文档内容
高二物理上学期期末测试卷（新教材通用）
卷一
考试范围：必修第三册第11、12、13章、选择性必修第一册和第二册第1、2、3章
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、选择题（本题共12小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符
合题目要求，每小题3分；第9～12题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全
的得2分，有选错或不答的得0分）
1.（2021·北京市首都师大附中高三上学期开学考试）磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极
（N极或S极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子
的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a点位于球面1上，b点
位于球面2上，则下列说法正确的是（ ）
A. a点比b点的磁感应强度大
B. a点比b点的磁感应强度小
C. 球面1比球面2的磁通量大
D. 球面1比球面2的磁通量小
【答案】A
【解析】
AB．由于的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，A正确，B
错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂CD．由于磁感线都是向外的，中间没有断开，穿过两个面的磁感线的条数相等，因此两个面的磁通量相等，
CD错误。
故选A。
2.（2021·天津市南开区高三上学期11月期中考试）人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手
机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛
后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s2；下列分析正确的是（ ）
A. 手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48kg·m/s
B. 手机对眼睛的冲量大小约为
C. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
D. 手机对眼睛的作用力大小约为0.24N
【答案】B
【解析】
A． 根据自由落体运动公式
的
选取向上为正方向，手机与眼睛作用后手机 速度变成0，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为
故A错误；
BC．手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，选取向上为正方向，则：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂代入数据可得：
手机对眼睛的作用力与眼睛对手机的作用力大小相等，方向相反，作用的时间相等，所以手机对眼睛的冲
量大小约为0．48 ，方向竖直向下，故B正确，C 错误；
D． 由冲量的定义：I=Ft，代入数据可得：
y
故D错误。
故选B。
3.（2021·北京市首都师大附中高三上学期开学考试）如图1所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P
为介质中的一个质点。图2是质点P的振动图像，那么该波的传播速度v的大小和传播方向是（ ）
A. v=0.5m/s，沿x轴正方向
B. v=0.5m/s，沿x轴负方向
C. v=1.0m/s，沿x轴正方向
D. v=1.0m/s，沿x轴负方向
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】A
【解析】
由图可知λ=1.0m，T=2s，则
由于质点P在t=0时刻向上振动，可知波沿x轴正向传播。
故选A。
4.（2020·安徽省安庆市桐城中学高三下学期模拟） 如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自
通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分
表示亮纹）．则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
干涉图样的条纹间的距离都是相等的，衍射时最中间的条纹最粗，向两旁依次变细，故A、C是干涉图样，
B、D是衍射图样；又由于红光比蓝光的折射率小，频率小，而光速不变，所以红光的波长较长，则蓝光波
长较短，所以蓝光形成的干涉图样条纹间的距离较小，所以A是蓝光形成的干涉图样，该题选A．
5.（2020·河南省洛阳市高三下学期第三次统考）空间有一圆柱形匀强磁场区域，O点为圆心。磁场方向
垂直于纸面向外。一带正电的粒子从A点沿图示箭头方向以速率 射人磁场， =30°，粒子在纸面内运动，
经过时间 离开磁场时速度方向与半径 垂直。不计粒子重力。若粒子速率变为 其它条件不变。粒子
在圆柱形磁场中运动的时间为（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
则周期
粒子在纸面内运动，经过时间t离开磁场时速度方向与半径OA垂直，作出粒子运动轨迹如下图所示
由几何关系可得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂所以粒子以速率v运动的时间为
当粒子速率变为 ，此时粒子运动半径为
周期
作出此时粒子运动的轨迹图如下图所示
