2025屆教科版必修二　第三章萬有引力定律同步測(cè)試題高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(cè)試題高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎诖艌?chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化，先按圖所示的Oa圖線變化，后來又按bc和cd變化，令、、分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，I1、I2、I3分別表示對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是（）A.E1＜E2，I1沿逆時(shí)針方向，I2沿順時(shí)針方向B.E1＜E2，I1沿順時(shí)針方向，I2沿逆時(shí)針方向CE2＜E3，I2沿逆時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向D.E2＝E3，I2沿逆時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向2、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)由相同導(dǎo)線繞成的圓形線圈a、b，磁場(chǎng)方向與線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。a、b兩線圈的半徑之比為2：1，匝數(shù)之比為1：4。線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為和，某時(shí)刻磁通量分別為和，不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法中正確的是A.：=2：1，：=4：1B.：=1：1，：=1：1C.：=2：1，：=1：1D.：=1：1，：=4：13、用多用電表測(cè)直流電壓U和測(cè)電阻R時(shí)，若紅表筆插入多用電表的(＋)插孔，則()A.測(cè)U時(shí)電流從紅表筆流入多用電表，測(cè)R時(shí)電流從紅表筆流出多用電表B.測(cè)U、測(cè)R電流均從紅表筆流入多用電表C.測(cè)U、測(cè)R電流均從紅表筆流出多用電表D.測(cè)U時(shí)電流從紅表筆流出多用電表，測(cè)R時(shí)電流從紅表筆流入多用電表4、汽車后備箱蓋一般都配有可伸縮的液壓桿，如圖甲所示，其示意圖如圖乙所示，可伸縮液壓桿上端固定于后蓋上點(diǎn)，下端固定于箱內(nèi)點(diǎn)，也為后蓋上一點(diǎn)，后蓋可繞過點(diǎn)的固定鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，在合上后備箱蓋的過程中（）A.點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)B.點(diǎn)與點(diǎn)相對(duì)于點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小相等C.點(diǎn)與點(diǎn)相對(duì)于點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小相等D.點(diǎn)與點(diǎn)相對(duì)于點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度大小相等5、電磁血流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，運(yùn)用在心血管手術(shù)和有創(chuàng)外科手術(shù)的精密監(jiān)控儀器。工作原理如圖所示，將患者血管置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，測(cè)出管壁上MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U，已知血管的直徑為d，則血管中的血液流量Q為（）A. B.C. D.6、如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示（正弦曲線）。下列說法正確的是（）A.該交變電流電壓的最大值為440VB.該交變電流電壓的有效值為VC.在0.0025s時(shí)，該交變電流的電壓為220VD.在0.0025s時(shí)，該交變電流的電壓為V二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長(zhǎng)為l1，ad邊的邊長(zhǎng)為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBl2ωC.穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大D.線圈ad邊所受安培力的大小為8、霍爾傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的原理圖如圖所示，傳感器固定在圓盤附近，圓盤上固定4個(gè)小磁體．在a、b間輸入方向由a到b的恒定電流，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每當(dāng)磁體經(jīng)過霍爾元件，傳感器c、d端輸出一個(gè)脈沖電壓，檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)可得到圓盤的轉(zhuǎn)速．關(guān)于該測(cè)速傳感器，下列說法中正確的有A.圖示位置時(shí)刻c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)電勢(shì) B.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)越快，輸出脈動(dòng)電壓峰值越高C.c、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉(zhuǎn)速的4倍 D.增加小磁體個(gè)數(shù)，傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量更準(zhǔn)確9、質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下圖為質(zhì)譜儀的原理示意圖，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B）和勻強(qiáng)電場(chǎng)（場(chǎng)強(qiáng)為E）組成的速度選擇器，然后粒子通過平板S上的狹縫P進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B'），最終打在感光板A1A2上，下列說法正確的是()A.粒子帶負(fù)電B.速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于EBD.粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大10、如圖是測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)手拿長(zhǎng)為20cm的鋼尺上端，乙同學(xué)的手指在鋼尺下端零刻度附近，當(dāng)乙看到甲由靜止釋放鋼尺時(shí)，立即去捏鋼尺，結(jié)果恰好捏住鋼尺的上端。下列說法正確的有（）A.該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是甲的反應(yīng)時(shí)問B.該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是乙的反應(yīng)時(shí)間C.