2023版新教材高中物理模块素养检测教科版必修第三册

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第三册全册综合同步测试题，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．每小题只有一个选项符合题目要求)
1．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源．关于能源与能量，下列说法正确的是( )
A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源
B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用
C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源
D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造
2．在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是( )
A．收音机 B．移动电话 C．固定电话 D．电视机
3．下列说法中，正确的是( )
A．公式C＝ eq \f(Q,U)，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
B．由E＝ eq \f(F,q)可知，电场中某点的电场强度E与q成反比
C．由公式φ＝ eq \f(Ep,q)知，电场中某点的电势φ与q成反比
D．根据B＝ eq \f(F,IL)可知，电流元在磁场中某处受到的安培力越大，说明该处磁感应强度越大
4.
如图所示，在O点放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f是以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是( )
A．a、c两点的电场强度相同
B．d、f两点的电势相等
C．点电荷－q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功
D．图中O、b两点之间的电势差与O、e两点之间的电势差不同
5．用充电宝给手机电池充电时，充电宝输出电能转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如图所示．在充电开始后的时间t内，充电宝的输出电压U和输出电流I都可认为是恒定的，若手机电池的内阻为r，则t时间内( )
A.充电宝输出的电流为I＝ eq \f(U,r)
B．充电宝输出的电功为I2rt
C．手机电池产生的焦耳热为 eq \f(U2,r)t
D．手机储存的化学能为E＝UIt－I2rt
6.
三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab＝ad＝ac，若导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为( )
A． eq \r(2)B B． eq \r(3)B
C．3B D．B
7．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为( )
A． eq \f(hP,λc) B． eq \f(λP,hc) C． eq \f(cPλ,h) D．λPhc
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8．关于电磁波，下列说法中正确的是( )
A．只要电场或磁场发生变化，就能产生电磁波
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
9．一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r，该电动机正常工作时，下列说法正确的是( )
A．I、U、r三个量间满足I＝ eq \f(U,r) B．电动机消耗的电功率UI
C．电动机的发热功率为I2rD．电动机的输出功率为 eq \f(U2,r)
10.
如图所示，一带电粒子以初速度v0沿x轴正方向从坐标原点O射入，并经过点P(a>0，b>0).若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从O到P运动的时间为t1，到达P点的动能为Ek1.若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，粒子从O到P运动的时间为t2，到达P点的动能为Ek2.下列关系式正确的是( )
A．t1t2 C．Ek1Ek2
三、非选择题(本题共5小题，共54分；按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(7分)小洪同学要探究一废旧日光灯灯丝(如图1)的伏安特性曲线．
(1)小洪同学要完成该实验，为了得到更大范围的数据，滑动变阻器的接法应选择图2中的________(选填“A”或“B”)图．
经过正确的操作并描点作图，最终得到灯丝的伏安特性曲线如图3所示．
(2)如图4，把灯丝与电流表(量程为0～0.6 A)串联在合适的电源上．此时电流表读数为________ A．
(3)若在图4操作过程中用打火机的火焰加热灯丝，则可结合图3判断电流表指针所处位置可能是图5中的________(选填“甲”或“乙”)图．
12．(9分)某同学使用如图所示的器材研究“影响感应电流方向的因素”．
(1)在图中用实线代替导线将实验器材连成实验电路；
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将向________(选填“左”或“右”)偏；
②线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将向________(选填“左”或“右”)偏；
(3)在上述操作中，如果线圈B与灵敏电流计断开，则线圈B中________．
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．若已知线圈A和线圈B的绕向，不能用楞次定律判定线圈B两接线柱的电势高低
D．若已知线圈A和线圈B的绕向，可以用楞次定律判定线圈B两接线柱的电势高低
13．(10分)真空中有两个带电小球A、B固定在绝缘水平面上，A、B相距L＝30 cm，所带电荷量分别为qA＝－5×10－8 C、qB＝5×10－8 C．A、B两小球均可视为点电荷，静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2.求：
(1)A、B两小球之间的库仑力大小；
(2)带电小球A在B处产生的场强．
14.
