高二 物理学科必修三模块试卷
(完卷 75 分钟 满分 100 分)
一、单选题
1. 在国际单位制（简称 SI）中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千
克）、s（秒）、A（安培）。导出单位 V（伏特）用上述基本单位可表示为（ ）
A．m2 kg s 4 A 1 B．m2 kg s 3 A 1
C．m2 kg s 2 A 1 D．m2 kg s 1 A 1
2. 如图所示的电路中，U=120V，滑动变阻器 R2的最大值
为 200Ω，R1=100Ω。当滑动变阻器滑至 R2的中点时，a、b
两端的电压为（ ）
A. 60Ω B. 40Ω C. 80Ω D. 120Ω
3. 一根长为 L、横截面积为 S的金属棒，电阻为 R，棒内单位体积的自由电子数
为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定电压时，棒内产生电流，
自由电子定向移动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为（ ）
A. evR B. nevSR
SL L
C. mv
2Sn 2D. mv
e 2eL
4. 如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为 Q1、Q2和 Q3，
P点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为 90o、60o和 30o。若 P
点处的电场强度为零，q>0，则三个点电荷的电荷量可能为（ ）
A. Q1=q，Q2= 2q，Q3=q
B. Q1= - q，Q2=
4 3q，Q = -4q
3 3
C. Q1= - q，Q2= 2q，Q3= -q
D. Q1= q，Q2=
4 3q，Q = 4q
3 3
二、双选题
5. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示
意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压
不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（ ）
A. 材料竖直方向尺度减小
B. 极板间电场强度变小
C. 极板间电场强度变大
D. 电容器电容变大
试卷第 1页，共 5页
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6. 如图所示，平行线代表电场线或等势面，带电量为
1.6×10-18C的带正电微粒，在电场中仅受电场力作用，
由 A点运动到 B点，动能减少了 100eV，已知 A点的
电势为-10V，元电荷电荷量 e=1.6×10-19C，则（ ）
A．无论平行线代表的是电场线还是等势面，B点的电势都是 0V
B．无论平行线代表的是电场线还是等势面，B点的电势都是-20V
C．若平行线代表的是电场线，微粒运行轨迹是 2
D．若平行线代表的是等势面，微粒运行轨迹是 2
7. 如图所示，一质量为 m、电荷量为 q（q>0）的粒子以速度 v0从 MN连线上的
P点水平向右射入大小为 E、方向竖直向下的匀强电场中。已知 MN与水平方向
成 45o角，粒子的重力可以忽略。则粒子到达 MN连线上的某点时（ ）
A. 所用的时间为 2mv0
qE
B. 速度大小为 5v0
C. 与 P点的距离为 2 2mv
2
0
qE
D. 速度方向与竖直方向的夹角为 30o
8．如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为 E 1 104N / C的匀强电场。在
匀强电场中有一根长 L 2m的绝缘细线，一端固定在 O点，
另一端系一质量为 0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖
直方向成 37°角，若小球获得初速度恰能绕 O点在竖直平面
内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力
势能零点，cos37° 0.8，g取10m/s2。下列说法正确（ ）
A．小球在运动至圆周轨迹上的最高点时动能最小
B．小球的带电荷量 q=5×10-5C
C．小球在运动至圆周轨迹上的最低点时动能和电势能之和最大
D．小球动能的最大值为 5J
三、填空与实验
9．半径为 R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于 O
点，环上均匀分布着电量为 Q的正电荷。点 A、B、C将
圆环三等分，取走 A、B处两段弧长均为 L的小圆弧上
的电荷。将一点电荷 q置于OC延长线上距 O点为2R的 D
点，O点的电场强度刚好为零。圆环上剩余电荷分布不
