2025届教科版必修二　第三章万有引力定律同步测试题高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2025届教科版必修二第三章万有引力定律同步测试题高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，现令磁感应强度B随时间t变化，先按图所示的Oa图线变化，后来又按bc和cd变化，令、、分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分别表示对应的感应电流，则下列正确的是（）A.E1＜E2，I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.E1＜E2，I1沿顺时针方向，I2沿逆时针方向CE2＜E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向D.E2＝E3，I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向2、如图所示，匀强磁场中有两个由相同导线绕成的圆形线圈a、b，磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。a、b两线圈的半径之比为2：1，匝数之比为1：4。线圈中产生的感应电动势分别为和，某时刻磁通量分别为和，不考虑两线圈间的相互影响。下列说法中正确的是A.：=2：1，：=4：1B.：=1：1，：=1：1C.：=2：1，：=1：1D.：=1：1，：=4：13、用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则()A.测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表B.测U、测R电流均从红表笔流入多用电表C.测U、测R电流均从红表笔流出多用电表D.测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表4、汽车后备箱盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如图乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上点，下端固定于箱内点，也为后盖上一点，后盖可绕过点的固定铰链转动，在合上后备箱盖的过程中（）A.点相对点做圆周运动B.点与点相对于点转动的线速度大小相等C.点与点相对于点转动的角速度大小相等D.点与点相对于点转动的向心加速度大小相等5、电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。工作原理如图所示，将患者血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中，测出管壁上MN两点间的电势差为U，已知血管的直径为d，则血管中的血液流量Q为（）A. B.C. D.6、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电流的电压随时间变化的规律如图乙所示（正弦曲线）。下列说法正确的是（）A.该交变电流电压的最大值为440VB.该交变电流电压的有效值为VC.在0.0025s时，该交变电流的电压为220VD.在0.0025s时，该交变电流的电压为V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，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时()A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电动势为2nBl2ωC.穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大D.线圈ad边所受安培力的大小为8、霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体．在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速．关于该测速传感器，下列说法中正确的有A.图示位置时刻c点电势高于d点电势 B.圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高C.c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍 D.增加小磁体个数，传感器转速测量更准确9、质谱仪是测量带电粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下图为质谱仪的原理示意图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（场强为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B'），最终打在感光板A1A2上，下列说法正确的是()A.粒子带负电B.速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于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、如图是测量人的反应时间的实验，甲同学手拿长为20cm的钢尺上端，乙同学的手指在钢尺下端零刻度附近，当乙看到甲由静止释放钢尺时，立即去捏钢尺，结果恰好捏住钢尺的上端。下列说法正确的有（）A.该实验测量的是甲的反应时问B.该实验测量的是乙的反应时间C.被测者的反应时间约为0.2sD.被测者的反应时间与钢尺下落的高度成正比三、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）在“测电源电动势和内阻”的实验中，根据实验数据作出的U—I图如右，由图可知，电源的电动势为E=____V，电源内阻为r=_____Ω。12．（12分）某同学要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作：（1）用准确到0.1mm的游标卡尺测量圆柱体的长度，用螺旋测微器测量其直径如下图所示．可知其长度为_____mm，其直径为_____mm；（2）用已调零且选择旋钮指向欧姆档“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体的电阻，根据如图所示的表盘，可读出被测电阻阻值为_____Ω（3）为了精确的测量该圆柱体的电阻，实验室准备了如下实验器材，用伏安法进行测量：电压表V1（量程0～3V，内电阻约1kΩ）；电压表V2（量程0～15V，内电阻约5kΩ）；电流表A1（量程0～3A，内电阻约0.2Ω）；电流表A2（量程0～600mA，内电阻为1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）；电池组E（电动势为4V、内电阻约为0.1Ω）；开关及导线若干为使实验能正常进行，减小测量误差，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流﹣电压关系图线，则①电压表应选用_____（填实验器材的代号）②电流表应选用_____（填实验器材的代号）③完成实验电路图（4）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示．由图可知，电流表读数为_____A，电压表的读数为_____V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）在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成角的匀强电场，电场中有一条长为的绝缘细线（不可伸长且质量不计），细线一端固定于点，另一端与质量为，电荷量为的小球相连，如图所示。开始时小球静止在点，细线恰好水平。已知重力加速度为，求：(1)电场强度的大小及细线对小球拉力的大小；(2)现将小球拉到下方的位置（小球带电量不变），与电场方向垂直，细线仍伸直，将小球无初速释放，求小球运动到点时的动能。14．（16分）如图所示，在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点O1（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m，电荷量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°。整个圆形区域内有磁感应强度大小相等的匀强磁场，2L到3L之间垂直纸面向外，3L到4L之间垂直纸面向内。电子在磁场中运动一段时间后恰好从N点飞出，速度方向与x轴夹角也为30°，电子的重力忽略不计。求：(1)电子飞出匀强电场时速度的大小；(2)匀强电场场强的大小；(3)磁感应强度大小及电子从A点运动到N点的总时间。15．（12分）在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离x＝2m．将一个电荷量Q＝+2.0×10﹣8C的点电荷在A点移到B点，该过程中点电荷所受电场力做的功W＝8×10﹣5J．求：（1）A、B两点间的电势差U；（2）该匀强电场的电场强度大小E

