2025屆教科版必修二　第三章萬有引力定律同步測試題高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆教科版必修二第三章萬有引力定律同步測試題高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在與水平方向成θ角的勻強(qiáng)電場中有一絕緣光滑細(xì)桿，底端固定一帶正電的小球，上端有一帶正電的小環(huán)，在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運(yùn)動的過程中，下列關(guān)于小環(huán)能量變化的說法中正確的是（）A．重力勢能與動能之和增加 B．電勢能與動能之和增加C．機(jī)械能守恒 D．動能一定增加2、研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置如圖（a）所示，用光強(qiáng)相同的黃光和藍(lán)光照射光電管陰極K時，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為U1和U2，產(chǎn)生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖（b）所示。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為－e，黃光和藍(lán)光的頻率分別為v1和v2，且v1<v2。則下列判斷正確的是（）A．U1<U2B．圖（b）中的乙線是對應(yīng)黃光照射C．根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率D．用黃光照射時，光電子的最大初動能為eU23、對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．若體積不變、溫度升高，則每個氣體分子熱運(yùn)動的速率都增大B．若體積減小、溫度不變，則器壁單位面積受氣體分子的碰撞力不變C．若體積不變、溫度降低，則氣體分子密集程度不變，壓強(qiáng)可能不變D．若體積減小、溫度不變，則氣體分子密集程度增大，壓強(qiáng)一定增大4、“蹦極”運(yùn)動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下。將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運(yùn)動。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，若不計空氣阻力，下列分析正確的是（）A．繩對人的沖量始終向上，人的動量一直減小B．繩對人的拉力始終做負(fù)功，人的動能一直減小C．繩恰好伸直時，人的動能最大D．人的動量最大時，繩對人的拉力等于人所受的重力5、如圖甲所示為由某材料制成的電阻R的阻值隨溫度t變化的圖象，若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V，內(nèi)阻不計)、電流表(量程為50mA，內(nèi)阻不計)、電阻箱申聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭。將電阻箱的阻值調(diào)為R'=15Ω，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“電阻溫度計”。下列說法錯誤的是（）A．溫度升高，電路中的電流減小B．電流表刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度較小C．電流表的示數(shù)為50mA時，電阻R的阻值為30ΩD．電流表的示數(shù)為50mA時，對應(yīng)的溫度為5℃6、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板附近有一質(zhì)量為m，電荷量為的粒子A；在負(fù)極板附近有一質(zhì)量也為m、電荷量為的粒子B。僅在電場力的作用下兩粒子同時從靜止開始運(yùn)動。已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面Q，兩粒子間相互作用力可忽略，不計重力，則以下說法正確的是（）A．電荷量與的比值為B．電荷量與的比值為C．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為D．粒子A、B通過平面Q時的速度之比為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，用輕繩分別系住兩個質(zhì)量相等的彈性小球A和B。繩的上端分別固定于O、點。A繩長度（長度為L）是B繩的2倍。開始時A繩與豎直方向的夾角為，然后讓A球由靜止向下運(yùn)動，恰與B球發(fā)生對心正碰。下列說法中正確的是（）A．碰前瞬間A球的速率為B．碰后瞬間B球的速率為C．碰前瞬間A球的角速度與碰后瞬間B球的角速度大小之比為D．碰前瞬間A球?qū)K的拉力與碰后瞬間B球?qū)K的拉力大小之比為8、如圖所示，斜面傾角為°，小球從斜面頂端P點以初速度水平拋出，剛好落在斜面中點處?，F(xiàn)將小球以初速度水平拋出，不計空氣阻力，小球下落后均不彈起，，，重力加速度為g，則小球兩次在空中運(yùn)動過程中（）A．時間之比為1:2B．時間之比為C．水平位移之比為1:4D．當(dāng)初速度為時，小球在空中離斜面的最遠(yuǎn)距離為9、如圖，傾角37°且足夠長的傳送帶以2m/s的恒定速率沿順時針方向傳動，現(xiàn)有一質(zhì)量為lkg的小物塊從傳送帶底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑出。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8.下列說法正確的是（）A．物塊先做減速運(yùn)動，速度減到2m/s后做勻速運(yùn)動B．