被測(cè)者的反應(yīng)時(shí)間約為0.2sD.被測(cè)者的反應(yīng)時(shí)間與鋼尺下落的高度成正比三、實(shí)驗(yàn)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）在“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U—I圖如右，由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為E=____V，電源內(nèi)阻為r=_____Ω。12．（12分）某同學(xué)要測(cè)定一個(gè)圓柱體的電阻率，進(jìn)行了如下操作：（1）用準(zhǔn)確到0.1mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如下圖所示．可知其長(zhǎng)度為_____mm，其直徑為_____mm；（2）用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆檔“×1”位置的多用電表粗略測(cè)量該圓柱體的電阻，根據(jù)如圖所示的表盤，可讀出被測(cè)電阻阻值為_____Ω（3）為了精確的測(cè)量該圓柱體的電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材，用伏安法進(jìn)行測(cè)量：電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)電阻約1kΩ）；電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)電阻約5kΩ）；電流表A1（量程0～3A，內(nèi)電阻約0.2Ω）；電流表A2（量程0～600mA，內(nèi)電阻為1Ω）；滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為10Ω，額定電流為1A）；電池組E（電動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)電阻約為0.1Ω）；開關(guān)及導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行，減小測(cè)量誤差，實(shí)驗(yàn)要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測(cè)幾組電流、電壓值，以便畫出電流﹣電壓關(guān)系圖線，則①電壓表應(yīng)選用_____（填實(shí)驗(yàn)器材的代號(hào)）②電流表應(yīng)選用_____（填實(shí)驗(yàn)器材的代號(hào)）③完成實(shí)驗(yàn)電路圖（4）這位同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如圖所示．由圖可知，電流表讀數(shù)為_____A，電壓表的讀數(shù)為_____V四、計(jì)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）在豎直平面內(nèi)有一方向斜向上且與水平方向成角的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)中有一條長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線（不可伸長(zhǎng)且質(zhì)量不計(jì)），細(xì)線一端固定于點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為，電荷量為的小球相連，如圖所示。開始時(shí)小球靜止在點(diǎn)，細(xì)線恰好水平。已知重力加速度為，求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及細(xì)線對(duì)小球拉力的大?。?2)現(xiàn)將小球拉到下方的位置（小球帶電量不變），與電場(chǎng)方向垂直，細(xì)線仍伸直，將小球無初速釋放，求小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。14．（16分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)O1（3L，0）為圓心、半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)，飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，速度方向與x軸夾角為30°。整個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，2L到3L之間垂直紙面向外，3L到4L之間垂直紙面向內(nèi)。電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后恰好從N點(diǎn)飛出，速度方向與x軸夾角也為30°，電子的重力忽略不計(jì)。求：(1)電子飛出勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度的大??；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大?。?3)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間。15．（12分）在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)線方向有A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離x＝2m．將一個(gè)電荷量Q＝+2.0×10﹣8C的點(diǎn)電荷在A點(diǎn)移到B點(diǎn)，該過程中點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力做的功W＝8×10﹣5J．求：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U；（2）該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：在圖像中，斜率，由圖像可知，Oa段中磁感強(qiáng)度B的變化率較小，bc和cd段中磁感強(qiáng)度B的變化率為相同，所以有：；由圖可知，Oa段磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，B增大，則磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外，再根據(jù)安培定制可判斷，I1沿逆時(shí)針方向；同理，可判斷I2沿順時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向，綜上可知A正確；故選A。2、D【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：，a、b兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為：；根據(jù)磁通量，穿過a、b兩線圈的磁通量之比為：A.：=2：1，：=4：1。與上述結(jié)論不符，故A錯(cuò)誤；B.：=1：1，：=1：1。與上述結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤；C.：=2：1，：=1：1。與上述結(jié)論不符，故C錯(cuò)誤；D.：=1：1，：=4：1。與上述結(jié)論相符，故D正確。故選：D3、B【解析】考查多用電表的使用?！驹斀狻扛鶕?jù)多用電表的原理，若紅表筆插入多用電表的(＋)插孔，不管測(cè)什么物理量，電流都是紅表筆進(jìn)，黑表筆出，B正確。故選B。4、C【解析】A.