根据几何知识可知旋转的角度
则粒子以速率 运动的时间为
所以
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故选C。
6.（2020·重庆一中高三下学期6月模拟）如图甲所示，水平放置的光滑平行金属导轨一端接有 R=2Ω的
定值电阻，导轨间距 L=0.5m，金属棒与导轨接触良好并始终垂直，棒与导轨的电阻均不计。整个装置放
在磁感应强度 B=2T 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在外力作用下由静止开始加速向右运动，
其速度 v 随位移 x 的变化关系如图乙所示，则金属棒在 0～1m过程中克服安培力做功（）
A. 0.5J B. 0.75J C. 1J D. 2J
【答案】A
【解析】
当棒的速度为v时，则有
E=BLv
F=BIL
则安培力
则克服安培力的功
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则
故A正确，BCD错误。
故选A。
7.（2021·北京市首都师大附中高三上学期开学考试）某种热敏电阻的阻值随环境温度的升高而减小，可
以利用这种特性来测量环境温度。在下面的四个电路中，电源电动势一定，内阻不计，R表示热敏电阻，
t
R 表示定值电阻。若希望在温度升高时，电路中的电压表或电流表示数减小，则下列电路中符合要求的是
0
（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
A．当环境温度升高时，外电路的总电阻减小，电流强度增加，流过电流表的电流增加，A错误；
B．当环境温度升高时，外电路的总电阻减小，总电流强度增加，内电电压升高，路端电压降低，流过R
0
的电流减小，因此流过电流表的电流强度增加，B错误；
C．当环境温度升高时，外电路的总电阻减小，电流强度增加，内电压及R 两端的电压都增加，R两端的
0 t
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂电压降低，电压表测量的是热敏电阻R两端的电压，因此电压表的示数减小，C正确；
t
D．当环境温度升高时，外电路的总电阻减小，电流强度增加，内电压及R 两端的电压都增加，电压表测
0
量的是R 两端的电压升高，D错误。
0
故选C。
8.（2021·陕西省咸阳市永寿中学高三上学期开学考试）在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑
动变阻器的滑片P向下移动，则正确的是（ ）
A. 电压表和电流表的示数都增大 B. 灯L 变暗，电流表的示数减小
2
C. 灯L 变亮，电压表的示数减小 D. 灯L 变亮，电容器的带电荷量增大
1 2
【答案】C
【解析】
将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L 并联的电阻减小，外电路总电阻
2
减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I变大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L 变
1
亮。R与灯L 并联电路的电压U =U-U ，U减小，U 变大，U 减小，灯L 变暗。流过电流表的电流I =I-
2 并 1 1 并 2 A
I ，I变大，I 减小，I 变大，电流表的示数变大；电容器两端的电压变小，则电容器带电量减小。故 ABD
2 2 A
错误，C正确。
故选C 。
9.（2021·山西省运城市高三上学期9月调研测试）两个带等量异种电荷的粒子分别以速度 和 射入匀
强磁场，两粒子的人射方向与磁场边界的夹角分别为 和 ，磁场宽度为 ，两粒子同时由 点出发，
同时到达 点，如图所示，则（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 两粒子的轨道半径之比
B. 两粒子的质量之比
C. 两粒子圆周运动的周期之比
D. 两粒子的速率之比
【答案】CD
【解析】
A．对粒子在磁场中运动，根据题意可得如图所示信息
由图a、d所夹得弧为粒子a的运动轨迹，半径为R，b、d所夹得弧为粒子b得运动轨迹，半径为R，根
a b
据几何关系可知
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂整理可得
故A错误；
的
BCD．由几何关系可得，从A运动到B，a粒子转过 中心角为 ，b粒子转过的中心角为 ，根据
运动时间相同可得运动周期为
两粒子做匀速圆周运动有
由此可得
粒子是受洛伦兹力为向心力，故有
整理可得
由此可得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选CD。
10.（2020·安徽黄山一模）如图所示，光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨距离为L，N、Q
两端接有阻值为R 定的值电阻，两导轨间有一边长为 的正方形区域abcd，该区域内有方向竖直向下的匀
强磁场，磁感应强度为B．一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，金属杆接在两
导轨间的电阻为R．现用一恒力F沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，若杆拉出磁场前已做匀速运动，
不计导轨的电阻，忽略空气阻力，则下列说法正确的是
A. 金属杆做匀速运动时的速率v=
B. 金属杆出磁场前的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为
C. 金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的电热为
