2024-2025学年高中物理人教版必修三单元测试：综合复习与测试
一、单选题
1．如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下面说法正确的是( )
A.外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
B.外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变
C.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变
D.外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
2．关于电源电动势的概念，以下说法中正确的是( )
A.电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同
B.在闭合电路中，电源电动势在数值上总是等于电源两端的电压
C.在闭合电路中，电源电动势在数值上等于内、外电压之和
D.电源把其他形式的能转化为电能越多，电源电动势越大
3．如图，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，两灯亮度的变化情况为( )
A.A灯和B灯都变亮 B.A灯和B灯都变暗
C.A灯变亮，B灯变暗 D.A灯变暗，B灯变亮
4．如图所示，电源电动势，内阻，电阻，电容器的电容，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为( )
A. B. C. D.
5．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表的读数与电压表读数的变化情况是( )
A.变大，变小 B.变大，变大
C.变小，变小 D.变小，变大
6．如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，电源电动势，内阻不计.四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
7．如图所示，正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷，电荷量相等，O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动，则( )
A.在移动过程中，O点电场强度变小
B.在移动过程中，C点的电荷所受静电力变大
C.在移动过程中，移动的电荷所受静电力做负功
D.当其移动到无穷远处时，O点的电势高于A点
8．如图所示，导体ab是金属线框的一个可动边，ab边长，磁场的磁感应强度，当ab边以速度向右匀速移动时，下列判断正确的是( )
A.感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为0.2V
B.感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为0.4V
C.感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.2V
D.感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.4V
二、多选题
9．某型号脂肪测量仪（如图甲所示）可以测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者( )
A.电流表示数小 B.电压表示数大
C.电源内阻的电压大 D.路端电压大
10．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( )
A.电源电动势为4 V
B.电源内阻为1 Ω
C.反映电源内部的发热功率变化的图线是b
D.当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
11．某厂家生产的医用监护仪配套的电池如图所示，某同学根据电池上的信息，所做判断正确的是( )
A.电源接入电路时两极间的电压为12 V
B.电源没有接入电路时两极间的电压为12 V
C.该电池充电一次可以提供的最大电能为
D.该电池充电一次可以提供的最大电能为
12．纸面内存在沿某方向的匀强电场，在电场中取O点为坐标原点建立x轴，以O为圆心、R为半径，从x轴上的a点开始沿逆时针方向作圆，是圆周上的8个等分点，如图（a）所示；测量圆上各点的电势φ与半径同x轴正方向的夹角θ，描绘的图像如图（b）所示，下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为
B.O点的电势为
C.a、e两点的电势差为
D.从e到f，电势一直降低，从g到h，电势一直升高
三、填空题
13．在静电场中的某点A放一个试探电荷，受到的电场力为，方向向右，则A点的场强的大小为__________N/C，方向__________（填“向左”或“向右”）。如果将试探电荷移开，则A点的场强的大小为__________N/C。
14．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如下图所示，三点的电势分别为20V、34V、52V，则O点的电势为__________V，匀强电场的电场强度大小为__________V/cm，电场强度的方向与x的夹角的正切值__________。
四、计算题
15．如图所示的电路中，电源的电动势，内阻；电阻，；电容器的电容，闭合开关S，求：
（1）通过电源的电流；
（2）电容器两端的电压；
（3）当断开开关S后，通过电阻的电荷量。
16．如图所示电路中，电源的电动势，内阻为电阻箱。已知，求：
（1）先将调到3 Ω，则开关S断开和接通时，通过的电流分别为多大？
（2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将的阻值调到多大？这时A、B间电路消耗的最大电功率是多少？
（3）为了使开关S接通时自身消耗的功率最大，应将的阻值调到多大？这时消耗的最大电功率是多少？
17．如图所示，放在足够大的水平桌面上的薄木板的质量，木板中间某位置叠放着质量的小物块，整体处于静止状态.已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与桌面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，薄木板足够长.现对木板施加水平向右的恒定拉力，当木板向右运动的位移时，撤去拉力F，木板和小物块继续运动一段时间后均静止，求：
（1）撤去拉力F时，木板的速度v；
（2）撤去拉力F后，木板继续运动的位移；
（3）全过程中产生的总热量Q.
