人教版高中物理新教材同步讲义 必修第三册 模块综合试卷（含解析）

这是一份人教版高中物理新教材同步讲义 必修第三册 模块综合试卷（含解析），共12页。
模块综合试卷
(满分：100分)
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1．(2021·宿迁市高一期中)关于电场强度，下列认识正确的是(　　)
A．若在电场中的P点不放试探电荷，则P点的电场强度为0
B．点电荷的电场强度公式E＝k表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比
C．电场强度公式E＝表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍
D．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同
答案　B
解析　电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，A错误；点电荷的电场强度公式E＝k表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与点电荷的电荷量成正比，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，B正确；电场强度公式E＝只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，所以电场强度的大小与该点所放试探电荷的电荷量不成反比，C错误；由F＝qE可知，故D错误．
2.某区域的电场线分布如图所示，M、N、P是电场中的三个点，则下列说法正确的是(　　)

A．P、N两点电场强度不等，但方向相同
B．同一试探电荷在M点受到的静电力小于在N点受到的静电力
C．同一试探电荷在P点的电势能一定小于在N点的电势能
D．带正电的粒子仅在静电力作用下，一定沿电场线PN运动
答案　B
3.(2021·南通一中期末)如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像，一个带电粒子仅受静电力作用，在x＝0处由静止释放，沿x轴正方向运动，且以一定的速度通过x＝x2处，则下列说法正确的是(　　)

A．x1和x2处的电场强度均为零
B．x1和x2之间的电场强度方向不变
C．粒子从x＝0到x＝x2过程中，电势能先增大后减小
D．粒子从x＝0到x＝x2过程中，加速度先减小后增大
答案　D
解析　φ－x图像的切线斜率越大，则电场强度越大，A项错误；由切线斜率的正负可知，x1和x2之间的电场强度方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向，B项错误；粒子在x＝0处由静止沿x轴正方向运动，表明粒子运动方向与静电力方向同向，静电力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，C项错误；由图线的切线斜率可知，从x＝0到x＝x2过程中电场强度先减小后增大，因此粒子的加速度先减小后增大，D项正确．
4．同一直线上依次有三个点电荷A、B、C，所带电荷量分别为q1、q2、q3，恰好都处于平衡状态，除彼此间相互作用的静电力外不受其他外力作用．已知A、B间的距离是B、C间的距离的2倍，下列情况不可能出现的是(　　)
A．A、C为正电荷，B为负电荷
B．A、C为负电荷，B为正电荷
C．q1∶q2∶q3＝36∶4∶9
D．q1∶q2∶q3＝9∶4∶36
答案　D
解析　三个点电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，近小远大”的关系，同一直线上位于两边的点电荷电性相同并与中间的点电荷电性相反，故A、B正确．判断电荷量大小关系时，距离中间点电荷远的点电荷的电荷量大于距离中间点电荷近的点电荷的电荷量，根据库仑定律，则有＝＝(其中r12为A、B间的距离，r13为A、C间的距离，r23为B、C间的距离)．已知A、B间的距离是B、C间的距离的2倍，则q1∶q2∶q3＝36∶4∶9，故C正确，D错误．
5．(2021·赣州市期末)在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下移动，则下列说法不正确的是(　　)

A．电路再次稳定时，电源效率减小
B．灯L2变暗，电流表的示数增大，电容器极板所带电荷量减少
C．灯L1变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小
D．电源的内部消耗功率增大
答案　C
解析　由题可知，滑片P向下移动，滑动变阻器的阻值R减小，即电路中的总电阻R总减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的总电流I总增大，电路内电压U内增大，路端电压U外减小，电源的效率η＝×100%＝×100%＝×100%，即电源效率减小，所以A正确，但不符合题意；灯L1的电流增大，所以L1的电压U1增大，又路端电压U外减小，所以灯L2和电容器两端的电压U2都减小，所以灯L2变暗，通过L2的电流I2也减小，又总电流增大，所以电流表的示数增大．电容器两端电压减小，由Q＝CU可得，电容器极板所带电荷量减小，所以B正确，但不符合题意；由B选项分析可知，灯L1的电流增大，所以L1变亮，电压表测的是电路的路端电压，所以电压表示数减小，电源的输出功率为P出＝U外I总，路端电压U外减小，总电流I总增大，所以无法判断电源的输出功率变化，所以C错误，符合题意；电源的内部消耗功率为P内＝I总2r，由于总电流I总增大，所以电源的内部消耗功率增大，所以D正确，但不符合题意．
6.如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，所带电荷量绝对值为q，静电力常量为k，下列说法正确的是(　　)

