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2025-2026学年高二物理必修三（2019人教版）全册练习卷（B卷）
一．选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C．麦克斯韦认为变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场
D．在真空中，不是所有电磁波的波长跟频率的乘积大小都相等
【解答】解：A.人们利用红外线来测温，是利用红外线的热效应，体温越高人体发射的红外线越强，温度较低，仍发射红外线，故A错误；
B.紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，故B错误；
C.根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场也可产生电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故C正确；
D.真空中所有电磁波的传播速度都相等，均为3.0×108m/s，所以根据波速公式v＝λf可知，在真空中，所有电磁波的波长跟频率的乘积大小都相等，故D错误。
故选：C。
2．2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
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．电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播
【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场，故A错误；
B、根据物理学史可知，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B正确；
C、电磁波是一种特殊的物质，传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误；
D、各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D错误。
故选：B。
3．等量异种点电荷的电场线和等量同种点电荷的电场线如图所示，下列选项正确的是（ ）
A．对于等量异种点电荷，两电荷连线上的电场强度在中点处最大
B．对于等量异种点电荷，两电荷连线中垂线上的电势处处不相等
C．对于等量同种正点电荷，两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点，电势相等
D．对于等量同种正点电荷，两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度大小相等、方向相同
【解答】解：A、电场线密的地方电场强度大。根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知，两电荷连线上的电场强度在中点处最小，故A错误；
B、对于等量异种点电荷，两电荷连线中垂线是等势线，中垂线上的电势处处相等，故B错误；
C、根据电场线可知，等量同种正点电荷，两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点电势相等，故C正确；
D、根据图像可知，等量同种正点电荷，两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度大小相等、方向相反，故D错误。
故选：C。
4．金属球甲所带的电荷量为﹣2Q，完全相同的金属球乙所带的电荷量为+6Q，当两球之间的距离为r时，两球之间的库仑力为F1；现将两球充分接触后并放回到原来的位置，则两球之间的库仑力为F2，两球可视为点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．+2Q的正电荷从乙转移到甲
B．﹣2Q的负电荷从甲转移到乙
C．F1＝F2
D．F1＝3F2
【解答】解：AB、由电荷守恒定律可知，两球接触后电荷量重新分配，即两球分别带有+2Q的电荷，两球接触的过程中，自由电子发生定向移动，有﹣4Q的负电荷从甲转移到乙，故AB错误；
CD、开始两球之间的库仑力为，接触放回原位置时，两球之间的库仑力为，故F1＝3F2，故C错误、D正确。
故选：D。
5．下面是某同学对静电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据公式可知，电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B．根据公式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C．根据公式可知，带电荷量为1C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V
D．根据公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
【解答】解：A、电场强度取决于电场本身，与检验电荷所带的电荷量无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比，故A错误；
B、电容器的电容大小是由电容器本身决定的，与电容器所带电荷量以及两极板间的电压无关，故B错误；
C、带电量为1C负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为﹣1J，可得A、B点的电势差为，故C正确；