18．在真空中，两点电荷的电荷量分别为和，彼此相距5cm，现在距A电荷、距B电荷处放置点电荷C，其电荷量为，求点电荷C受到的静电力的大小和方向。（已知静电力常量）
参考答案
1．答案：D
解析：由题图可知，电灯均为并联，当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，故D正确。
2．答案：C
解析：电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，电压和电势差是两点之间电势的差，它们的物理意义不同，故A错误；电源的电动势等于外电路为断路时电源两端的电压，若电路为通路，电流经过内阻时有电势的降低，此时电源两端的电压小于电动势，故B错误；在闭合电路中，电源电动势在数值上等于内、外电压之和，故C正确；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量，等于将单位正电荷从电源负极移到正极时非静电力做的功，但不是转化的能量越多，电动势越大，故D错误。故选C。
3．答案：A
解析：当滑动变阻器的滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压即A灯两端的电压变大，则A灯变亮，流过A灯的电流变大，总电流减小，则流过滑动变阻器和灯B支路的总电流减小，则定值电阻两端的电压变小，滑动变阻器和灯B并联部分的电压变大，则灯B变亮。故选A。
4．答案：B
解析：闭合开关S，和串联，电容器的电压等于两端的电压，为，电容器上所带的电荷量，故选项B正确。
5．答案：A
解析：滑片P向b移动时，总电阻变大，干路中变小，由于路端电压增大，即电压表的示数变大，由于电压表的示数，故减小，所以A正确。
6．答案：A
解析：由电路图可知与串联后与并联，再与串联.并联电路部分的等效电阻为，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过的电流为，并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则，四个灯泡的实际功率分别为，故四个灯泡中功率最大的是。
7．答案：D
解析：A.O是等量同种电荷连线的中点，场强为0，将A处的正点电荷沿OA方向移至无穷远处，O点电场强度变大，故A不符合题意；B.移动过程中，C点场强变小，正电荷所受静电力变小，故B错误；C.A点电场方向沿OA方向，移动过程中，移动电荷所受静电力做正功，故C错误；D.A点电场方向沿OA方向，沿电场线方向电势降低，移动到无穷远处时，O点的电势高于A点电势，故D正确。故选D。
8．答案：C
解析：根据右手定则可知,感应电流的方向由b到a,又由代入数据可得，感应电动势的大小为0.2V,C正确;
故选C。
9．答案：ABD
解析：体液中含有钠离子、钾离子等，因此容易导电，而脂肪不容易导电，体型相近的两人相比，肥胖人体的脂肪比较瘦人体的脂肪所占比例较大，肥胖人体比较瘦人体电阻较大，测试时，肥胖人体接在电路中的电阻阻值较大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中的电流较小，因此电流表示数小，A正确；由路端电压可知，电流I较小，电源内阻的电压Ir较小，路端电压U较大，电压较小，电压表的示数较大，B、D正确，C错误。故选A、B、D。
10．答案：AD
解析：电源的发热功率，可知其对应的图线是c，C错误；电源总功率，可知其对应的图线是a，结合图像可知，电源电动势，A正确；电源的输出功率，可知其对应的图线是b，代入坐标值（1 A，2 W），解得，B错误；当电流为0.5 A时，根据闭合电路欧姆定律有，D正确。故选A、D。
11．答案：BD
解析：该电池的电动势为12 V，即电源没有接入电路时两极间的电压为12 V，选项A错误，B正确；该电池充电一次可以提供的最大电能为，选项C错误，D正确。
12．答案：AC
解析：A.由题图可知圆周上电势最高的点和电势最低的点
所在的直径与x轴夹角为
且电势差的值为
由匀强电场的电场强度和电势差的关系，
可得电场强度的大小
方向与x轴正方向夹角为，故A正确；
D.根据选项A分析，可画出如图所示电场线
根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知从e到f，电势先降低再升高，从g到h，电势一直升高，故D错误；B.根据匀强电场电势分布特点，O点的电势,故B错误；C.a、e两点的电势差，故C正确。故选AC。
13．答案：100；向左；100
解析：A点的场强的大小为
电场强度方向与负电荷所受电场力的方向相反，故A点的场强的方向向左。
如果将试探电荷移开，则A点的场强不变，大小为100N/C。
14．答案：2；5；0.75
解析：根据匀强电场中平行且相等的线段两端的电势差相等，则有
可得坐标原点处的电势为
设场强方向与x正方向夹角为θ，则沿y轴负向
沿x轴负向
则场强
解得
15．答案：（1）1 A
（2）6 V
（3）
解析：（1）开关闭合，外电路电阻
由闭合电路欧姆定律得
解得
（2）电路的路端电压
通过的电流
电容器两端电压
解得
（3）开关闭合时，电容器的电荷量
断开开关通过的电荷量
16．答案：（1）0.4 A；
（2）0；
（3）3 Ω
解析：（1）将调到3 Ω，则开关S断开时通过的电流
开关S接通时
通过的电流为。
（2）开关S接通后，A、B间电路总电阻为定值，故阻值为0时，总电流最大，A、B间电路的电功率最大为。
（3）为了使开关S接通时自身消耗的功率最大，则需满足，故应将的阻值调到3 Ω，这时消耗的电功率是。
17．答案：（1）（2）1.125m（3）108J
解析：（1）设对木板施加水平向右的恒定拉力大小为时，小物块与木板恰好不发生相对滑动，此时小物块与木板间的摩擦力为最大静摩擦力
设小物块此时的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
对整体有，解得
故对木板施加水平向右的恒定拉力时，小物块与木板保持相对静止。
从木板开始运动到撤去拉力F，对木板和小物块整体分析，根据动能定理有
解得.
（2）撤去拉力后，对木板有，。
木板继续滑行的位移
（3）对木板和物块整体，全过程有
18．答案：，与AC的夹角为
解析：根据库仑定律可知，A对C的库仑力大小为
B对C的库仑力大小为
则点电荷C受到的静电力的大小为
设C受到的静电力方向与AC的夹角为θ，则有
可得
