2024學(xué)年教科版必修二　第三章萬有引力定律同步測(cè)試題物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2024學(xué)年教科版必修二第三章萬有引力定律同步測(cè)試題物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過3s停止運(yùn)動(dòng)，那么汽車在先后連續(xù)相等的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比x1：x2：x3為（）A.1：2：3 B.5：3：1C.1：4：9 D.3：2：12、如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平固定放置一根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中A.a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大 B.c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大C.a、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D.b、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同3、如右圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，點(diǎn)為半圓弧的圓心，.電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2.E1與E2之比為()A.1：2 B.2：1C. D.4、如圖中是勻強(qiáng)磁場(chǎng)里的一片金屬片，其平面與磁場(chǎng)方向平行，一個(gè)粒子從某點(diǎn)以與垂直的速度射出，動(dòng)能是，該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。今測(cè)得它在金屬片兩邊的軌道半徑之比是，若在穿越金屬板過程中粒子受到的阻力大小及電荷量恒定，則下列說法正確的是A.該粒子的動(dòng)能增加了B.該粒子的動(dòng)能減少了C.該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小D.該粒子最多能穿越金屬板6次5、如圖所示，螺線管、蹄形鐵芯，環(huán)形異線三者相距較遠(yuǎn)，當(dāng)開關(guān)閉合后關(guān)于小磁針N極(黑色的一端)的指向錯(cuò)誤的是()A.小磁針aN極指向B.小磁針bN極的指向C.小磁針cN極的指向D.小磁針dN極的指向6、如圖所示，在通有恒定電流螺線管內(nèi)有一點(diǎn)P，過P點(diǎn)的磁感線方向一定是A.從螺線管的N極指向S極 B.放在P點(diǎn)的小磁針S極受力的方向C.靜止在P點(diǎn)的小磁針N極指的方向 D.與螺線管垂直二、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、如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)用該裝置加速氘核(帶電量為e、質(zhì)量為2m)和氦核(帶電量為2e、質(zhì)量為4m)．若不考慮粒子重力及在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說法中正確的有（電源頻率可保證電荷到達(dá)Ｄ型盒間隙時(shí)能改變電壓方向）A.氘核和氦核運(yùn)動(dòng)的周期相同B.氘核和氦核的最大動(dòng)能相同C.要使氘核的最大動(dòng)能變成原來的4倍，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍D.要使氘核的最大動(dòng)能變成原來的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?/28、如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球由靜止釋放，斜向右下做直線運(yùn)動(dòng)，軌跡與豎直方向的夾角為，則（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為 B.電場(chǎng)方向可能水平向右C.電場(chǎng)力對(duì)小球可能不做功 D.小球的電勢(shì)能不可能增加9、用多用電表的歐姆檔檢驗(yàn)性能良好的晶體二極管，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度很小，這說明A.二極管加有正向電壓，故測(cè)得電阻很小B.二極管加有反向電壓，故測(cè)得電阻很大C.此時(shí)紅表筆接的是二極管的正極D.此時(shí)黑表筆接的是二極管的正極10、關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說法正確的是（）A.沿磁感線方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減弱B.自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，靜止時(shí)其N極指向螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向C.磁感線是閉合的曲線D.兩條磁感線的空隙處不存在磁場(chǎng)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)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)金屬絲的電阻Rx約為5Ω,實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ)B．電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ)C．電流表A1(量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D．電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～50Ω，0.6A)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～500Ω，0.1A)G．電池E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω)H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1`)為提高實(shí)驗(yàn)精確度,減小實(shí)驗(yàn)誤差,電壓表應(yīng)選用__________．