D、公式为真空中点电荷场强的决定式，由该式可知，电场中某点电场强度与场源电荷的电量Q成正比，与该点到场源电荷距离r的平方成反比，故D错误。
故选：C。
6．真空中有两个带电金属导体M、N，其中导体N内部存在空腔，两者间的电场线分布如图中带箭头实线所示，曲线PQ为某带电粒子仅在该电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d为电场中的四个点，O为空腔内部的一点，P、Q为轨迹上两点，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度Ec＞Ea＞Eb＞Ed＞EO
B．电势φc＞φa＞φb＞φd＞φO
C．带电粒子的动能EkQ＞EkP
D．该粒子可能带正电，从Q点运动到P点
【解答】解：A.因为同一电场中，电场线越密集的地方，电场强度越大，则由图可知，c、a、b、d、O几点中，a点的电场线最密集，则这几点中a点的电场强度最大，故A错误；
B.因为处于静电平衡的导体为等势体，且沿电场方向，电势降低，则由图可知，φc＝φa＞φb＞φd＝φO，故B错误；
CD.若粒子从Q点运动到P点，因为粒子所受电场力指向运动轨迹凹侧，则由图可知，该粒子所受电场力方向大致向左，与电场强度方向相反，则该粒子带负电；
因为沿电场方向，电势降低，则Q点电势高于P点电势，且该粒子带负电，则其在Q点电势能小于在P点电势能，由能量守恒可知，该粒子在电势能大的地方动能小，则：EkQ＞EkP，故C正确，D错误；
故选：C。
7．在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内分别有1.0×1018个Na+和Cl﹣通过溶液内部的横截面M，以下解释正确的是（ ）
A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A
B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝0.08A
D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝0.16A
【解答】解：AB、电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反。所以正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向也从A到B，不会相互抵消。故AB错误；
CD、溶液内电流方向从A到B．2s时间内通过通过溶液截面的电荷量
q＝（n1+n2）e，
则根据电流的定义式
I，
代入数据解得，I＝0.16A．故D正确，C错误。
故选：D。
8．如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．A是黑表笔、B是红表笔
B．作电流表时1比2量程大
C．作电压表时6比5量程小
D．测量电阻时，如果指针偏角过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位
【解答】解：A.多用电表红表笔与欧姆表内置电源负极相连，A接电池负极是红表笔、B接电池正极是黑表笔，故A错误；
B.对电流表来说，分流电阻越小量程越大，由图可知接2时分流电阻更大，所以1比2量程大，故B正确；
C.对电压表来说，分压电阻越大量程越大，由图可知接6时分压电阻更大，所以6比5量程大，故C错误；
D.用欧姆挡测电阻时，如果指针偏转过大，说明待测电阻小，应将选择开关拨至倍率更小的挡位，故D错误。
故选：B。
9．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数I1．下列判断正确的是（ ）
A．从0到t1时间内，升降机一定静止
B．从t1到t2时间内，升降机可能做匀加速直线运动
C．从t1到t2时间内，升降机运动时的加速度在变化
D．从t2到t3时间内，升降机可能向下匀加速运动
【解答】解：A、已知升降机静止时电流表的示数I1，从0﹣t1时间内，电流为I1不变，可知物体受到的支持力等于物块重力，物体所受合力为零，升降机可能静止也可能匀速运动，故A错误；
BC、t1到t2时间内，电流大于I1且均匀增大，压敏电阻阻值减小，因为压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以物体受到的支持力FN逐渐增大，0﹣t1时间内时FN＝mg，t1到t2时间内FN＞mg，根据牛顿第二定律FN﹣mg＝ma，可知加速度向上逐渐增大，升降机可能向上做加速度增大的加速运动或向下的加速度增大的减速运动，故B错误，C正确；
D、t2到t3时间内电流不变，电阻不变，压力不变，电流大于静止时的电流，压力大于静止时的压力，物块受到的支持力大于重力保持不变，根据牛顿第二定律FN﹣mg＝ma，加速度向上保持不变，所以t2到t3时间内升降机做匀加速上升运动或者匀减速下降运动，故D错误。
故选：C。
10．现有一辆质量为2t的某品牌电动汽车（如图所示），电池每次充满电后能提供的总电能为60kW h，充电时，直流充电桩充电电压为400V，充电时间为4.5h，充电效率为95%，以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶时汽车将总电能转化为机械能的效率为90%，汽车受到的阻力为重力的0.03倍，由此可知（ ）
A．充电的平均电流为33A
B．汽车牵引力的功率为15kW
C．汽车能匀速行驶的最大距离为324km
D．按电价0.80元/kW h来计算，从电池电能耗尽到充满电需要电费48元
【解答】解：A、根据功的公式：W＝UIt
可得充电电流为：，故A错误；