(12分)如图所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，∠AOC＝45°，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且PQ⊥OC.
(1)若匀强磁场磁感应强度B＝0.2 T，PQ从O点出发，向右以0.5 m/s的速度匀速运动2 s时，回路的磁通量的变化量是多少？
(2)在图中，若回路面积从S0＝0.5 m2变成St＝2.5 m2，B从B0＝0.2 T变到Bt＝0.4 T，则回路中的磁通量变化量是多少？
15．(16分)如图，在xOy平面的第四象限内有平行于y轴的有界匀强电场E1＝1.5×104 V/m，方向沿y轴正方向；第一象限有一个平行于x轴的有界匀强电场E2(方向未标出)，右边界过B点且平行于y轴．一质量m＝1 kg、电荷量q＝1×10－3 C的带正电小球，从P点以初速度v0＝1 m/s，垂直y轴方向射入第四象限的电场E1中，P点纵坐标yP＝－0.1 m．小球偏转后经过x轴上A点进入第一象限，沿直线运动且恰好未射出电场E2，g＝10 m/s2，求：
(1)小球在第四象限运动的加速度大小；
(2)小球过A点的速度大小；
(3)E2电场的右边界坐标xB.
模块素养检测
1．答案：C
解析：能量是守恒的，能量使用后可能散失到自然界而无法收集，所以要节约能源，A错误；自然界中石油、煤炭等能源是不可再生能源，都是有限的，不可能供人类长久使用，B错误；人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源，选项C正确；能量不能被创造也不会消失，D错误．
2．答案：B
解析：收音机和电视机只能接收电磁波，故A、D错误；移动电话可发射和接收电磁波，故B正确；固定电话接收和发送的是电流信号，故C错误．
3．答案：A
解析：公式C＝ eq \f(Q,U)是电容的定义式，电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关，由电容器本身决定，故A正确；公式E＝ eq \f(F,q)是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，由电场本身决定，故B错误；公式φ＝ eq \f(Ep,q)是电势的定义式，采用比值法定义，φ与Ep、q无关，由电场本身决定，故C错误；B＝ eq \f(F,IL)是磁感应强度的定义式，当电流元电流方向垂直于磁场方向时，电流元受到的安培力越大，说明所在位置磁场越强，不确定电流方向与磁场方向的关系，无法通过受到的安培力大小来比较磁场强弱，故D错误．
4．答案：B
解析：a、c两点场强大小相等，方向不同，A错误；整个球面为一等势面，d、f两点的电势相等，B正确；整个球面为一等势面，在球面上任意两点之间移动电荷，电场力不做功，C错误；整个球面为一等势面，UOe＝UOb，D错误．
5．答案：D
解析：手机电池不是纯电阻，则输出电流I≠ eq \f(U,r)，故A错误；因为充电宝的输出电压为U和输出电流为I，故充电宝输出的电功为UIt，故B错误；手机电池产生的焦耳热为Q＝I2rt≠ eq \f(U2,r)t，故C错误；手机电池储存的化学能为E＝UIt－I2rt，故D正确．
6．答案：D
解析：
根据安培定则判断三根直导线在a点磁感应强度的方向如图：
根据几何关系可知：Bb＝Bd
所以三根导线在a点处的合磁感应强度大小为B，A、B、C错误，D正确．
7．答案：B
解析：每个光量子的能量E＝hυ＝h eq \f(c,λ)，设每秒(t＝1 s)激光器发出的光子数是n，则Pt＝nE，每秒钟发光的总能量大小为P，则n＝ eq \f(P,E)＝ eq \f(λΡ,hc)，故B正确，A、C、D错误．
8．答案：BD
解析：要想产生电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是周期性变化的，A错误；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；电磁波可以在真空中传播，选项C错误；电磁波具有能量，电磁波的传播过程，也就是能量的传播过程，D正确．
9．答案：BC
解析：电动机是非纯电阻元件，因此电动机正常工作时，不满足I＝ eq \f(U,r)，A错误；电动机消耗的功率等于电动机的输入功率，因此消耗的功率P＝ UI，B正确；根据焦耳定律可知，电动机的发热功率P热＝I2r，C正确；电动机的输出功率P出＝P入－P热＝UI－I2r，D错误．
10．答案：AD
解析：该过程中由方向平行于y轴的匀强电场实现，此时粒子做类平抛运动，沿x轴正方向做匀速直线运动；当该过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现时，此时粒子做匀速圆周运动，沿x轴正方向分速度在减小，根据t＝ eq \f(x,v)可知t1Ek2，C错误，D正确．
11．答案：(1)A (2)0.24(0.240也算正确) (3)乙
解析：(1)为了得到更大范围的数据，滑动变阻器应采用分压电路，即应选择图2中的A图．
(2)电流表量程为0～0.6 A，则读数为0.24 A.