電流表應(yīng)選用__________．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________．（選填器材前面的字母序號(hào)）(2)為減小伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用_________[填“甲”或“乙”]為該實(shí)驗(yàn)的電路圖(3)某次實(shí)驗(yàn)中，電表表盤如圖所示，則電壓表讀數(shù)為________V,電流表讀數(shù)為________A;(4)用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，該金屬絲的直徑的測(cè)量值為________mm.12．（12分）在用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)備有以下器材：A．干電池1個(gè)、B．滑動(dòng)變阻器（0~50Ω）、C．滑動(dòng)變阻器（0~1750Ω）、D．電壓表（0~3V）、E．電壓表（0~15V）、F．電流表（0~0.6A）、G．電流表（0~3A）其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____，電流表應(yīng)選___，電壓表應(yīng)選___填寫字母序號(hào)即可）上圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U-I圖像．由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)電阻r=_____Ω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）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

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、B【解題分析】采用逆向思維，汽車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x=at2知，1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移之比為1：4：9，則初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)連續(xù)1s內(nèi)的位移之比為1：3：5，可知汽車在先后連續(xù)相等的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比x1：x2：x3為5：3：1．故選B【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論，并能靈活運(yùn)用，掌握逆向思維在運(yùn)動(dòng)學(xué)中的運(yùn)用2、B【解題分析】根據(jù)安培定則，直線電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖根據(jù)平行四邊形定則，、、、各個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)情況如圖顯然，點(diǎn)與點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向不同；點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩點(diǎn)之差的絕對(duì)值，最?。稽c(diǎn)電磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的代數(shù)和，最大；A．與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析相符，故B正確；C．與分析不符，故C錯(cuò)誤；D．與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選B。3、B【解題分析】由得：；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2，知兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)夾角為1200，由矢量的合成知，得：，B對(duì)4、B【解題分析】ABD．根據(jù)：可得：所以：即：又因?yàn)閯?dòng)能表達(dá)式：所以開始的動(dòng)能為：穿過金屬板后的動(dòng)能：粒子每穿過一次金屬片損失的動(dòng)能：所以有：即該粒子最多能穿過的金屬板的次數(shù)為5次；故B正確，AD錯(cuò)誤；C．帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，根據(jù)：可得：可知周期與速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤。故選B。5、A【解題分析】小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)樵撎幍拇艌?chǎng)方向，即磁感線的切線方向．根據(jù)安培定則，蹄形鐵芯被磁化后右端為N極，左端為S極，小磁針c指向正確；通電螺線管的磁場(chǎng)分布和條形磁鐵相似，內(nèi)部磁場(chǎng)向左，外部磁場(chǎng)向右，所以小磁針b指向正確，小磁針a指向錯(cuò)誤；環(huán)形電流形成的磁場(chǎng)左側(cè)應(yīng)為S極，故d的指向正確，故A正確【題目點(diǎn)撥】在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”，在判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，大拇指指“原因”——電流方向，四指指“結(jié)果”——磁場(chǎng)繞向；在判定環(huán)形電流磁場(chǎng)方向時(shí)，四指指“原因”——電流繞向，大拇指指“結(jié)果”——環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向6、C【解題分析】由右手螺旋定則知P點(diǎn)磁感線方向向右，右側(cè)為螺線管的N極，故A錯(cuò)誤；某點(diǎn)磁感線的方向?yàn)榉旁赑點(diǎn)的小磁針N極受力的方向，故B錯(cuò)誤；磁感線方向是靜止在P點(diǎn)的小磁針N極指的方向，故C正確，P點(diǎn)磁感線的方向與螺線管平行，故D錯(cuò)誤．