B、当汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力的大小，即：F＝kmg＝0.03×2×103×10N＝600N
则牵引力的功率为：，故B错误；
C、由题设条件，由功率公式变形得汽车能匀速行驶的时间为：
则汽车匀速行驶的最大距离为：x＝vt＝108×3km＝324km，故C正确；
D、由题意可知，按电价0.80元/kW h来计算，从电池电能耗尽到充满电需要电费：，故D错误。
故选：C。
11．如图甲所示，a、b两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为60°时，圆心处的磁感应强度大小为B．如图乙所示，c导线中通有与a、b导线完全相同的电流，a、b、c垂直圆平面放置在圆周上，且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°，b、c两导线与圆心连线的夹角为30°，则此时圆心处的磁感应强度大小为（ ）
A． B．B C．0 D．
【解答】解：根据安培定则可知ab在O点形成磁感应强度如甲图所示，
已知合场强为B，则由几何关系可知，两电流单独形成的磁感应强度为Ba＝Bb B；
在与圆心O等高的c点放置一与a、b处直导线中电流大小相等、方向垂直于纸面向里的通电直导线时，ab形成的合磁感应强度大小 B，方向水平向右，
再与c形成的磁感应强度的矢量和，如乙图所示，则由几何关系可知，B′B；故A正确，BCD错误。
故选：A。
12．真空中的某装置如图所示，现有质子、α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与O′垂直的荧光屏上（图中未画出），使荧光屏上出现亮点（已知质子、α粒子质量之比为1：4，电荷量之比为1：2，重力不计）。下列说法中正确的是（ ）
A．质子、α粒子在偏转电场中运动时间之比为：1
B．两种粒子出偏转电场时的速度相同
C．在荧光屏上将出现2个亮点
D．偏转电场的电场力对质子、α粒子做功之比为1：2
【解答】解：A、在加速电场中，根据动能定理得：qU1mv02，
解得：v0
因为质子和α粒子的比荷之比为2：1，则进入偏转电场的速度之比为：1；
在偏转电场中运动时间：t，L相同，则知时间之比为1：，故A错误；
B、粒子出偏转电场时在竖直方向上的分速度：vy＝at
则出电场时的速度：v，解得：v，因为粒子的比荷不同，则速度的大小不同，故B错误；
C、粒子在偏转电场中的偏转位移：yat2，可知偏转位移与粒子的电量和质量无关，则粒子的偏转位移相等，荧光屏将只出现一个亮点，故C错误；
D、偏转电场的电场力对粒子做功W＝qEy，因为E和y相同，电量之比为1：2，则电场力做功为1：2，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共3小题，每小题4分，共12分）
13．如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ）
A．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg+qE
B．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg﹣qE
C．剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE
D．剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为
【解答】解：AB.因B球带负电，B球受竖直向下的电场力qE，静止时，如图，对B、C两球整体受力分析：
由平衡条件可得：T＝2mg+3mg+qE＝5mg+qE，故A正确，B错误；
CD.剪断O点与A小球间细线的瞬间，设A、B球间细线的拉力大小为T′，
对A、B整体，由牛顿第二定律可得：qE+mg+2mg＝（m+2m）aA，
对A，由牛顿第二定律可得：T′+mg＝maA，
联立可得：，故C错误，D正确；
故选：AD。
14．科学家通过粒子速度筛选器来将一群粒子中速度较小的粒子去除。速度筛选器原理如图所示，电路中电源电动势为E（内阻不计），R0是定值电阻，R1，R2为可变电阻，D为二极管，M、N是水平正对放置的金属极板，在电路中视为电容器。在某次速度筛选中，闭合S后，不断有带正电荷的微粒沿两金属板的中轴线从左侧以某一相同的初速度射入，因初速度不够大，这些微粒恰好打在下极板的中点O，无法通过筛选器。下列说法正确的是（ ）
A．减小R1，粒子打在O点左侧
B．贴着M板下沿插入板状电介质，电容器电荷量增加
C．N极板稍微下移，两极板间场强大小不变
D．M极板稍微下移，粒子依然打在O点
【解答】解：A、减小R1，电路中电流增大，则R0的电压增大，电容器的电压增大，电容器的电荷量要增加，板间场强增大，粒子受到的电场力增大，加速度增大，由类平抛运动的规律有
x＝v0t，y
可得x＝v0，a增大，其他量不变，则x减小，粒子打在O点左侧，故A正确；
B、贴着M板下沿插入板状电介质，根据电容的决定式C可知，电容器的电容增大，电容器电荷量增加，故B正确；
C、N极板稍微下移，电容器板间距离增大，根据电容的决定式C可知，电容器的电容减小，但由于二极管的存在，不能放电，所以电容器的电荷量不变，根据C，C，E可得E，可知两极板间场强大小不变，故C正确；
D、M极板稍微下移，电容器板间距离减小，电容增大，电容器电荷量增加，根据E可知，板间场强增大，粒子受到的电场力增大，加速度增大，粒子打在O点左侧，故D错误。
故选：ABC。