物塊先做減速運(yùn)動，速度減到零后反向做加速運(yùn)動直到離開傳送帶C．傳送帶對物塊做功的最大瞬時功率為12WD．物塊與傳送帶間因為摩擦而產(chǎn)生的熱量為6J10、如圖所示，足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌所在空間中，分布著垂直于導(dǎo)軌平面方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩導(dǎo)體棒a、b均垂直于導(dǎo)軌靜止放置。已知導(dǎo)體棒a質(zhì)量為2m，導(dǎo)體棒b質(zhì)量為m；長度均為l，電阻均為r；其余部分電阻不計?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒a獲得瞬時平行于導(dǎo)軌水平向右的初速度。除磁場作用外，兩棒沿導(dǎo)軌方向無其他外力作用，在兩導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動能增加量跟導(dǎo)體棒a動能減少量的數(shù)值總是相等的B．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反C．全過程中，通過導(dǎo)體棒b的電荷量為D．全過程中，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為三、實驗題：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）圓柱形陶瓷元器件表面均勻鍍有一層導(dǎo)電薄膜，已知導(dǎo)電薄膜電阻率為，為了測量該薄膜厚度，某同學(xué)使用銅絲緊繞在元件表面，銅絲繞制成圓形，圓柱體軸線垂直于銅絲圓面，制成電極A、B，如圖甲所示(1)用螺旋測微器測量元件的直徑，測量結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)為_________mm。(2)為了測量元件電阻，某同學(xué)首先使用多用電表對元件粗測，元件電阻約為，現(xiàn)需準(zhǔn)確測量電阻阻值，可供器材如下A．被測元件（阻值約）B．直流電源（電動勢約，內(nèi)阻約）C．電流表（量程，內(nèi)阻約）D．電壓表（量程，內(nèi)阻）E.電壓表（量程，內(nèi)阻約）F.定值電阻（）G.滑動變阻器（）H.滑動變阻器（）I.電鍵、導(dǎo)線等①在可供選擇的器材中，已經(jīng)選擇A、B、C、I除此之外，應(yīng)該選用________（填寫序號）②根據(jù)所選器材，在圖丙方框中畫出實驗電路圖_______③需要測量的物理量________，請用上述物理量表示被測電阻______。(3)為了測量薄膜厚度還需要測量的物理量為__________。(4)若被測元件電阻為，元件直徑為，電阻率為，請結(jié)合使用(3)物理量表示薄膜厚度____。12．（12分）某興趣小組用如圖所示的辦法來測玻璃的折射率，找來一切面為半球的透明玻璃磚和激光發(fā)生器。若激光垂直底面半徑從點射向玻璃磚，則光線沿著___________射出；若將激光發(fā)生器向左移動，從點垂直底面射向玻璃磚，光線將沿著如圖所示的方向從點射出，若想求此玻璃磚的折射率，需要進(jìn)行以下操作：（a）測玻璃磚的半徑：____________。（b）入射角的測量：__________，折射角的測量：_______。（c）玻璃磚的折射率計算表達(dá)式：_______________。（d）將激光束繼續(xù)向左移動到點，剛好看不到出射光線，則臨界角即等于圖中_______。四、計算題：本題共2小題，共26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，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框abcd，其邊長為L，每邊電阻為R，ad邊與磁場邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁場直至bc邊剛要進(jìn)入的過程中，線框在垂直磁場邊界向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動，求：（1）線框中電流I的大小和方向；（2）拉力所做的功W；（3）ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。14．（16分）如圖所示，導(dǎo)熱良好的細(xì)直玻璃管內(nèi)用長度為10cm的水銀封閉了一段空氣柱（可視為理想氣體），水銀柱可沿玻璃管無摩擦滑動。現(xiàn)使水銀柱隨玻璃管共同沿傾角為30°的光滑斜面下滑，兩者保持相對靜止時，空氣柱長度為8cm。某時刻玻璃管突然停止運(yùn)動，一段時間后水銀柱靜止，此過程中環(huán)境溫度恒為300K，整個過程水銀未從收璃管口溢出。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75cm水銀柱高。求：(1)水銀柱靜止后的空氣柱長度；(2)水銀柱靜止后緩慢加熱氣體，直到空氣柱長度變回8cm，求此時氣體的溫度。15．（12分）如圖甲所示，質(zhì)量均為m＝0.5kg的相同物塊P和Q(可視為質(zhì)點)分別靜止在水平地面上A、C兩點．P在按圖乙所示隨時間變化的水平力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動，3s末撤去力F，此時P運(yùn)動到B點，之后繼續(xù)滑行并與Q發(fā)生彈性碰撞．已知B、C兩點間的距離L＝3.75m，P、Q與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，取g＝10m/s2，求：(1)P到達(dá)B點時的速度大小v及其與Q碰撞前瞬間的速度大小v1；(2)Q運(yùn)動的時間t．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