变，则 q的电性为 ，电荷量大小为 （用题目给的字母表示）。
10．两根材料相同的均匀导线 A和 B，其长度分别为 1m 和 2m，
串联在电路中形成回路时，电势 的变化规律如图所示，则 A
和 B导线两端的电压之比为 ，A和 B导线的电阻之
比为 ，A和 B导线的横截面积之比为 。
试卷第 2页，共 5页
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11．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个
顶点，若该电场方向与正方形所在平面平行，已知 A、B、C
三点的电势分别为15V，3V， 3V，则：
(1)D点电势为 V；
(2)在图中画出经过 A的一条电场线。（辅助线请用虚线表示）
12．(1)某同学分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次
测量的示数如图（a）和图（b）所示，则圆柱体的长度为 cm，直径
为 mm。
（2）如图所示，电流计的内阻 Rg 98 ，满偏电流 Ig 1mA，R1 902 ，R2 2 。
I、当S1和S2均断开时，改装成的表是电压表，量程为 ；
II、当S1和S2均闭合时，改装成的表是电流表，量程为 ；
13．某实验小组用伏安法测电阻，设计了三个电路图如图（a）、图（b）、图（c）
所示，待测电阻Rx约为300 ，电压表的内阻约为3k ，电流表的内阻约为10 。
(1)若采用图（a）和图（b）的电路进行实验，测得的电阻值分别记为Rxa和Rxb，
则 （填“ Rxa ”或“ Rxb ”）更接近真实值，这个值比真实值 （填“偏大”
或“偏小”）；
(2)为减小实验误差，采用图（c）的电路进行实验，请用笔画线代替导线，将图
（d）实物图连接成完整电路 ；
试卷第 3页，共 5页
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(3)图（c）实验中滑动变阻器R2滑片置于 a端，先将 S2接 1，闭合 S1，调节R1和R2，
使电流表和电压表示数适当，电流表和电压表的示数分别为 4.00mA、2.40V；再将
S2接 2，保持 （填“R1”或“R2 ”）不变，调节另一滑动变阻器，电流表和电
压表示数分别为 4.64mA、1.40V，经计算得 Rx （保留 3位有效数字）；
(4)图（c）实验中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表内阻对电阻的测量值无影响
B．电压表内阻对电阻的测量值有影响
C．电阻的测量值没有误差
四、解答题
14．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机两端电压为5V时，卡住电动机，
电路中电流为5A，正常工作时电路中的电流为1A，物体 A重20N。忽略一切摩
擦，求正常工作的情况下：
(1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少；
(2)电动机的输出功率是多少；
(3)电动机匀速提升重物的速度；
15．如图甲所示，真空室中电极 K连续发出的电子（初速度不计）经过电势差为
U1的加速电场加速后，沿两水平金属板 C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，
最后打在荧光屏上。C、D两板间的电势差UCD随时间变化如图乙所示，设 C、D
间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。已知电子的质量为m、电荷量为e（重
力不计），板间距离为d，偏转电压U2，所有电子都能通过偏转电场且通过偏转
t
电场的时间为 t0 ，电子从离开偏转电场到达荧光屏所需时间为 06 。求：
(1)金属板 C的长度 L；
(2)若UCD的周期T t0，求电子能够到达荧光屏上的区域的长度；
(3)若UCD的周期T 2t0，当 t=2t0/3 时刻进入偏转电场的电子打到荧光屏上的位
置与 O点的距离？
试卷第 4页，共 5页
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16．如图（a），长度 L=0.8m 的光滑杆左端固定一带正电的点电荷 A，其电荷量
Q=1.8 10 7C；一质量 m=0.02kg，带电量为 q的小球 B套在杆上。将杆沿水平方
向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为 x轴正方向建立坐标
系。点电荷 A对小球 B的作用力随 B位置 x的变化关系如图（b）中曲线 I所示，
小球 B所受水平方向的合力随 B位置 x的变化关系如图（b）中曲线 II 所示，其
中曲线 II 在 0.16≤x≤0.20 和 x≥0.40 范围可近似看作直线。（静电力常量