15．如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别为2m和m，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F＝3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中（ ）
A．物体B带负电，受到的电场力大小为2mgsinθ
B．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度大小为3gsinθ
C．物体B的速度最大时，弹簧的伸长量为
D．物体A、B、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量
【解答】解：A、当施加外力时，对B分析可知：F﹣mgsinθ﹣F电＝0，解得：F电＝2mgsinθ，故A正确；
B、当撤去外力瞬间，弹簧弹力还来不及改变，即弹簧的弹力仍为零，当撤去外力F的瞬间物体AB受到的合外力为：F合＝F电+mgsinθ＝（m+2m）a，解得：a＝gsinθ，故B错误；
C、当B受到的合力为零时，B的速度最大，由kx＝F电+mgsinθ解得：x，故C正确；
D、物体A、B和弹簧作为一个系统，B电场力做正功，系统机械能增加，物体A、B、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量，故D正确；
故选：ACD。
三．实验题（共2小题，16题6分，17题8分）
16．某实验兴趣小组要测量一金属丝电阻R（约7Ω）的电阻率，实验室提供的实验器材如下：
A.螺旋测微器
B.电流表A（量程0.6A，内阻约0.6Ω）
C.电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
D.滑动变阻器R1（0～5Ω）
E.滑动变阻器R2（0～50Ω）
F.电源E（6V）
G.开关，导线若干
（1）用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示，则金属丝的直径为 mm。
（2）某同学采用如图乙所示电路进行实验，实验中滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）。
（3）测得金属丝的直径为d，改变金属夹P的位置，测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I，作出图像如图丙所示。测得图线斜率为k，则该金属丝的电阻率ρ为 （用d、k表示）。
（4）关于电阻率的测量，下列说法正确的有 C 。
A.开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最右端
B.实验中，滑动变阻器的滑片位置确定后不可移动
C.待测金属丝长时间通电，会导致电阻率的测量结果偏大
D.该实验方案中电流表A的内阻会导致电阻率的测量结果偏大
【解答】解：（1）金属丝的直径为
d＝1mm+20.0×0.01mm＝1.200mm
（2）题图乙所示电路为滑动变阻器分压电路，分压电路中滑动变阻器的最大阻值较小可以更明显地改变电路的电压，因此应选用R1。
（3）设电流表的内阻为RA，根据闭合电路欧姆定律可知待测电阻
根据电阻的决定式
横截面积
联立解得
图像斜率
所以电阻率为
（4）A、开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最左端，以确保电路安全，避免电流过大，烧坏用电器，故A错误；
B、实验要测量多组电压、电流值，通过改变滑动变阻器的滑片位置，改变电压表和电流表的示数，滑动变阻器的滑片可以移动，故B错误；
C、待测金属丝长时间通电，因为电流热效应的存在，温度升高，电阻率变大，故C正确；
D、根据
可知，电流表的内阻存在不会改变图像的斜率，对电阻率没有影响，故D错误。
故选：C。
17．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
（1）应该选择的实验电路是图1中的 （选填“甲”或“乙”）．
（2）现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表（0～15V）
B．电压表（0～3V）
C．滑动变阻器（0～50Ω）
D．滑动变阻器（0～500Ω）
实验中电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 ．（选填相应器材前的字母）
（3）某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线．
序号 1 2 3 4 5 6
电压U（V） 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10
电流I（A） 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480
（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E＝ V，内电阻r＝ Ω
【解答】解：（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图；
（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U﹣I图象如图所示；
（4）由图示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E＝1.5V，
电源内阻：r0.83．
故答案为：（1）甲；（2）B，C；（3）如图；（4）1.5；0.83
四．计算题（共3小题，18题6分，19题10分，20题10分）