(3)若在图4操作过程中用打火机的火焰加热灯丝，则灯丝温度升高，电阻变大，电流减小，则电流表指针所处位置可能是图5中的乙图．
12．答案：(1)
(2)①右 ②左 (3)BD
解析：(1)将电源、开关、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示．
(2)闭合开关，磁通量增加，指针向右偏转，将线圈A迅速插入线圈B，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将向右偏转一下．线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器触头迅速向左滑动时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下．
(3)如果线圈B与灵敏电流计断开，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不过没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向．故B、D正确；A、C错误．
13．答案：(1)2.5×10－4 N (2)5×103 N/C，方向由B指向A
解析：(1)由库仑定律F＝k eq \f(q1q2,r2)得
F＝9.0×109× eq \f(5×10－8×5×10－8,0.32) N＝2.5×10－4 N
(2)由电场强度的定义式E＝ eq \f(F,q)得
E＝ eq \f(2.5×10－4,5×10－8) N/C＝5×103 N/C
方向由B 指向A.
14．答案：(1)0.1 Wb (2)0.9 Wb
解析：(1)导体棒向右以0.5 m/s的速度匀速运动2 s时，位移：
x＝vt＝0.5×2 m＝1 m
由于∠AOC＝45°，此时回路的面积为
S＝ eq \f(1,2)x2＝ eq \f(1,2)×12 m2＝0.5 m2
回路的磁通量即磁通量的变化量
ΔΦ1＝Φ－0＝BS＝0.1 Wb
(2)回路面积从0.5 m2变到2.5 m2，B从0.2 T变到0.4 T时的磁通量
Φ2＝BtSt＝0.4×2.5 Wb＝1.0 Wb
故回路中的磁通量的变化量
ΔΦ2＝Φ2－Φ1＝1.0 Wb－0.1 Wb＝0.9 Wb.
15．答案：(1)5 m/s2 (2) eq \r(2) m/s (3)0.25 m
解析：(1)在沿电场线方向qE1－mg＝ma，小球在第四象限运动的加速度大小a＝5 m/s2.
(2)在沿电场线方向，离开第四象限时，竖直分速度2a·|yP|＝v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(y)) ，解得vy＝1 m/s，小球过A点的速度大小vA＝ eq \r(v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(y)) ＋v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) )＝ eq \r(2) m/s.
(3)小球在第四象限运动时，根据vy＝at，解得t＝0.2 s，小球垂直电场方向的位移xA＝v0t＝0.2 m，因为小球进入第一象限时，水平方向v0与竖直方向vy大小相等，且沿直线运动，则qE2＝mg，因恰好未射出电场E2，故小球做匀减速直线运动，到达E2电场的右边界时速度为零，设水平方向的加速度为a′，小球在E2电场的水平方向有，2a′x＝v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ，ma′＝qE2＝mg，解得x＝0.05 m，E2电场的右边界坐标xB＝xA＋x＝0.25 m．
eq \a\vs4\al(GJ－8)