2025屆教科版必修二　第三章萬有引力定律同步測試題物理高二上期末考試模擬試題含解析

2025屆教科版必修二第三章萬有引力定律同步測試題物理高二上期末考試模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2016年10月19日凌晨3點31分，在離地球393公里的軌道上飛行了一個多月、繞地球500多圈的“天宮二號”終于等來了他的小伙伴——“神舟十一號”，他們在太空牽手，完成了交會對接，航天員景海鵬和陳冬進(jìn)入天宮二號．交會對接前“天宮二號”和“神舟十一號”均繞地球做勻速圓周運動，其軌道如圖所示．關(guān)于交會對接前“天宮二號”和“神州十一號”各自的運行情況，下列說法中正確的是（）A.神舟十一號的運行周期小于天宮二號的周期B.神舟十一號運行速度小于天宮二號的運行速度C.神舟十一號和天宮二號的速度都大于地球的第一宇宙速度D.神舟十一號必須減速才能與天宮二號交會對接2、如圖所示電路，燈A、B都能正常發(fā)光，忽然燈A變亮，燈B變暗，如果電路中有一處出現(xiàn)斷路故障，則出現(xiàn)斷路故障的電路是（）A.R1所在的支路 B.R2所在的支路C.R3所在的支路 D.電源所在的電路3、如圖所示，物體沿曲線由a點運動至b點，關(guān)于物體在ab段的運動，下列說法正確的是()A.物體的速度可能不變B.物體的速度不可能均勻變化C.a點的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程4、有一電場的電場線如圖所示，場中A、B兩點電場強(qiáng)度的大小和電勢分別用Ea、和表示，則（）A. B.C. D.5、在物理學(xué)發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流間的相互作用規(guī)律B.伽利略提出了行星運動定律后，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C.安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說D.法拉第觀察到，在通有恒定電流靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流6、金屬材料的電阻值對溫度的高低非?！懊舾小?，那么這種金屬材料的I－U圖線，應(yīng)如圖中哪一幅所示()A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則（）A.若線圈向右平動，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dB.若線圈豎直向下平動，無感應(yīng)電流產(chǎn)生C.當(dāng)線圈以通電導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動時，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dD.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d8、如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出．閉合開關(guān)S，下列說法正確的有A.路端電壓為10VB.電源的總功率為10WC.a、b間電壓的大小為5VD.a、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1A9、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束速度可看作零，經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子射出磁場的位置到入口處的距離為x，下列判斷正確的是A.若離子束是同位素，則x越大，離子進(jìn)入磁場時速度越小B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C.只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D.只要x相同，則離子的比荷一定相同10、在如圖所示的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運動的是()A. B.C. D.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖1所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為______________mm（2）如圖2所示是一個雙量程電壓表，當(dāng)使用a、b兩個端點時，量程為0～3V，當(dāng)使用a、c兩個端點時，量程為0～15V．已知電流表的內(nèi)阻Rg為400Ω，滿偏電流Ig為500μA．則電阻R1和R2的值應(yīng)該分別為________Ω和________Ω12．（12分）圖中螺旋測微器讀數(shù)為______mm，圖中游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺上有50個等分刻度讀數(shù)為______cm四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一半徑為r的圓環(huán)上均勻分布著電荷量為＋Q的電荷，在垂直于圓環(huán)面且過圓心O的軸線上有A、B、C三個點，C和O、O和A間的距離均為d，A、B間距離為2d。在B點處有一電荷量為＋q的固定點電荷。已知A點處的場強(qiáng)為零，靜電力常量為k，求：(1)帶電圓環(huán)在A點處產(chǎn)生電場的場強(qiáng)大小和方向；(2)C點處電場的場強(qiáng)大小和方向。14．（16分）如圖所示，ABCD為豎直放在場強(qiáng)為E＝104N/C的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的ABC部分是半徑為R＝0.5m的半圓環(huán)(B為半圓弧的中點)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切于C點，D為水平軌道的一點，而且CD＝2R，把一質(zhì)量m＝100g、帶電荷量q＝10－4C的負(fù)電小球，放在水平軌道的D點，由靜止釋放后，小球在軌道的內(nèi)側(cè)運動．g＝10m/s2，求：(1)它到達(dá)B點時的速度是多大？(2)它到達(dá)B點時對軌道的壓力是多大？15．（12分）“翻滾過上車”的物理原理可以用如圖所示裝置演示．光滑斜槽軌道AD與半徑為的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AD與圓O相切于D點，B為軌道的最低點，。質(zhì)量的小球從距D點處由靜止開始下滑，然后沖上光滑的圓形軌道（取，，）。求：（1）求小球進(jìn)入圓軌道B點時對軌道壓力；（2）計算分析小球能否通過豎直圓軌道的最高點C，并說明理由。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】萬有引力提供向心力：解得：①②③④；由，可知半徑小的周期小，則A正確；由可知半徑小的速度大，則B錯誤；所有衛(wèi)星的運行速度不大于第一宇宙速度，則C錯誤；神舟十一號要加速做做離心運動才能與天宮二號交會對接，則D錯誤；故選A【點睛】本題考查了萬有引力的應(yīng)用，知道萬有引力提供向心力是解題的前提，應(yīng)用萬有引力公式牛頓第二定律可以解題，要理解衛(wèi)星、航天器變軌的原理2、B【解析】若電阻R1斷路，外電路總電阻增大，總電流減小，內(nèi)電壓減少，路端電壓增大，而通過R3的電流增大，通過A燈和R2的總電流減小，則A燈兩端的電壓減小，A燈變暗．