k 9 109N m / C2）
求：（1）小球 B所带电量 q;
（2）非均匀外电场在 x=0.3m 处沿细杆方向的电场强度大小 E；
（3）在合电场中，x=0.4m 与 x=0.6m 之间的电势差 U。
（4）已知小球在 x=0.2m 处获得 v=0.4m/s 的初速度时，最远可以运动到 x=0.4m。
若小球在 x=0.16m 处受到方向向右，大小为 0.04N 的恒力作用后，由静止开始运
动，为使小球能离开细杆，恒力作用的做小距离 s是多少？
试卷第 5页，共 5页
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参考答案：
1、B 2、B 3、B 4、D 5、AB 6、AD 7、BC 8、CD
q 2QΔL
9、负电荷， πR
10、 3 : 2 3 : 2 1:3
11、(1)9V （2）如图
12、（1）5.02 5.315/5.314/5.316
（2）0 1V；0 0.05A
13、(1) Rxb 偏大
(2)
(3) R1 298
(4)A
14、（1）电动机两端电压为5 V时，卡住电动机，电路中电流为5 A，可知电动机线圈电阻
r U 5为 1
I 5
正常工作时电路中的电流为1A，则电动机线圈电阻消耗的热功率为
P热 I
'2r 12 1W 1W
（2）电动机正常工作时的电功率为
P UI 电 5 1W 5 W
电动机的输出功率为 P出 P电 P热 5 W 1W 4 W
（3）根据 P出 Gv
4
可知物体匀速运动时的速度为 v m / s 0.2 m / s
20
15、（1）电子经过加速电场过程，根据动能定理可得
eU 1 21 mv2 0
解得
v 2eU 10 m
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所有电子都能通过偏转电场且通过偏转电场的时间为 t0 ，则偏转电场的长度为
L v0t0
可得
L t 2eU 10 m
（2）若UCD的周期T t0，所有电子在偏转电场中运动过程，在竖直方向有半个周期时间内
的加速度方向竖直向上，有半个周期时间内的加速度方向竖直向下，可知经过一个周期，电
子的竖直分速度刚好为 0；则 t 0时刻进入的电子向下侧移距离最大，为
y 1 eU 2 t
2 2
0 2 eU 2t0下 2 dm 2
4dm
t
同理可知 t 0 时刻进入的电子向上侧移距离最大，为
2
1 eU 2 2y 2 t eU t上
0 2 2 0
2 dm 2 4dm
所以荧光屏上电子能够到达的区域的长度为
eU t 2Δy y y 2 0上 下 2dm
（3）若U
T
CD的周期T 2t0，则电子在偏转电场的运动时间为 2
在 t=2t0/3 进入的电子：
先在竖直方向上，前 t0/3 向下加速运动，接着 t0/3 电场方向，电子做向下匀减速运动，
速度恰好减到为零：
y 2 1 a (t0 )2 qU 2t
2 向下
1
0
2 3 9md
接着 t0/3 向上加速运动：
y 1 a (t0 )2 qU t
2 向上
2
2 0
2 3 18md
出偏转电场后，t0/6 向上匀速
v t0 qU 2t02 y a 3 3m
t qU t 2 向上y3 v2 y
0 2 0
6 18md
2
y y y y qU 2t0 qU 2t
2 qU t 2
所以， 1
0 2 0
2 3 09md 18md 18md
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16、（1）1 10 6C （2）3 104N / C （3）800v （4）0.065m
qQ
【详解】（1）由图可知，当 x=0.3m 时，有F1 k x2
0.018N
q F1x
2
1 10 6因此 C
kQ
（2）设在 x=0.3m 处点电荷与小球间作用力为 F2，
F F2 qE合
F F
E 合 2 0.012 0.018因此 N/C 3 104 N/C
q 1 10 6
电场在 x=0.3m 处沿细杆方向的电场强度大小为 3 104N/C，方向水平向左；
（3）根据图像可知在 x=0.4m 与 x=0.6m 之间合力做功为
W 0.004 0.2J 8 10 4J
合
由公式 qU W合
可得
W
U 合 800V
q
（4）由图可知小球从 x=0.16m 到 x=0.2m 处，电场力做功为
W 0.03 0.041 6 10
4J
2
小球从 x 0.2m到 x 0.4m处，电场力做功为
W 12 = mv2 = 1.6 10 3 J2
由图可知小球从 x 0.4m到 x 0.8m处，电场力做功为
W3 0.004 0.4J 1.6 10
3J
由动能定理可得
W1 +W2 +W3+F s外 =0
解得
W W W
s 1 2 3 0.065m
F外
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