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】由法拉第电磁感应定律可知：在图像中，斜率，由图像可知，Oa段中磁感强度B的变化率较小，bc和cd段中磁感强度B的变化率为相同，所以有：；由图可知，Oa段磁场方向垂直纸面向里，B增大，则磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向外，再根据安培定制可判断，I1沿逆时针方向；同理，可判断I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向，综上可知A正确；故选A。2、D【解析】根据法拉第电磁感应定律：，a、b两线圈产生的感应电动势之比为：；根据磁通量，穿过a、b两线圈的磁通量之比为：A.：=2：1，：=4：1。与上述结论不符，故A错误；B.：=1：1，：=1：1。与上述结论不符，故B错误；C.：=2：1，：=1：1。与上述结论不符，故C错误；D.：=1：1，：=4：1。与上述结论相符，故D正确。故选：D3、B【解析】考查多用电表的使用。【详解】根据多用电表的原理，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，不管测什么物理量，电流都是红表笔进，黑表笔出，B正确。故选B。4、C【解析】A.在合上后备箱盖的过程中，O'A的长度是变短的，因此A点相对O′点不是做圆周运动，A错误；BCD.在合上后备箱盖的过程中，A与B都是绕O做圆周运动，相同的时间绕O转过的角度相同，即A与B相对O的角速度相等；但是OB、OA距离不相等，根据可知A与B相对O的线速度不相等；根据可知A与B相对O的向心加速度大小不相等；故C正确，BD错误5、B【解析】导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，有解得而流量为故B正确，ACD错误。故选B。6、C【解析】A．如图所示，该交变电流电压的最大值（峰值）为：Em=220V≈311V故A错误。B．该交变电流电压的有效值为：故B错误。CD．因为交变电流的电压的函数表达式为：当t=0.0025s时故C正确，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、CD【解析】根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba，故A错；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值Em=nBl1l2ω，此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，B错，C对；线圈ad边所受安培力的大小，D对II卷8、CD【解析】A．霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向上表面偏转，即c点，所以d点电势高于c点，故A错误；B．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽厚分别为a、b、c，有所以输出脉动电压峰与圆盘转动快慢无关，故B错误；C．当小磁体靠近霍尔元件时，就是会产生一个脉冲电压，因此c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转动频率的4倍，即为转速的4倍，故C正确；D．当增加小磁体个数，传感器c、d端输出一个脉冲电压频率变高，那么传感器转速测量更准确，故D正确。故选CD。9、BD【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。【详解】A.带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知该粒子带正电，故A错误；B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，又粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故B正确；C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中所受的电场力和洛伦兹力平衡，即解得故C错误；D.所有通过狭缝P的带电粒子具有相同的速度，然后在磁场B′中做匀速圆周运动，最终打在A1A2上，由可知因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，表明其半径R越小，则粒子的比荷越大，故D正确。故选BD。10、BC【解析】AB．由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边。物体做自由落体运动的位移位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大．故测量的是乙的反应时间。故A错误，B正确；C．由公式解得故C正确；D．由公式，位移与时间的平方成正比，故D错误。故选BC。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、①.1.5②.1【解析】[1]由图示电源U—I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V；[2]电源内阻为12、①.29.8②.2.130③.7.0④.①V1⑤.②A2；③⑥.0.46⑦.2.40【解析】（1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，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（2）欧姆表的读数是指针的读数乘以欧姆档的倍数；（3）根据电源的电动势和待测电阻的大约阻值，求出电流最大值的大约值，从而确定电流表的量程．根据待测电阻的大小确定电流表的内外接，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，知滑动变阻器采用分压式接法（4）根据图示电表确定其分度值，读出其示数【详解】（1）游标卡尺的主尺读数为：2.9cm＝29mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为8×0.1mm＝0.8mm，所以最终读数为：29mm+0.8mm＝29.8mm螺旋测微器的固定刻度为2.0mm，可动刻度为13.0×0.01mm＝0.130mm，所以最终读数为2.0mm+0.130mm＝2.130mm（2）欧姆表指针的读数为7.0，乘以欧姆档的倍数为“×l”，所以欧姆表的读数为7.0×l＝7.0Ω（3）①电源电动势为4V，则电压表选择电压表V1，最大电流，则电流表应选用电流表A2，②实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，知滑动变阻器采用分压式接法．待测电阻远小于电压表的内阻，与电流表内阻接近，属于小电阻，则电流表采用外接法（