2025屆教科版必修二　第三章萬(wàn)有引力定律同步測(cè)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(wàn)有引力定律同步測(cè)試題物理高二上期末考試模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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(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、2016年10月19日凌晨3點(diǎn)31分，在離地球393公里的軌道上飛行了一個(gè)多月、繞地球500多圈的“天宮二號(hào)”終于等來(lái)了他的小伙伴——“神舟十一號(hào)”，他們?cè)谔諣渴?，完成了交?huì)對(duì)接，航天員景海鵬和陳冬進(jìn)入天宮二號(hào)．交會(huì)對(duì)接前“天宮二號(hào)”和“神舟十一號(hào)”均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道如圖所示．關(guān)于交會(huì)對(duì)接前“天宮二號(hào)”和“神州十一號(hào)”各自的運(yùn)行情況，下列說(shuō)法中正確的是（）A.神舟十一號(hào)的運(yùn)行周期小于天宮二號(hào)的周期B.神舟十一號(hào)運(yùn)行速度小于天宮二號(hào)的運(yùn)行速度C.神舟十一號(hào)和天宮二號(hào)的速度都大于地球的第一宇宙速度D.神舟十一號(hào)必須減速才能與天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，關(guān)于物體在ab段的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)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(diǎn)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(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示，場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)分別用Ea、和表示，則（）A. B.C. D.5、在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)定律后，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律C.安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)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(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流6、金屬材料的電阻值對(duì)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(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，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(dòng)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dB.若線圈豎直向下平動(dòng)，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生C.當(dāng)線圈以通電導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dD.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，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(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出．閉合開(kāi)關(guān)S，下列說(shuō)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(cè)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(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子射出磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)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(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)(不計(jì)重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)的是()A. B.C. D.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，如圖1所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為_(kāi)_____________mm（2）如圖2所示是一個(gè)雙量程電壓表，當(dāng)使用a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，量程為0～3V，當(dāng)使用a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，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_(kāi)_______Ω和________Ω12．（12分）圖中螺旋測(cè)微器讀數(shù)為_(kāi)_____mm，圖中游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度讀數(shù)為_(kāi)_____cm四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)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(guò)圓心O的軸線上有A、B、C三個(gè)點(diǎn)，C和O、O和A間的距離均為d，A、B間距離為2d。在B點(diǎn)處有一電荷量為＋q的固定點(diǎn)電荷。已知A點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，靜電力常量為k，求：(1)帶電圓環(huán)在A點(diǎn)處產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；(2)C點(diǎn)處電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。14．（16分）如圖所示，ABCD為豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E＝104N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn))，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切于C點(diǎn)，D為水平軌道的一點(diǎn)，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(diǎn)，由靜止釋放后，小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．g＝10m/s2，求：(1)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是多大？(2)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？15．（12分）“翻滾過(guò)上車(chē)”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(diǎn)，B為軌道的最低點(diǎn)，。質(zhì)量的小球從距D點(diǎn)處由靜止開(kāi)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(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力；（2）計(jì)算分析小球能否通過(guò)豎直圓軌道的最高點(diǎn)C，并說(shuō)明理由。

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】萬(wàn)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(cuò)誤；所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度不大于第一宇宙速度，則C錯(cuò)誤；神舟十一號(hào)要加速做做離心運(yùn)動(dòng)才能與天宮二號(hào)交會(huì)對(duì)接，則D錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)睛】本題考查了萬(wàn)有引力的應(yīng)用，知道萬(wàn)有引力提供向心力是解題的前提，應(yīng)用萬(wàn)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(guò)R3的電流增大，通過(guò)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(niǎo)燈的電壓增大，B燈變亮，A錯(cuò)；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(cuò)；若電源電源所在的電路斷路，兩燈都熄滅，D錯(cuò)，所以本題選擇B.考點(diǎn)：閉合電路歐姆定律3、D【解析】A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，速度的方向發(fā)生了變化，所以速度一定是變化的，故A錯(cuò)誤；B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；C．a(chǎn)點(diǎn)受到的方向沿曲線的切線的方向，不能是a指向b，故C錯(cuò)誤；D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，ab段的位移大小一定小于路程，故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】物體做曲線運(yùn)動(dòng)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(chǎng)線的疏密程度可知，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，即沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，可得故D正確，ABC錯(cuò)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(cuò)誤；B．開(kāi)普勒提出了三大行星運(yùn)動(dòng)定律后，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故B錯(cuò)誤；C．安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說(shuō)，故C正確；D．法拉第在實(shí)驗(yàn)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(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，故D錯(cuò)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(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)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(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)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、BD【解析】當(dāng)導(dǎo)線框向右平移時(shí)，穿過(guò)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(shí)針?lè)较颍蔄錯(cuò)誤；若線圈豎直向下平動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量不變，無(wú)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(dòng)時(shí)，由通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布可知線圈的磁通量不變，因此沒(méi)有感應(yīng)電流；故C錯(cuò)誤；當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，穿過(guò)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(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周?chē)拇艌?chǎng)方向，掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，會(huì)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(cuò)誤；根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求流過(guò)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(cuò)【點(diǎn)睛】考查串并聯(lián)電路電阻的求解及全電路歐姆定律，計(jì)算前要明確電路結(jié)構(gòu)是求解問(wèn)題的關(guān)鍵；9、AD【解析】根據(jù)動(dòng)能定理得到離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度，即可根據(jù)幾何關(guān)系求得在磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)的速度為v；根據(jù)離子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只有電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理可得：，所以，；離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(chǎng)時(shí)速度v越小，故A正確，B錯(cuò)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(cuò)誤，D正確；故選AD【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)軌跡；或反過(guò)來(lái)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(yùn)動(dòng)，在A圖中電場(chǎng)力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)；在C圖中電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)；在D圖中電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，因此BC正確三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)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(diǎn)與歐姆定律求出點(diǎn)阻值（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為；（2）接a、b時(shí)，為串聯(lián)的，則；接a、c時(shí)，為串聯(lián)的和，則；12、①.0.900②.4.120【解析】根據(jù)“螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺”可知，本題考查基本儀器的讀數(shù)問(wèn)題，根據(jù)估讀規(guī)則，運(yùn)用兩種儀器的讀數(shù)特點(diǎn)得到結(jié)果.【詳解】螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)，可動(dòng)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(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，因此游標(biāo)讀數(shù)為：，所以最終讀數(shù)為：.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)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(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.四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)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(diǎn)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為方向豎直向下因?yàn)閳A環(huán)在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)和點(diǎn)電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)等大反向，故A點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則圓環(huán)在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為方向豎直向上(2)根據(jù)電場(chǎng)分布的對(duì)稱性可知圓環(huán)在C產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下+q在C處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為方