在合上后備箱蓋的過程中，O'A的長(zhǎng)度是變短的，因此A點(diǎn)相對(duì)O′點(diǎn)不是做圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；BCD.在合上后備箱蓋的過程中，A與B都是繞O做圓周運(yùn)動(dòng)，相同的時(shí)間繞O轉(zhuǎn)過的角度相同，即A與B相對(duì)O的角速度相等；但是OB、OA距離不相等，根據(jù)可知A與B相對(duì)O的線速度不相等；根據(jù)可知A與B相對(duì)O的向心加速度大小不相等；故C正確，BD錯(cuò)誤5、B【解析】導(dǎo)電液體流過磁場(chǎng)區(qū)域穩(wěn)定時(shí)，電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有解得而流量為故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。6、C【解析】A．如圖所示，該交變電流電壓的最大值（峰值）為：Em=220V≈311V故A錯(cuò)誤。B．該交變電流電壓的有效值為：故B錯(cuò)誤。CD．因?yàn)榻蛔冸娏鞯碾妷旱暮瘮?shù)表達(dá)式為：當(dāng)t=0.0025s時(shí)故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，故A錯(cuò)；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為最大值Em=nBl1l2ω，此時(shí)，穿過線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大，B錯(cuò)，C對(duì)；線圈ad邊所受安培力的大小，D對(duì)II卷8、CD【解析】A．霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，即c點(diǎn)，所以d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)寬厚分別為a、b、c，有所以輸出脈動(dòng)電壓峰與圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)小磁體靠近霍爾元件時(shí)，就是會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，因此c、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的4倍，即為轉(zhuǎn)速的4倍，故C正確；D．當(dāng)增加小磁體個(gè)數(shù)，傳感器c、d端輸出一個(gè)脈沖電壓頻率變高，那么傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量更準(zhǔn)確，故D正確。故選CD。9、BD【解析】粒子經(jīng)過速度選擇器時(shí)所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向判斷電荷的電性；根據(jù)平衡求出粒子經(jīng)過速度選擇器的速度；通過帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，根據(jù)半徑的大小判斷粒子比荷的大小。【詳解】A.帶電粒子在磁場(chǎng)中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知該粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B.粒子經(jīng)過速度選擇器時(shí)所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，而粒子的電場(chǎng)力水平向右，那么洛倫茲力水平向左，又粒子帶正電，則磁場(chǎng)垂直紙面向外，故B正確；C.能通過狹縫P的帶電粒子在速度選擇器中所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，即解得故C錯(cuò)誤；D.所有通過狹縫P的帶電粒子具有相同的速度，然后在磁場(chǎng)B′中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最終打在A1A2上，由可知因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，表明其半徑R越小，則粒子的比荷越大，故D正確。故選BD。10、BC【解析】AB．由題可知，手的位置在開始時(shí)應(yīng)放在0刻度處，所以0刻度要在下邊。物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的位移位移與時(shí)間的平方成正比，所以隨時(shí)間的增大，刻度尺上的間距增大．故測(cè)量的是乙的反應(yīng)時(shí)間。故A錯(cuò)誤，B正確；C．由公式解得故C正確；D．由公式，位移與時(shí)間的平方成正比，故D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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、①.1.5②.1【解析】[1]由圖示電源U—I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V；[2]電源內(nèi)阻為12、①.29.8②.2.130③.7.0④.①V1⑤.②A2；③⑥.0.46⑦.2.40【解析】（1）解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)尺讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀（2）歐姆表的讀數(shù)是指針的讀數(shù)乘以歐姆檔的倍數(shù)；（3）根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)和待測(cè)電阻的大約阻值，求出電流最大值的大約值，從而確定電流表的量程．根據(jù)待測(cè)電阻的大小確定電流表的內(nèi)外接，實(shí)驗(yàn)要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測(cè)幾組電流、電壓值，知滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法（4）根據(jù)圖示電表確定其分度值，讀出其示數(shù)【詳解】（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：2.9cm＝29mm，游標(biāo)尺上第8個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)尺讀數(shù)為8×0.1mm＝0.8mm，所以最終讀數(shù)為：29mm+0.8mm＝29.8mm螺旋測(cè)微器的固定刻度為2.0mm，可動(dòng)刻度為13.0×0.01mm＝0.130mm，所以最終讀數(shù)為2.0mm+0.130mm＝2.130mm（2）歐姆表指針的讀數(shù)為7.0，乘以歐姆檔的倍數(shù)為“×l”，所以歐姆表的讀數(shù)為7.0×l＝7.0Ω（3）①電源電動(dòng)勢(shì)為4V，則電壓表選擇電壓表V1，最大電流，則電流表應(yīng)選用電流表A2，②實(shí)驗(yàn)要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測(cè)幾組電流、電壓值，知滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法．待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，與電流表內(nèi)阻接近，屬于小電阻，則電流表采用外接法（