D. 金属杆穿过整个磁场过程中通过定值电阻R的电荷量为
【答案】ABD
【解析】A. 金属杆切割磁感线产生感应电动势 ，感应电流 ，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂金属杆所受安培力
当金属杆做匀速运动时有
所以金属杆做匀速运动时的速率v= ，选项A正确；
B.由 可得 ，金属杆出磁场前 的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为
，选项B正确；
C. 设整个过程中产生的总电热为Q，根据能量守恒得 ，
将v代入可得 ，
根据能量分配关系可得金属杆上产生的电热为 ，选项C错误；
D. 根据电荷量的计算公式 ，所以金属杆穿过整个磁场过程中通过定值电阻
R的电荷量为 ，选项D正确。
故选ABD。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂11.（2020·江苏省苏北四市高三上学期期末）下列说法正确的有_________
A. 光的偏振现象说明光是一种纵波
B. 红外线比紫外线更容易发生衍射
C. 白光下镀膜镜片看起来有颜色，是因为光发生了衍射
D. 交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
【答案】BD
【解析】A．光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误；
B．当波长与障碍物的尺寸差不多或大于障碍物的尺寸，可以发生明显的衍射，故对同一障碍物，波长越
长越容易发生明显的衍射；根据电磁波谱可知红外线比紫外线的波长更长，则红外线更容易出现明显衍射，
B正确；
C．白光下镀膜镜片看起来有颜色，是因为镜片的前后表面的反射光相遇后发生光的干涉现象，且只有一
定波长(一定颜色)的光干涉时，才会相互加强，所以看起来有颜色，故C错误；
D．交警借助测速仪根据微波发生多普勒效应时，反射波的频率与发射波的频率有微小差异，对差异进行
精确测定，再比对与速度的关系，就能用电脑自动换算成汽车的速度，故D正确；
故选BD。
12.（2020·山东省临沂市高三上学期期末）一列沿 轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，
此时波恰好传到平衡位置在 处的P点。已知平衡位置在 处的Q点在0~8s内运动的路
程为0.2m，则下列说法正确的是（ ）
A. P点的起振方向沿y轴负方向
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B. P点振动的周期为4s
C. 该波的传播速度大小为1m/s
D. 质点Q的振动方程为
【答案】BD
【解析】
A．波源在P点的左侧，在P点的左侧附近找一点，该点在P的上方，故P点的起振方向沿y轴正方向，
故A错误；
B．由波动图象可知该波波长为 ，设波形由P点传到Q时间为 ，则有
，
Q处质点运动路程为0.2m，说明振动时间为 ，
则总时间
，
的
联立可得振动 周期 ，故B正确；
C．设该波的传播速度大小为 ，则有
，
故C错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D．质点Q的振幅 ，周期 ，可求得角速度为
，
波从P传到Q所用的时间
，
从零时刻计时，质点振动时间为 ，故振动方程为
，
故D正确；
故选BD。
第Ⅱ卷（实验题和计算题，共60分）
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13.（2021·北京市首都师大附中高三上学期开学考试）某同学练习使用多用电表。
(1)该同学使用多用电表测量某电阻时，选择开关和指针位置如图1所示，若他的操作是正确的，则该电阻
的测量值为_____。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2)该同学继续用相同挡位测量另一电阻，发现指针偏转角度过小。为了减小测量误差，他再次进行测量前
应该进行的操作是__________（从下列选项中挑出合理的步骤并按操作顺序排列）。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“×100”位置
C.把选择开关旋转到“×1”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(3)该同学注意到多用电表电阻的刻度线是不均匀的，而直流电流、电压的刻度线是均匀的。他在课本上查
阅到多用电表欧姆表的电路示意图，如图2所示。请根据欧姆表的电路示意图，结合所学知识分析电阻的
刻度线不均匀的原因_____________。
【答案】 (1). (2). BAD (3). 根据闭合电路欧姆定律可知通过表头的电流
，可见通过表头的电流I与待测电阻R 之间的关系为非线性关系，因此电阻的刻度线
x
是不均匀的
【解析】
(1)［1］由图可知选择的是“×10”档位，所以被测电阻为
R=15×10Ω=150Ω
x
(2)［2］欧姆表指针偏转角度过小，说明所选挡位太小，应换大挡进行测量，应将旋转开关K置于“×1k”，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理是实验步骤是：B、A、D。
(3)［3］根据闭合电路欧姆定律可知通过表头的电流
可见通过表头的电流I与待测电阻R 之间的关系为非线性关系，电阻的刻度线是不均匀的，而是刻度值越
x
大处刻度线越密。
14.（2021·广东省惠州市高三上学期第一次调研测试）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连
接好部分实验电路。
