減小，而電源的輸出電流不變，由歐姆定律可知，并聯(lián)部分兩端的電壓減小，所以R2兩端的電壓減小，即ΔU2＜0，B錯誤；R2是定值電阻，所以通過R2的電流減小，電源的輸出電流不變，則通過R1的電流增大，R1兩端的電壓增大，即ΔU1＞0；滑動變阻器兩端的電壓減小，即ΔU＜0，A錯誤；R1兩端的電壓增大，滑動變阻器兩端的電壓減小，R1和滑動變阻器兩端的電壓之和減小，則R1兩端電壓的變化量的絕對值小于滑動變阻器兩端電壓的變化量的絕對值，即|ΔU1|＜|ΔU|，D錯誤。9．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(chǎn)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3×108 m/s，與電磁波的頻率無關，故A項正確；周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場又產(chǎn)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，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。10．如圖所示是簡化的多用電表的電路。轉(zhuǎn)換開關S與不同接點連接，就組成不同的電表，已知R3＜R4，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R1起分流作用，S與2連接時，R1＋R2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R3＜R4，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，R6為歐姆擋調(diào)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。11．(2022·山西洪洞二中高二階段練習)如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩點電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩點電荷的連線，且a與c關于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩點電荷的連線上。以下判斷正確的是(　BC　)A．b點電場強度大于d點電場強度B．b點電場強度小于d點電場強度C．a、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D．試探電荷＋q在a點的電勢能小于在c點的電勢能解析：在兩等量異種點電荷連線上，中點電場強度最小；在兩等量異種點電荷連線的中垂線上，與電荷兩點連線的交點處電場強度最大，所以b點電場強度小于d點電場強度。故A錯誤，B正確；由對稱性可知，a、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差。故C正確；因a點的電勢高于c點的電勢，故試探電荷＋q在a點的電勢能大于在c點的電勢能。故D錯誤。12．(2022·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a，另一帶電荷量也為＋Q的小球b套在OF桿上，小球b沿桿加速下滑到達F點時，速度為3 m/s，越過M點后繼續(xù)下滑。已知EF垂直于OE，EM垂直于OF，∠OEN＝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3 m/sB．在N點時，速度為5 m/sC．從F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、N兩點電勢相等，由F到N電勢先升高后降低，M點電勢最高，由F至N過程，電場力做功為零，由動能定理：mg·LFN·cos 30°＝mv－mv，LFN＝LEF＝ m，解得：vN＝5 m/s，故A錯誤，B正確；由F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(共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)13．(6分)(2022·全國高二課時練習)用伏安法測量一個定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：A．待測電阻Rx(大約100 Ω)；B．直流毫安表A1(量程0～10 mA，內(nèi)阻約100 Ω)；C．直流毫安表A2(量程0～40 mA，內(nèi)阻約40 Ω)；D．直流電壓表V1(量程0～6 V，內(nèi)阻約5 kΩ)；E．直流電壓表V2(量程0～15 V，內(nèi)阻約15k Ω)；F．直流電源(輸出電壓4 V，內(nèi)阻不計)；G．滑動變阻器R(阻值范圍0～50 Ω，允許最大電流1 A)；H．開關一個、導線若干。(1)根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，為使實驗結果更加準確直流毫安表應選__C__，直流電壓表應選__D__；(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖，要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些；(3)用鉛筆按電路圖將實物圖連線。答案：(2)見解析　(3)見解析解析：(1)由于直流電源的電動勢為4 V，待測電阻Rx阻值約100 Ω，故通過Rx的最大電流約為40 mA，所以直流毫安表應選C，直流電壓表若選0～15 V量程，則讀數(shù)誤差較大，故應選D。(2)由于要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些，所以滑動變阻器采用分壓式接法，由于＝＝50＞＝＝2.5，待測電阻屬于小電阻，故電流表采用外接法，電路圖如圖所示。(3)根據(jù)電路圖，實物圖連線如圖所示。14．(8分)在做“用電流表和電壓表測電池的電動勢E(約3 V)和內(nèi)電阻r”的實驗時，部分器材參數(shù)如下：電壓表(量程3 V)，電流表(量程0.6 A)，定值電阻R0(阻值為3 Ω)，滑動變阻器R(阻值約30 Ω)。(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×1 Ω擋，調(diào)零后，紅黑表筆分別接R兩端，讀數(shù)為30 Ωc．將多用表選擇開關置于×100 Ω擋，調(diào)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__2_200__Ω，然后又將兩表筆接電流表兩端，發(fā)現(xiàn)指針位置與圖乙?guī)缀醪蛔儭Ｓ梢陨喜僮骺膳袛喟l(fā)生斷路故障的元件是__電流表__(填元件名稱)。(2)她設計的實驗電路中定值電阻R0的作用是(說出一條理由即可)__保護電源__。