A．油滴带正电
B．油滴受到的静电力大小为
C．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则静电计指针张角减小
D．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将加速向上运动
答案　C
解析　根据题意知，油滴所受静电力与重力平衡，电场强度方向竖直向下，故油滴带负电，A错误；两极板间的电场为匀强电场，库仑定律不适用，B错误；上极板下移，板间距d减小，根据C＝，U＝＝，则E＝＝，故电场强度E不变，F＝qE，可知油滴所受静电力不变，油滴静止不动，根据U＝Ed可知两极板间电压变小，静电计指针张角减小，故C正确，D错误．
7.如图所示，匀强电场的方向平行于O、P、Q三点所在的平面，三点的连线构成一个直角三角形，∠P是直角，∠O＝30°，PQ＝2 cm，三点的电势分别是φO＝5 V，φP＝11 V，φQ＝13 V．下列叙述正确的是(　　)

A．电场的方向沿QO方向，电场强度大小为2 V/m
B．OQ连线中点的电势为6.5 V
C．电子在P点的电势能比在Q点低2 eV
D．沿O→P→Q路径将电子从O点移动到Q点，静电力做的功为8 eV
答案　D
解析　QO间的电势差为8 V，将QO分成8等份，每份的电势差为1 V，如图所示，若A点的电势为11 V，则OA的长度为3 cm.AQ的长度为1 cm.根据几何关系可知，PA⊥OQ，故PA所在的直线为等势线，电场线沿QO方向从Q指向O.电场强度的大小为E＝＝＝2 V/cm，故A错误；根据匀强电场等差等势面的特点，OQ连线的中点电势为φ＝＝ V＝9 V，B错误；将电子从P移动到Q点，静电力做功WPQ＝－eUPQ＝－e×(－2 V)＝2 eV，静电力做正功，电势能减小，故电子在P点的电势能比在Q点高2 eV，故C错误；静电力做功与路径无关，只与始、末位置有关，故WOPQ＝WOQ＝－e×(－8 V)＝8 eV，D正确．

8.(2021·大同一中月考)如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，若A、B对应的横坐标为2 A，那么线段AB表示的功率及I＝2 A对应的外电阻是(　　)

A．2 W，0.5 Ω B．4 W，2 Ω
C．2 W，1 Ω D．6 W，2 Ω
答案　A
解析　因为电源的总功率P总＝EI，所以P－I图线的斜率表示电动势的大小，可得电动势E＝3 V．当电流I＝3 A时，内阻热功率Pr＝I2r＝9 W，可得内阻r＝1 Ω，当电流I′＝＝2 A时，可得外电阻R＝0.5 Ω，线段AB表示的功率即电源的输出功率，则PR＝P总－Pr＝2×3 W－22×1 W＝2 W，故选A.
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)
9.(2021·湖州二中期末)如图所示，空间两个区域存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ分别为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，则(　　)

A．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量向外
B．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量为零
C．在从dc边与MN重合的位置运动到回路完全进入右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量一直减少
D．在从dc边与MN重合的位置运动到回路完全进入右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加
答案　BD
解析　正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时，穿过回路的两个方向相反的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为B，故穿过回路的磁通量为零，选项A错误，B正确；正方形闭合回路在从dc边与MN重合的位置运动到完全进入右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加，选项C错误，D正确．
10.(2021·江苏滨海中学期末)交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是(　　)

A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电压表的示数变小，电流表的示数变大
C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
答案　BD
解析　由于传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，而酒驾驾驶员吹气时，酒精气体浓度变大，R变小，由闭合电路的欧姆定律可知I＝，U＝E－I(R0＋r)，可知电流表示数变大，电压表示数变小，A错误，B正确；电源的输出功率与外电阻R外的关系图像如图所示，由图可知，当R外＝r时电源的输出功率最大，而酒精气体浓度增大导致R＋R0减小，若开始时R＋R0>r，则随着R减小，电源的输出功率增大，若开始时R＋R0