18．如图所示，两个竖直放置的同轴导体薄圆筒，筒半径为r，两筒间距为d（r d），内外筒分别与如图所示的电路连接，电源的电动势为E（内阻忽略不计），在两筒之间存在靠近内筒M、N两点与相应内筒距离相等。一质量为m、电量为q的粒子从M点以v0垂直纸面方向进入，恰好从N点射出。已知重力加速度为g。求：
（1）内外筒之间的电场强度E1大小；
（2）电源电动势E大小；
（3）粒子从N点出射的动能Ek与圆筒半径r的关系。
【解答】解：（1）粒子在水平方向上做匀速圆周运动，由电场力提供向心力，根据牛顿第二定律有
qE1
解得
（2）两个圆筒之间的电势差为U1，和电阻R1两端电压相等，则
U1＝E1d
根据串联电路电压特点有
联立解得
E
（3）粒子在圆筒内水平方向做匀速圆周运动，电场力不做功，粒子在竖直方向上做自由落体运动，设从M到N的时间为t，则
h
根据圆周运动关系，t
根据动能定理有
mgh
联立解得
19．如图所示，匀强电场方向沿与水平方向夹角θ＝30°斜向右上方，电场强度大小为E，一质量为m的带负电的小球以某初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。小球所带电荷量为（g为重力加速度大小）。不计空气阻力，现添加一新的匀强电场满足小球做不同运动的需求。
（1）要使小球做匀速直线运动，求新加电场的电场强度E′的大小和方向；
（2）原电场的方向不变，大小可以改变，要使小球做直线运动，求新加电场的电场强度最小值Emin及其方向。
【解答】解：（1）如图甲所示，
欲使小球做匀速直线运动，应使其所受的合力为零，有
qE′cosα＝qEcosθ
其中
qE′sinα＝mg+qEsinθ
解得
α＝60°
又因为小球带负电，电场强度方向与电场力方向相反，则电场强度E′的方向与水平方向的夹角为60°，斜向左下方。
（2）如上图乙所示，小球要做直线运动，则小球受到的合力应与运动方向共线，当新的电场强度取最小值时，有
qEmin＝mgsin60°
解得
同理电场强度Emin的方向与电场力的方向相反，则电场强度Emin的方向与水平方向的夹角为60°，斜向右下方。
20．如图甲所示，在xOy坐标系的第三象限内，有平行于y轴正方向的匀强电场，电场强度为E1但大小未知。一质量为m，电荷量为q的正离子（不计重力）从y轴上坐标为（0，的M点以平行于x轴负方向的速度v0射入第三象限，恰好从x轴上坐标为（d，0）的N点进入第二象限。离子刚进入第二象限的时候，在y轴正半轴上的某点固定一个负点电荷，电量﹣Q未知，同时撤去E1，离子随即做匀速圆周运动。随后离子经过y轴时，立即撤去﹣Q，同时在第一、四象限加上如图乙所示的周期性变化的电场E2，取平行于y轴正方向为E2的正方向，其周期，E2与时间t的关系如图乙所示，已知静电力常量为k。求：
（1）第三象限电场强度E1的大小；
（2）点电荷﹣Q的纵坐标yQ以及其电量Q；
（3）离子从y轴正半轴到x轴的时间（结果用d和v0表示）。
【解答】解：（1）离子在第三象限内做类平抛运动
联立解得
（2）离子在第三象限内做类平抛运动，N点时分解速度：
vy＝at
解得
vy
解得
离子在第二象限做匀速圆周运动，则离子
在N点的速度垂直于N和﹣Q的连线，则
解得：yQ＝d
粒子在N点的速度
粒子的轨道半径
库仑力提供粒子做匀速圆周运动的向心力，则
解得：
（3）粒子到达y轴正半轴时，到x轴的距离
y0＝R+d
解得
y0＝3d
粒子在第一象限，x轴方向做向右的匀速直线运动，y方向做初速度为0的变加速度运动。
进入电场后竖直方向的加速度大小
利用v﹣t图像可知
第一个周期向上运动的距离
每个周期比前一个周期向下多移动的距离为
设经过n个周期，则向下移动的距离
解得
4＜n＜5
因此n只能取4，此时向下位移为
根据动量定理
可知此时的速度
v4＝2v0
接下来在时间内向下减速运动的位移
此时的速度
再运动的时间为t0到达x轴，则
代入数据解得
因此总的时间为
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2025-2026学年高二物理必修三（2019人教版）全册练习卷（B卷）
一．选择题（共12小题，每小题4分，共48分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C．麦克斯韦认为变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场
D．在真空中，不是所有电磁波的波长跟频率的乘积大小都相等
2．2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
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．电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播
3．等量异种点电荷的电场线和等量同种点电荷的电场线如图所示，下列选项正确的是（ ）
A．对于等量异种点电荷，两电荷连线上的电场强度在中点处最大
B．对于等量异种点电荷，两电荷连线中垂线上的电势处处不相等
C．对于等量同种正点电荷，两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点，电势相等
D．对于等量同种正点电荷，两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度大小相等、方向相同
4．金属球甲所带的电荷量为﹣2Q，完全相同的金属球乙所带的电荷量为+6Q，当两球之间的距离为r时，两球之间的库仑力为F1；现将两球充分接触后并放回到原来的位置，则两球之间的库仑力为F2，两球可视为点电荷，则下列说法正确的是（ ）
A．+2Q的正电荷从乙转移到甲