(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＝__3.00__ V，電池內(nèi)阻r＝__0.41__Ω(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2 200 Ω；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(nèi)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R0的作用是：①保護電源，②增大電源等效內(nèi)阻，使調(diào)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)U－I圖像得：當電流I＝0時，U＝3.00 V，所以電池的電動勢E＝3.00 V，通過U－I圖像求出該直線的斜率為k＝Ω≈3.41 Ω，也就是r＋R0≈3.57 Ω，所以電池內(nèi)阻r＝0.41 Ω。三、論述、計算題(本題共4小題，共46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)15．(8分)(2022·山東夏津第一中學高二階段測試)如圖所示，電源電動勢E＝12 V，電源內(nèi)阻r＝0.5 Ω。定值電阻R1＝5.5 Ω，R2＝12.0 Ω。求：(1)閉合開關S后，求流過電源的電流；(2)若在ab之間接一個C＝200 μF的電容器，閉合開關S，電路穩(wěn)定后，求電容器上所帶的電荷量。答案：(1)0.67 A　(2)1.6×10－3 C解析：(1)閉合開關，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，流過電源的電流為I＝≈0.67 A。(2)閉合開關S，電路穩(wěn)定后電阻R2兩端的電壓為U2＝IR2＝8 V，電容器上所帶電荷量Q＝CU2＝1.6×10－3 C。16．(8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(cè)過O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＝－1×10－10 C，質(zhì)量m＝1×10－10 kg的帶電粒子從O點以初速度v0＝10 m/s沿x軸正方向運動，忽略粒子重力。(1)求粒子在x＝0.02 m處所受的電場力；(2)請通過計算說明粒子能否到達x＝0.08 m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)1×10－7 N　方向水平指向O點(2)0.05 m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＝，E＝103 V/m，故粒子運動到x＝0.02 m處所受電場力，F＝qE＝1×10－7 N，方向水平指向O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＝0.05 m，故粒子不能到達x＝0.08 m處，粒子向右運動最遠點的位置坐標為x＝0.05 m。17．(14分)(2022·福建省仙游縣楓亭中學高二期末)如圖所示，內(nèi)表面絕緣光滑的圓軌道位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為r，A、B分別為內(nèi)軌道的最高點和最低點，圓心O固定電荷量為＋Q的點電荷，質(zhì)量為m、電荷量為－q的小球能在圓軌道內(nèi)表面做完整的圓周運動，重力加速度為g，靜電力常量為k(1)若小球經(jīng)過B點的速度為v0，求此時對軌道的壓力大??；(2)求小球經(jīng)過A點最小速度的大小v。答案：(1)m＋mg－　(2)解析：(1)設此時軌道對小球的支持力為N，由向心力公式有N＋－mg＝m，解得 N＝m＋mg－ ，由牛頓第三定律可知對軌道的壓力大小 N′＝N＝m＋mg－，(2)小球經(jīng)過A點的最小速度時，與軌道間的彈力為0，則有＋mg＝m，解得 v＝。18．(16分)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(zhì)子從K點沿軸線進入加速器并依次向右穿過金屬筒，筒B接地(電勢為零)，兩筒間電壓恒定。不同時刻釋放的質(zhì)子進入金屬筒A時速度均為8×105 m/s，進入金屬筒B時速度均為1×106 m/s，從B筒右端射出后，沿兩水平金屬板M、N間的中心線射入，MN板長L＝10 cm，板間距d＝10 cm，加在MN板上的電壓UMN隨時間t變化的圖像如圖乙所示。粒子穿過MN板的極短時間內(nèi)，電場可視作恒定的。兩板右側(cè)放一圓筒，其表面有一層厚度不計的方格坐標紙。筒的左側(cè)邊緣與極板右端距離l＝8 cm，圓筒繞其軸線勻速轉(zhuǎn)動，周期T＝2 s，筒的周長s＝20 cm，筒能接收到通過AB板后射出的所有質(zhì)子。質(zhì)子的比荷為1×108 C/kg，不計質(zhì)子重力。(1)請根據(jù)所學知識，解釋并說明質(zhì)子在漂移管內(nèi)的運動狀態(tài)；(2)粒子在AB之間加速時，求A管的電勢；(3)以t0＝0時刻進入MN的質(zhì)子打到圓筒記錄紙上的點為坐標原點，取y軸豎直向上為正，計算質(zhì)子打到記錄紙上沿y軸方向的最大側(cè)移量；(4)通過計算，在圖丙的坐標紙上定量地畫出0～2 s內(nèi)質(zhì)子打在記錄紙上形成的痕跡圖線。答案：(1)見解析　(2)1 800 V　(3)13 cm　(4)見解析解析：(1)由于漂移管的靜電屏蔽作用，其內(nèi)部場強處處為零，故質(zhì)子在漂移管內(nèi)做勻速直線運動。(2)質(zhì)子在AB之間加速，假設AB兩管之間的電壓為U，根據(jù)動能定理得：qU＝mv－mv代入數(shù)據(jù)得U＝1 800 V，由于B管接地，電勢為0，則A管電勢φA＝1 800 V。(3)當質(zhì)子恰好從M板邊緣射出時，打到記錄紙上位置最高，記縱坐標為y。在MN板間向上偏轉(zhuǎn)的過程中，質(zhì)子初速度是1×106 m/s，水平位移是L，豎直位移是，假設此時對應的偏轉(zhuǎn)電壓為UNM，偏轉(zhuǎn)時間為t0，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律有＝at，a＝，L＝vBt0，代入數(shù)據(jù)解得UNM＝1×104 V。此質(zhì)子從MN板間射出時沿y方向的分速度為vy＝t0＝1×106 m/s，由幾何關系得＝，代入數(shù)據(jù)解得y＝13 cm質(zhì)子在y軸上的最大側(cè)移量為13 cm。(4)又UNM＝1×104 V＜2×104 V，圓筒轉(zhuǎn)動的一個周期內(nèi)質(zhì)子打在圓筒上的最高點不止一個。所對應的時刻分別為0.25 s和1.25 s。根據(jù)題中關于坐標原點與起始記錄時刻的規(guī)定，第一個最高點的x坐標為2.5 cm，第二個最高點的x坐標為12.5 cm。綜上所述，質(zhì)子打在記錄紙上最高點的坐標為(2.5 cm,13 cm)或(12.5 cm,13 cm)從題給的UMN隨時間t變化的圖像可以知道，一個周期內(nèi)只有0～0.25 s,0.75 s～1 s,1～1.25 s，1.75～2 s這幾段時間內(nèi)才有粒子打到記錄紙上。且當－1×104 V＜UNM＜1×104 V時，打到紙上的位置坐標滿足Y＝。