教科版必修二　第三章万有引力定律同步测试题2022-2023学年高二物理第一学期期末调研试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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、两个带电量都是q的点电荷相距d时，它们之间的相互作用力为F．若使它们所带电量都减半、而距离加倍时，则它们之间的相互作用力为（　　） A.F B. C. D. 2、如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为 A. B.qWd C. D. 3、国际单位制中的单位m/s、N、A对应的物理量分别是(　　) A.速度、力、电流 B.加速度、功、电量 C.速度、质量、电量 D.角速度、力、电场强度 4、关于电流下列说法正确的是 （ ） A.电荷的移动形成电流 B.只有正电荷的定向移动形成电流 C.正电荷定向移动的方向与电流方向相同 D.电路中电流的方向是由电源的负极到电源的正极 5、如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面轻弹簧拉住处于静止状态，a为垂直纸面放置的直导线的横截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于a中电流方向、磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（） A.电流垂直纸面向外时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量减小 B.电流垂直纸面向外时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量增大 C.电流垂直纸面向里时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量减小 D.电流垂直纸面向里时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量增大 6、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行正方形ABCD所在平面．已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V，φB=3V，φC=-3V，则 A.D点的电势φD=3V，场强方向平行AB方向 B.D点的电势φD=3V，场强方向平行AC方向 C.D点的电势φD=6V，场强方向平行BC方向 D.D点的电势φD=6V，场强方向平行BD方向 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，半径R=0.5m的圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，Ob水平．一质量为m＝10－4kg、带电荷量为q＝2．0×10－6C的粒子，从与圆弧圆心O等高且距O点0．3m的a点，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点（图中未画出），取c点电势＝0，则（ ） A.该匀强电场的电场强度E＝1000V／m B.粒子到达c点的速度大小为5m／s C.粒子在a点的电势为－40V D.粒子速率为3m／s时的电势能为4×10－4J 8、如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，当照射光强度增大时（　　） A.电压表的示数减小 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大 9、如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，其中电动机内电阻r=1Ω，电路中另一电阻R=9Ω，直流电压U=180V，理想电压表示数UV=135V，电动机正以v=1m/s匀速竖直向上提升某重物，g取10m/s2，下列判断正确的是（ ） A.通过电动机的电流是18A B.输入电动机的电功率是675W C.电机的输出功率是25W D.重物的质量是65kg 10、我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国GPS多5颗。多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”)，其它的有27颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)轨道高度为静止轨道高度的。下列说法正确的是（　　） A.“中卫”的线速度介于7.9 km/s和11.2 km/s之间 B.“静卫”的轨道必须是在赤道上空 C.如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5 D.“静卫”的运行周期大于“中卫”的运行周期 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)如图甲是简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为500μA，内阻Rg=200Ω，R1=20Ω，R2=180Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。A端与___（填“红”或“黑”）色表笔相连接。该多用电表5个挡位为直流电压50V挡和500V挡，直流电流1mA挡和10mA挡，欧姆×1Ω挡。B接___（填“1”或“2”）为10mA挡，R4=___kΩ。若电源电动势为1.5V，内阻忽略不计，R3=400Ω，则欧姆挡中值电阻为___Ω。 (2)如图乙，如果用欧姆档来测电阻，当用100Ω挡测量时，若指针指在刻线附近，则应换用___（填“1”、“10”或“1k”）挡，换挡之后应先将红、黑表笔短接，调节部件___（填“S”或“T”），进行___（填“欧姆调零”或“机械调零”），使指针对准电阻的“0”刻线，再将待测电阻接入红黑表笔之间。 12．（12分）（1）游标卡尺和螺旋测微器的示数如图所示，则读数分别是： ______mm ________mm. （2）．