B．﹣2Q的负电荷从甲转移到乙
C．F1＝F2
D．F1＝3F2
5．下面是某同学对静电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据公式可知，电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
B．根据公式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C．根据公式可知，带电荷量为1C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V
D．根据公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
6．真空中有两个带电金属导体M、N，其中导体N内部存在空腔，两者间的电场线分布如图中带箭头实线所示，曲线PQ为某带电粒子仅在该电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d为电场中的四个点，O为空腔内部的一点，P、Q为轨迹上两点，下列说法正确的是（ ）
A．电场强度Ec＞Ea＞Eb＞Ed＞EO
B．电势φc＞φa＞φb＞φd＞φO
C．带电粒子的动能EkQ＞EkP
D．该粒子可能带正电，从Q点运动到P点
7．在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内分别有1.0×1018个Na+和Cl﹣通过溶液内部的横截面M，以下解释正确的是（ ）
A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A
B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝0.08A
D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝0.16A
8．如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是（ ）
A．A是黑表笔、B是红表笔
B．作电流表时1比2量程大
C．作电压表时6比5量程小
D．测量电阻时，如果指针偏角过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位
9．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数I1．下列判断正确的是（ ）
A．从0到t1时间内，升降机一定静止
B．从t1到t2时间内，升降机可能做匀加速直线运动
C．从t1到t2时间内，升降机运动时的加速度在变化
D．从t2到t3时间内，升降机可能向下匀加速运动
10．现有一辆质量为2t的某品牌电动汽车（如图所示），电池每次充满电后能提供的总电能为60kW h，充电时，直流充电桩充电电压为400V，充电时间为4.5h，充电效率为95%，以108km/h的速度在平直高速公路匀速行驶时汽车将总电能转化为机械能的效率为90%，汽车受到的阻力为重力的0.03倍，由此可知（ ）
A．充电的平均电流为33A
B．汽车牵引力的功率为15kW
C．汽车能匀速行驶的最大距离为324km
D．按电价0.80元/kW h来计算，从电池电能耗尽到充满电需要电费48元
11．如图甲所示，a、b两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为60°时，圆心处的磁感应强度大小为B．如图乙所示，c导线中通有与a、b导线完全相同的电流，a、b、c垂直圆平面放置在圆周上，且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°，b、c两导线与圆心连线的夹角为30°，则此时圆心处的磁感应强度大小为（ ）
A． B．B C．0 D．
12．真空中的某装置如图所示，现有质子、α粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与O′垂直的荧光屏上（图中未画出），使荧光屏上出现亮点（已知质子、α粒子质量之比为1：4，电荷量之比为1：2，重力不计）。下列说法中正确的是（ ）
A．质子、α粒子在偏转电场中运动时间之比为：1
B．两种粒子出偏转电场时的速度相同
C．在荧光屏上将出现2个亮点
D．偏转电场的电场力对质子、α粒子做功之比为1：2
二．多选题（共3小题，每小题4分，共12分）
13．如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ）
A．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg+qE
B．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg﹣qE
C．剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE
D．剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为
14．科学家通过粒子速度筛选器来将一群粒子中速度较小的粒子去除。速度筛选器原理如图所示，电路中电源电动势为E（内阻不计），R0是定值电阻，R1，R2为可变电阻，D为二极管，M、N是水平正对放置的金属极板，在电路中视为电容器。在某次速度筛选中，闭合S后，不断有带正电荷的微粒沿两金属板的中轴线从左侧以某一相同的初速度射入，因初速度不够大，这些微粒恰好打在下极板的中点O，无法通过筛选器。下列说法正确的是（ ）
A．减小R1，粒子打在O点左侧
