2025届教科版必修二　第三章万有引力定律同步测试题物理高二上期末考试模拟试题含解析

2025届教科版必修二第三章万有引力定律同步测试题物理高二上期末考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、2016年10月19日凌晨3点31分，在离地球393公里的轨道上飞行了一个多月、绕地球500多圈的“天宫二号”终于等来了他的小伙伴——“神舟十一号”，他们在太空牵手，完成了交会对接，航天员景海鹏和陈冬进入天宫二号．交会对接前“天宫二号”和“神舟十一号”均绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图所示．关于交会对接前“天宫二号”和“神州十一号”各自的运行情况，下列说法中正确的是（）A.神舟十一号的运行周期小于天宫二号的周期B.神舟十一号运行速度小于天宫二号的运行速度C.神舟十一号和天宫二号的速度都大于地球的第一宇宙速度D.神舟十一号必须减速才能与天宫二号交会对接2、如图所示电路，灯A、B都能正常发光，忽然灯A变亮，灯B变暗，如果电路中有一处出现断路故障，则出现断路故障的电路是（）A.R1所在的支路 B.R2所在的支路C.R3所在的支路 D.电源所在的电路3、如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是()A.物体的速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程4、有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用Ea、和表示，则（）A. B.C. D.5、在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流间的相互作用规律B.伽利略提出了行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律C.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说D.法拉第观察到，在通有恒定电流静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流6、金属材料的电阻值对温度的高低非常“敏感”，那么这种金属材料的I－U图线，应如图中哪一幅所示()A. B.C. D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以通电导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d8、如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A9、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束速度可看作零，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子射出磁场的位置到入口处的距离为x，下列判断正确的是A.若离子束是同位素，则x越大，离子进入磁场时速度越小B.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C.只要x相同，则离子质量一定相同D.只要x相同，则离子的比荷一定相同10、在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()A. B.C. D.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1所示，从图中读出金属丝的直径为______________mm（2）如图2所示是一个双量程电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～3V，当使用a、c两个端点时，量程为0～15V．已知电流表的内阻Rg为400Ω，满偏电流Ig为500μA．则电阻R1和R2的值应该分别为________Ω和________Ω12．（12分）图中螺旋测微器读数为______mm，图中游标卡尺游标尺上有50个等分刻度读数为______cm四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷量为＋Q的电荷，在垂直于圆环面且过圆心O的轴线上有A、B、C三个点，C和O、O和A间的距离均为d，A、B间距离为2d。在B点处有一电荷量为＋q的固定点电荷。已知A点处的场强为零，静电力常量为k，求：(1)带电圆环在A点处产生电场的场强大小和方向；(2)C点处电场的场强大小和方向。14．（16分）如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的ABC部分是半径为R＝0.5m的半圆环(B为半圆弧的中点)，轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道的一点，而且CD＝2R，把一质量m＝100g、带电荷量q＝10－4C的负电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，小球在轨道的内侧运动．g＝10m/s2，求：(1)它到达B点时的速度是多大？(2)它到达B点时对轨道的压力是多大？15．（12分）“翻滚过上车”的物理原理可以用如图所示装置演示．光滑斜槽轨道AD与半径为的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AD与圆O相切于D点，B为轨道的最低点，。质量的小球从距D点处由静止开始下滑，然后冲上光滑的圆形轨道（取，，）。求：（1）求小球进入圆轨道B点时对轨道压力；（2）计算分析小球能否通过竖直圆轨道的最高点C，并说明理由。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】万有引力提供向心力：解得：①②③④；由，可知半径小的周期小，则A正确；由可知半径小的速度大，则B错误；所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度，则C错误；神舟十一号要加速做做离心运动才能与天宫二号交会对接，则D错误；故选A【点睛】本题考查了万有引力的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式牛顿第二定律可以解题，要理解卫星、航天器变轨的原理2、B【解析】若电阻R1断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减少，路端电压增大，而通过R3的电流增大，通过A灯和R2的总电流减小，则A灯两端的电压减小，A灯变暗．