ABC．在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運(yùn)動的過程中，受向下的重力、斜向上的電場力和豎直向上的庫侖力，因電場力和庫侖力對環(huán)都做負(fù)功，可知環(huán)的機(jī)械能減小；而環(huán)的動能、重力勢能和電勢能之和守恒，則因電勢能變大，則重力勢能與動能之和減??；因重力勢能減小，則電勢能與動能之和增加；選項AC錯誤，B正確；D．環(huán)下滑過程中一定存在一個重力、電場力、庫侖力以及桿的彈力的四力平衡位置，在此位置時環(huán)的速度最大，動能最大，則環(huán)下滑時動能先增加后減小，選項D錯誤；故選B。2、A【解析】

AB．根據(jù)光電效應(yīng)方程則有在光電管中，遏止電壓滿足聯(lián)立方程有因為所以對于同一光電管和金屬藍(lán)光對應(yīng)的遏止電壓大，則圖（b）中的乙線是對應(yīng)藍(lán)光照射，A正確，B錯誤；C．極限頻率滿足則聯(lián)立兩式解得C錯誤；D．用黃光照射時，光電子的最大初動能為，D錯誤。故選A。3、D【解析】

A．溫度升高，氣體分子的平均動能增大，但并不是氣體中每個分子的速率都增大，也有個別速度減小的，故A錯誤；BD．對于一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小，分子密集程度增大。理想氣體質(zhì)量一定時，滿足，若體積減小、溫度不變，則壓強(qiáng)增大，故器壁單位面積受氣體分子的碰撞力會增大，故B錯誤，D正確；C．同理可分析，體積不變、溫度降低，氣體的壓強(qiáng)會變小，故C錯誤；故選D。4、D【解析】

“蹦極”運(yùn)動中，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，繩對人的拉力的方向始終向上，故繩對人的沖量始終向上，繩恰好伸直時，繩子的拉力小于重力，人做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)繩子拉力等于重力時，加速度為0，速度最大，之后繩子拉力大于重力，人做加速度增加的減速運(yùn)動，直到速度為零。故從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，人的運(yùn)動速度是先增大，到繩子的拉力與重力相等時，速度最大，然后再減小為零，由動量和動能的定義可得，人的動量和動能都是先增大，在繩子的拉力與重力相等時最大，在減小到零，故ABC錯誤，D正確。5、C【解析】

AB．由圖甲可知，溫度升高，電阻R的阻值增大，電路中電流減小，因此電流表刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度較小，AB項正確，不符合題意；CD．電流表的示數(shù)為50mA時，電路總電阻為30Ω，電阻箱的阻值R'=15Ω。則R=15Ω，由圖甲可得對應(yīng)的溫度為5℃，C項錯誤，符合題意，D項正確，不符合題意；故選C。6、B【解析】

AB．設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，兩粒子的運(yùn)動時間相同，對正電荷A有對負(fù)電荷B有聯(lián)立解得A錯誤，B正確。CD．由動能定理得求得選項CD錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A．A球由靜止下擺至最低點過程中機(jī)械能守恒有解得①選項A正確；B．兩球碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒有碰撞前后系統(tǒng)動能相等，即結(jié)合①式解得②選項B錯誤；C．碰前瞬間，A球的角速度為碰后瞬間，B球的角速度結(jié)合①②式得選項C正確；D．在最低點對兩球應(yīng)用牛頓第二定律得結(jié)合①②式得選項D正確；故選ACD.8、BD【解析】