而B燈的電壓增大，B燈變亮，A錯；電阻R2與燈泡A是并聯(lián)的，若R2斷路，電阻增大，燈泡A兩端電壓增大，燈泡B兩端電壓降低，所以燈A變亮，燈B變暗，B正確；電阻R3與燈泡B是并聯(lián)的，若R3斷路，外電路總電阻增大，路端電壓增大，A、B兩燈泡兩端電壓都增大，功率都變大，所以A、B兩都變亮，C錯；若電源電源所在的電路斷路，兩燈都熄滅，D錯，所以本題選擇B.考點：閉合電路歐姆定律3、D【解析】A．物體做曲線運動，速度的方向發(fā)生了變化，所以速度一定是變化的，故A錯誤；B．物體做曲線運動，加速度的大小和方向可能保持不變，即速度可能是均勻變化的，故B錯誤；C．a(chǎn)點受到的方向沿曲線的切線的方向，不能是a指向b，故C錯誤；D．物體做曲線運動，ab段的位移大小一定小于路程，故D正確。故選D?！军c睛】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論4、D【解析】由電場線的疏密程度可知，B點的電場強(qiáng)度大于A點的電場強(qiáng)度，即沿著電場線的方向電勢逐漸降低，可得故D正確，ABC錯誤。故選D。5、C【解析】A．安培發(fā)現(xiàn)了電流間的相互作用規(guī)律，故A錯誤；B．開普勒提出了三大行星運動定律后，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故B錯誤；C．安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說，故C正確；D．法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，不會出現(xiàn)感應(yīng)電流，故D錯誤6、C【解析】本題考查伏安特性曲線．在伏安特性曲線中，某點與坐標(biāo)原點連線斜率的倒數(shù)表示電阻．金屬材料隨著溫度的升高電阻變大，所以橫坐標(biāo)U和縱坐標(biāo)I的比值變大A．該圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．該圖與結(jié)論相符，選項C正確；D．該圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】當(dāng)導(dǎo)線框向右平移時，穿過線圈的磁通量減少，根據(jù)右手螺旋定則與楞次定律可知，感應(yīng)電流方向是a→d→c→b，即順時針方向．故A錯誤；若線圈豎直向下平動，穿過線圈的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生．故B正確；當(dāng)線圈以通電導(dǎo)線邊軸轉(zhuǎn)動時，由通電導(dǎo)線的磁場分布可知線圈的磁通量不變，因此沒有感應(yīng)電流；故C錯誤；當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d．故D正確．故選BD【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場方向，掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，會根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向8、AC【解析】外阻為R：，則，則外壓U=IR=10V，功率P=EI=12W，則A正確，B錯誤；根據(jù)并聯(lián)電路的特點可求流過a、b電流均為0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正確；a、b間用導(dǎo)線連接后，根據(jù)電路的連接可求外電路電阻為，電流，故D錯【點睛】考查串并聯(lián)電路電阻的求解及全電路歐姆定律，計算前要明確電路結(jié)構(gòu)是求解問題的關(guān)鍵；9、AD【解析】根據(jù)動能定理得到離子進(jìn)入磁場的速度，即可根據(jù)幾何關(guān)系求得在磁場中的軌道半徑，進(jìn)而由洛倫茲力做向心力求得速度，即可聯(lián)立得到x的表達(dá)式【詳解】設(shè)正離子質(zhì)量為m，電荷量為q，離子進(jìn)入磁場時的速度為v；根據(jù)離子在加速電場中運動只有電場力做功，由動能定理可得：，所以，；離子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故離子做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系可得：軌道半徑；故由洛倫茲力做向心力可得：；所以，；AB、若離子束是同位素，即電荷量q相等；則x越大，離子質(zhì)量m越大，那么，離子進(jìn)入磁場時速度v越小，故A正確，B錯誤；CD、只要x相同，則離子的比荷一定相同，離子質(zhì)量不確定，故C錯誤，D正確；故選AD【點睛】帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度求得半徑，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得運動軌跡；或反過來由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度10、BC【解析】如電子水平向右運動，在A圖中電場力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右做勻減速直線運動；在C圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，電子向右可能做勻速直線運動；在D圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運動，因此BC正確三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.0.517(0.515-0.519均正確)②.5600③.24000【解析】改裝后的量程為據(jù)此可求出根據(jù)電路圖，應(yīng)用并聯(lián)電路特點與歐姆定律求出點阻值（1）螺旋測微器的讀數(shù)為；（2）接a、b時，為串聯(lián)的，則；接a、c時，為串聯(lián)的和，則；12、①.0.900②.4.120【解析】根據(jù)“螺旋測微器和游標(biāo)卡尺”可知，本題考查基本儀器的讀數(shù)問題，根據(jù)估讀規(guī)則，運用兩種儀器的讀數(shù)特點得到結(jié)果.【詳解】螺旋測微器固定刻度讀數(shù)，可動刻度讀數(shù)為，所以讀數(shù)為：.游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為41mm，游標(biāo)尺上第10個刻度與主尺上某一刻度對齊，因此游標(biāo)讀數(shù)為：，所以最終讀數(shù)為：.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀.四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)，方向豎直向上；(2)，方向豎直向下【解析】(1)+q的點電荷在A點產(chǎn)生的場強(qiáng)為方向豎直向下因為圓環(huán)在A點產(chǎn)生的場強(qiáng)和點電荷在A點產(chǎn)生場強(qiáng)等大反向，故A點處的場強(qiáng)為零，則圓環(huán)在A點產(chǎn)生的場強(qiáng)為方向豎直向上(2)根據(jù)電場分布的對稱性可知圓環(huán)在C產(chǎn)生的場強(qiáng)方向豎直向下+q在C處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為方