B．贴着M板下沿插入板状电介质，电容器电荷量增加
C．N极板稍微下移，两极板间场强大小不变
D．M极板稍微下移，粒子依然打在O点
15．如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别为2m和m，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F＝3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度，则在此过程中（ ）
A．物体B带负电，受到的电场力大小为2mgsinθ
B．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度大小为3gsinθ
C．物体B的速度最大时，弹簧的伸长量为
D．物体A、B、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B电势能的减少量
三．实验题（共2小题，16题6分，17题8分）
16．某实验兴趣小组要测量一金属丝电阻R（约7Ω）的电阻率，实验室提供的实验器材如下：
A.螺旋测微器
B.电流表A（量程0.6A，内阻约0.6Ω）
C.电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
D.滑动变阻器R1（0～5Ω）
E.滑动变阻器R2（0～50Ω）
F.电源E（6V）
G.开关，导线若干
（1）用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示，则金属丝的直径为 mm。
（2）某同学采用如图乙所示电路进行实验，实验中滑动变阻器应选择 （填“R1”或“R2”）。
（3）测得金属丝的直径为d，改变金属夹P的位置，测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I，作出图像如图丙所示。测得图线斜率为k，则该金属丝的电阻率ρ为 （用d、k表示）。
（4）关于电阻率的测量，下列说法正确的有 C 。
A.开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最右端
B.实验中，滑动变阻器的滑片位置确定后不可移动
C.待测金属丝长时间通电，会导致电阻率的测量结果偏大
D.该实验方案中电流表A的内阻会导致电阻率的测量结果偏大
17．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
（1）应该选择的实验电路是图1中的 （选填“甲”或“乙”）．
（2）现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表（0～15V）
B．电压表（0～3V）
C．滑动变阻器（0～50Ω）
D．滑动变阻器（0～500Ω）
实验中电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 ．（选填相应器材前的字母）
（3）某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线．
序号 1 2 3 4 5 6
电压U（V） 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10
电流I（A） 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480
（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E＝ V，内电阻r＝ Ω
四．计算题（共3小题，18题6分，19题10分，20题10分）
18．如图所示，两个竖直放置的同轴导体薄圆筒，筒半径为r，两筒间距为d（r d），内外筒分别与如图所示的电路连接，电源的电动势为E（内阻忽略不计），在两筒之间存在靠近内筒M、N两点与相应内筒距离相等。一质量为m、电量为q的粒子从M点以v0垂直纸面方向进入，恰好从N点射出。已知重力加速度为g。求：
（1）内外筒之间的电场强度E1大小；
（2）电源电动势E大小；
（3）粒子从N点出射的动能Ek与圆筒半径r的关系。
19．如图所示，匀强电场方向沿与水平方向夹角θ＝30°斜向右上方，电场强度大小为E，一质量为m的带负电的小球以某初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。小球所带电荷量为（g为重力加速度大小）。不计空气阻力，现添加一新的匀强电场满足小球做不同运动的需求。
（1）要使小球做匀速直线运动，求新加电场的电场强度E′的大小和方向；
（2）原电场的方向不变，大小可以改变，要使小球做直线运动，求新加电场的电场强度最小值Emin及其方向。
20．如图甲所示，在xOy坐标系的第三象限内，有平行于y轴正方向的匀强电场，电场强度为E1但大小未知。一质量为m，电荷量为q的正离子（不计重力）从y轴上坐标为（0，的M点以平行于x轴负方向的速度v0射入第三象限，恰好从x轴上坐标为（d，0）的N点进入第二象限。离子刚进入第二象限的时候，在y轴正半轴上的某点固定一个负点电荷，电量﹣Q未知，同时撤去E1，离子随即做匀速圆周运动。随后离子经过y轴时，立即撤去﹣Q，同时在第一、四象限加上如图乙所示的周期性变化的电场E2，取平行于y轴正方向为E2的正方向，其周期，E2与时间t的关系如图乙所示，已知静电力常量为k。求：
（1）第三象限电场强度E1的大小；
（2）点电荷﹣Q的纵坐标yQ以及其电量Q；
（3）离子从y轴正半轴到x轴的时间（结果用d和v0表示）。
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