AB.設(shè)小球的初速度為v0時，落在斜面上時所用時間為t，斜面長度為L。小球落在斜面上時有：解得：設(shè)落點距斜面頂端距離為S，則有若兩次小球均落在斜面上，落點距斜面頂端距離之比為1：4，則第二次落在距斜面頂端4L處，大于斜面的長度，可知以2v0水平拋出時小球落在水平面上。兩次下落高度之比1：2，根據(jù)得：所以時間之比為，選項A錯誤，B正確；C.根據(jù)得水平位移之比為：選項C錯誤；D.當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時，小球到斜面的距離最大。即在小球距離斜面最遠(yuǎn)時，垂直于斜面方向的速度等于0。建立沿斜面和垂直于斜面的平面直角坐標(biāo)系，將初速度v0和重力加速度g進(jìn)行分解，垂直于斜面的最遠(yuǎn)距離選項D正確。故選BD。9、BC【解析】

AB.物塊剛滑上傳送帶時，由于速度大于傳送帶的速度，則所受摩擦力沿傳送帶向下，此時的加速度為方向向下，即物塊先做減速運(yùn)動；當(dāng)與傳送帶共速后由于，則物塊繼續(xù)減速，直到速度減到零后反向做加速運(yùn)動直到離開傳送帶，選項A錯誤，B正確；C物塊開始剛滑上傳送帶時速度最大，傳送帶對物塊做功的瞬時功率最大，最大值為選項C正確；D從開始滑上傳送帶到與傳送帶共速階段用時間物塊相對傳送帶運(yùn)動的距離共速后物塊的加速度物塊減速到零的時間此過程中物塊相對傳送帶運(yùn)動的距離此時物塊離底端的距離為然后物塊向下加速運(yùn)動，加速度仍為下滑到底端時解得此過程中物塊相對傳送帶運(yùn)動的距離整個過程中物塊與傳送帶間因為摩擦而產(chǎn)生的熱量為選項D錯誤。故選BC。10、BCD【解析】

AB．根據(jù)題意可知，兩棒組成回路，電流相同，故所受安培力合力為零，動量守恒，故任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反，根據(jù)能量守恒可知，a動能減少量的數(shù)值等于b動能增加量與產(chǎn)熱之和，故A錯誤B正確；CD．最終共速速度對b棒解得根據(jù)能量守恒，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為故CD正確。故選BCD。三、實驗題：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、0.398（0.396~0.399均可給分）DFG（分壓式接法也可以）電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)（或）電極A、B之間的距離【解析】

(1)[1]螺旋測微器主尺刻度為0，可動刻度為39.8×0.01mm=0.398mm，所以讀數(shù)為0+0.398mm=0.398mm(2)[2]因為直流電源電動勢為6V，電壓表V2量程太大，不能選擇，可將電壓表V1改裝，因此需要DF；滑動變阻器起限流作用，安全下選擇小的，比較方便操作，所以選擇G。[3]該電路設(shè)計滑動變阻器阻值比被測阻值大，而且能保證儀器安全，因此滑動變阻器采用限流方式，使用伏安法測量被測電阻，其中電壓表需串聯(lián)一個分壓電阻，總電阻遠(yuǎn)大于待測電阻，采用電流表外接。電路如圖：[4]根據(jù)歐姆定律，需要測量電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)；[5]電壓應(yīng)為電壓表和定值電阻的總電壓，電流應(yīng)為流過待測電阻的電流，則因為，所以也可表示為(3)[6]根據(jù)電阻定律其中薄膜很薄，展開后可認(rèn)為是以圓周長為邊，厚度為高的矩形，即所以為了測量薄膜厚度，還需要測量連入電路的電阻長度為電極A、B之間的距離。(4)[7]據(jù)題有因此12、方向在白紙上描出兩點，并測出長連接，入射光線與的夾角為與出射光線的夾角為【解析】

[1]．當(dāng)光線垂直質(zhì)界面射入時，傳播方向不發(fā)生改變，故從點垂直底面射向玻璃磚的光線將沿方向射出。（a）[2]．記錄出射點，連接，長即為半徑。（b）[3][4]．連接即為法線，入射光線與夾角為入射角，出射光線與夾角為折射角。（c）[5]．由折射率公式知（d）[6]．當(dāng)光線從點入射時恰好發(fā)生全反射，即此時等于臨界角。四、計算題：本題共2小題，共26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、（1）；方向是由a到d；（2）；（3）【解析】

（1）由于ad邊向左切割磁感線，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=