所以C正確，ABD錯(cuò)誤二、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、ACD【解題分析】A項(xiàng)：帶電粒子大磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期，兩粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正確；B項(xiàng)：根據(jù)得，最大動(dòng)能，所以氦核的最大動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：由可知，要使氘核最大動(dòng)能變成原來的4倍，磁場(chǎng)變?yōu)樵瓉淼?倍，同理可知，要使氘核的最大動(dòng)能變成原來的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?/2故CD正確故選ACD8、ABC【解題分析】A．帶電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，在電場(chǎng)中受到重力mg和電場(chǎng)力F，其合力必定沿此直線向下，根據(jù)三角形定則作出合力，由圖看出，當(dāng)電場(chǎng)力F與此直線垂直時(shí)，電場(chǎng)力F最小，場(chǎng)強(qiáng)最小，則有得到故A正確；B．小球帶正電，所受的電場(chǎng)力方向只能指向右側(cè)，故電場(chǎng)方向不可能向左，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，電場(chǎng)力有可能與運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，故電場(chǎng)力可能不做功，故C正確；D．如果小球受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90度，則電場(chǎng)力可能做正功，小球的電勢(shì)能增加，故D錯(cuò)誤。故選ABC。9、BC【解題分析】AB．測(cè)量電阻偏轉(zhuǎn)角度小，則電阻大，為反向電壓，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．測(cè)量時(shí)加的反向電壓，又因歐姆表的黑表筆接的電池的正極，則黑表筆應(yīng)與二極管的負(fù)極相連接。即紅表筆與二極管的正極相連接，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10、BC【解題分析】磁感線是描述磁場(chǎng)分布而假想的，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，磁感線是閉合曲線，磁體外部磁感線是從N極到S極，而內(nèi)部是從S極到N極；【題目詳解】A、磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，與磁場(chǎng)方向無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、螺線管內(nèi)部磁感線由S極指向N極，而小磁針的N極靜止時(shí)指向表示磁場(chǎng)方向，故其N極指向螺線管的北極，即指向螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向，故B正確；C、磁感線分布特點(diǎn)：在磁體外部磁感線從N極出發(fā)進(jìn)入S極，在磁體內(nèi)部從S極指向N極．磁感線是閉合的曲線，故C正確；D、磁場(chǎng)中任意一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不為零，可以用磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，但是不可能將每一點(diǎn)都畫出磁感線，否則與不畫沒區(qū)別，故D錯(cuò)誤【題目點(diǎn)撥】本題考查了磁感線的引入的原因和特點(diǎn)、磁場(chǎng)的性質(zhì)，由于磁場(chǎng)是看不見，摸不著的，為了描述磁場(chǎng)的性質(zhì)而引入了磁感線的概念，它是假想出來的有方向的曲線，但可以描述磁場(chǎng)的性質(zhì)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.A②.D③.E④.乙⑤.1.20⑥.0.50⑦.1.685(1.684~1.687)【解題分析】(1)根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，由歐姆定律求出電路最大電流，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器(2)根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路(3)電表讀數(shù)要根據(jù)精確度選擇估讀在同一位或下一位.(4)螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm，通過格數(shù)的估讀會(huì)讀到0.001mm.【題目詳解】(1)由于電源的電動(dòng)勢(shì)為3

V，所以電壓表應(yīng)選A，被測(cè)電阻阻值約為5Ω，電路中的最大電流約為,則電流表選D；為保證安全且方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選小電阻E(50Ω).(2)由于,即待測(cè)電阻為小電阻，采用小電阻外接法測(cè)量值會(huì)偏??；故選乙電路.(3)電壓表的量程為3V，精確度為0.1V，需估讀到下一位，故讀數(shù)為1.20V；電流表的量程為0.6A，精確度為0.02A，需估讀到同一位，故讀數(shù)為0.50V.(4)由圖示螺旋測(cè)微器可知，導(dǎo)線的直徑d=1.5mm+18.5×0.01mm=1.685mm(1.684~1.687).【題目點(diǎn)撥】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)驗(yàn)電路的選擇、連接實(shí)物電路圖；要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則：安全性原則、精確性原則、方便實(shí)驗(yàn)操作；確定電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵12、BFD1.5V1Ω【解題分析】[1][2][3]干電池的電動(dòng)勢(shì)大約1.5V，所以選擇量程為3V的電壓表；干電池中的電流不允許過大，一般不能大于0.6A，所以選擇量程為0.6A的電流表．則滑動(dòng)變阻器阻值無需過大，所以選擇050Ω的滑動(dòng)變