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用： A．电压表（量程0~1 V，内阻约10 kΩ） B．电压表（量程0~10 V，内阻约100 kΩ） C．电流表（量程0~1 mA，内阻约30 Ω） D．电流表（量程0~0.6 A，内阻约0.05 Ω） E.电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A） ①为使测量尽量准确，电压表选用_____，电流表选用______，。（均填器材的字母代号）； ②在答题卡上画出测量Rx阻值的实验电路图：_____ ③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是电流表的_______。 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，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角．已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，．求： （1）小球带正电还是负电？ （2）小球所受电场力的大小 （3）小球的质量 （4）将电场撤去，小球回到最低点时速度的大小 14．（16分）如图所示，N＝30匝矩形闭合导线框ABCD位于磁感应强度大小B＝ 的水平匀强磁场中，并与一理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈连接一规格为“110V，30W”的小灯泡。已知线框面积S＝0.5m2，线框电阻不计。若线框以角速度ω＝200rad/s绕垂直于磁场方向的OO′轴匀速转动。求： （1）在图示位置穿过线框的磁通量； （2）从图示位置开始计时，线框中产生的电动势e随时间t变化的瞬时表达式； （3）要使小灯泡正常发光，求变压器原、副线圈的匝数比。 15．（12分）如图所示，有一夹角为θ的金属角架（电阻不计），角架所围区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，方向与角架所在平面垂直向，一段金属棒ab单位长度的电阻为r，从顶角c贴着角架以速度v向右匀速运动。求: （1）t时刻回路中的感应电流大小； （2）t时间内回路中的平均感应电动势. 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、C 【解析】根据库仑定律得：， 若使它们所带电量都减半、而距离加倍，库仑力 2、C 【解析】电场力做功W=Fd=qEd，得： 故选C 3、A 【解析】国际单位制中的单位、N、A对应的物理量分别是速度、力、电流，故选项A正确 4、C 【解析】A．只有电荷的定向移动才能形成电流，故A错误； B．正负电荷做定向移动均可以形成电流，故B错误； C．我们规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，故C正确； D．电路中电荷定向移动的方向在外电路中是由正极到负极，而在内电路中是由负极流向正极的，故D错误 5、D 【解析】设斜面倾角为，导线中无电流时 如果电流垂直纸面向外时，磁体对导线的作用力方向斜向左下方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向右上方，此力分解为平行斜面向上和垂直斜面向上，所以有 此时弹簧弹力变小，弹簧的伸长量减小； 如果电流垂直纸面向里时，磁体对导线的作用力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向左下方，此力分解为平行斜面向下和垂直斜面向下，所以有 此时弹簧弹力变大，弹簧的伸长量增大； 故选D。 6、B 【解析】CD.匀强电场中，由公式U=Ed知沿着任意方向每前进相同的距离，电势差都相等，故连接AC，AC连线的中点为E，则E点的电势为；连接BE，如图所示： 则BE为一条等势线，D点在BE连线上，所以D点电势;故C项，D项均错误. AB.过A点作出垂直于BE的有向线段，由高电势点A直线BE，如图中红线所示，即为电场线，那么场强方向平行AC方向；故A错误，B正确. 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、AB 【解析】粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推论与类平抛运动的规律求出电场强度；然后由匀强电场场强与电势差的关系求出A点的电势，然后求出电势能；由动能定理求出粒子在C点的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率为3m/s时的电势能 【详解】A项：粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在C点，由类平抛运动规律知： C点速度方向的反向延长线必过O点，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m， 即有：AD=v0t，DC=联立并代入数据可得：E=1000N/C，故A正确 B、C项：因UDC=E•DC=400V，而A、D两点电势相等，所以φa=400V， 从A到C由动能定理知：代入数据解得：，故B正确； 故C错误； D项：粒子在C点总能量：E=由能量守恒定律可知，粒子速率为3m/s时的电势能为0，故D错误 故选AB 【点睛】本题考查了粒子在电场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题 8、BC 【解析】AD、当光照强度增大时，光敏电阻R3的阻值减小，外电路总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则由可知路端电压减小，因干路电流增大，则R1两端的电压增大，故电压表示数增大，故选项A、D错误； B、因路端电压减小，电压表示数增大，则并联部分电压减小，故R2中的电流减小，故选项B正确； C、由以上分析可知，通过小灯泡的电流增大，由可知灯泡功率增大，故选项C正确； 故选BC 9、BD 【解析】（1）根据欧姆定律求出通过R的电流； （2）电动机的输入功率为P1=U2I；