而B灯的电压增大，B灯变亮，A错；电阻R2与灯泡A是并联的，若R2断路，电阻增大，灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，所以灯A变亮，灯B变暗，B正确；电阻R3与灯泡B是并联的，若R3断路，外电路总电阻增大，路端电压增大，A、B两灯泡两端电压都增大，功率都变大，所以A、B两都变亮，C错；若电源电源所在的电路断路，两灯都熄灭，D错，所以本题选择B.考点：闭合电路欧姆定律3、D【解析】A．物体做曲线运动，速度的方向发生了变化，所以速度一定是变化的，故A错误；B．物体做曲线运动，加速度的大小和方向可能保持不变，即速度可能是均匀变化的，故B错误；C．a点受到的方向沿曲线的切线的方向，不能是a指向b，故C错误；D．物体做曲线运动，ab段的位移大小一定小于路程，故D正确。故选D。【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论4、D【解析】由电场线的疏密程度可知，B点的电场强度大于A点的电场强度，即沿着电场线的方向电势逐渐降低，可得故D正确，ABC错误。故选D。5、C【解析】A．安培发现了电流间的相互作用规律，故A错误；B．开普勒提出了三大行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律，故B错误；C．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故C正确；D．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，不会出现感应电流，故D错误6、C【解析】本题考查伏安特性曲线．在伏安特性曲线中，某点与坐标原点连线斜率的倒数表示电阻．金属材料随着温度的升高电阻变大，所以横坐标U和纵坐标I的比值变大A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论相符，选项C正确；D．该图与结论不相符，选项D错误；故选C二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】当导线框向右平移时，穿过线圈的磁通量减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b，即顺时针方向．故A错误；若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生．故B正确；当线圈以通电导线边轴转动时，由通电导线的磁场分布可知线圈的磁通量不变，因此没有感应电流；故C错误；当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→b→c→d．故D正确．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，会根据楞次定律判断感应电流的方向8、AC【解析】外阻为R：，则，则外压U=IR=10V，功率P=EI=12W，则A正确，B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为，电流，故D错【点睛】考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律，计算前要明确电路结构是求解问题的关键；9、AD【解析】根据动能定理得到离子进入磁场的速度，即可根据几何关系求得在磁场中的轨道半径，进而由洛伦兹力做向心力求得速度，即可联立得到x的表达式【详解】设正离子质量为m，电荷量为q，离子进入磁场时的速度为v；根据离子在加速电场中运动只有电场力做功，由动能定理可得：，所以，；离子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故离子做匀速圆周运动，根据几何关系可得：轨道半径；故由洛伦兹力做向心力可得：；所以，；AB、若离子束是同位素，即电荷量q相等；则x越大，离子质量m越大，那么，离子进入磁场时速度v越小，故A正确，B错误；CD、只要x相同，则离子的比荷一定相同，离子质量不确定，故C错误，D正确；故选AD【点睛】带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度10、BC【解析】如电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，电子向右可能做匀速直线运动；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此BC正确三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.0.517(0.515-0.519均正确)②.5600③.24000【解析】改装后的量程为据此可求出根据电路图，应用并联电路特点与欧姆定律求出点阻值（1）螺旋测微器的读数为；（2）接a、b时，为串联的，则；接a、c时，为串联的和，则；12、①.0.900②.4.120【解析】根据“螺旋测微器和游标卡尺”可知，本题考查基本仪器的读数问题，根据估读规则，运用两种仪器的读数特点得到结果.【详解】螺旋测微器固定刻度读数，可动刻度读数为，所以读数为：.游标卡尺主尺读数为41mm，游标尺上第10个刻度与主尺上某一刻度对齐，因此游标读数为：，所以最终读数为：.【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读.四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)，方向竖直向上；(2)，方向竖直向下【解析】(1)+q的点电荷在A点产生的场强为方向竖直向下因为圆环在A点产生的场强和点电荷在A点产生场强等大反向，故A点处的场强为零，则圆环在A点产生的场强为方向竖直向上(2)根据电场分布的对称性可知圆环在C产生的场强方向竖直向下+q在C处产生的场强大小为方