(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来_____。
(2)在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_____端（填“ ”
或“ ”）。
(3)如图是根据实验数据作出的 图象，由下图可知，电源的电动势 _____V，内阻 _____ 。
（结果均保留2位有效数字）
的
(4)实验中误差是由于_____选填（“电流表”或“电压表”） 读数比真实值偏_____（选填“大”或
“小”）而引起的。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 (1). (2). B (3). 1.5 (4). 1.0 (5). 电流表 (6). 小
【解析】
(1)[1]电路实物图如图所示，注意导线不要交叉：
(2)[2]为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即应置于B端。
(3)[3]由图丙所示图象可知，电源 图象与纵轴交点坐标值是1.5，故电源电动势
E=1.5V
[4]电源内阻
(4)[5]通过电源的电流等于通过电压表电流与通过滑动变阻器电流之和，即电流表读数比实际值偏小。
[6]所以实验误差是由于电流表读数比实际值偏小引起的。
三、计算题（本题共4小题，共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只
写出最后答案的不得分．有数据计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）
15.（2020·安徽黄山一模）如图所示，一列简谐横波在沿x轴方向传播的过程中，波形由实线变为虚线经
历的时间Δt＝1.0 s．
（1）若该列波沿x轴正方向传播，且在Δt时间内传播的距离小于波长，求传播速度；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（2）若该列波沿x轴负方向传播，求传播速度的可能值。
【答案】见解析
【解析】（1）设该列波的波长为 ，由波的图象可得
若该列波沿x轴正方向传播，依题意可知传播距离
所以传播速度
（2）若该列波沿x轴负方向传播，传播时间
波的传播速度
由以上两式得
将 代入解得：
传播速度的可能值为
16.（2020·湖北省武汉市武昌区高三下学期6月调研三）如图是半径为R的玻璃半球体，O点为球心，下
表面水平，其正下方的水平地面上放置一厚度不计的平面镜。一条与过球心的竖直线OC平行且间距为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂的光线从半球面射入，玻璃半球体对该光的折射率为 。已知该光线穿出半球下表面经平面镜反
射后再次进入半球，从半球面射出时方向恰好竖直向上（不考虑多次反射）。求半球下表面与水平地面的
距离H。
【答案】
【解析】
光路图如图所示，根据光路的对称性与光路的可逆性，“从半球面射出时方向恰好竖直向上”，则到达平
面镜上的光线入射点一定在O点正下方（图中的C点）。
设在半球面上入射角为α，折射角为β，由几何关系得
解得
由折射定律得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂解得
在△DAO中，∠DOA = ∠DAO = 30，由几何关系和正弦定理得
解得
在半球底面的入射角
在半球底面上的折射时
解得
在△CDO中，由几何关系得
解得
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17.（2020·江苏省扬州中学高三下学期5月月考）如图所示，两水平放置 平行金属板a、b，板长
L=0.2m，板间距d=0.2m．两金属板间加可调控的电压U，且保证a板带负电，b板带正电，忽略电场的边
缘效应．在金属板右侧有一磁场区域，其左右总宽度s=0.4m，上下范围足够大，磁场边界MN和PQ均与
金属板垂直，磁场区域被等宽地划分为n（正整数）个竖直区间，磁感应强度大小均为B=5×10﹣3T，方向
从左向右为垂直纸面向外、向内、向外…．在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两板等距的水平线
OO′发射比荷 =1×108C/kg、初速度为v=2×105m/s的带正电粒子．忽略粒子重力以及它们之间的相互作用．
0
（1）当取U何值时，带电粒子射出电场时的速度偏向角最大；
（2）若n=1，即只有一个磁场区间，其方向垂直纸面向外，则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射
出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度；
（3）若n趋向无穷大，则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少？
【答案】（1）400V （2） （3）
【解析】
（1）当粒子恰好从极板右边缘出射时，竖直方向 ；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂水平方向：
解得：
当U取400V时，带电粒子射出电场时的速度偏向角最大
（2）
由几何关系知，逐渐增大 ，速度偏向角变大，磁偏转半径变大，与PQ交点逐渐上移．
当U=0时，交点位置最低（如图中D点）
由 得：
此时交点D位于 正下方0.4m处．圆弧所对应圆心角为90°
当U=400V时，交点位置最高（如图中C点）：
由 得
由 ，得：
圆弧所对应圆心角为45°
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂两粒子周期相同，则在磁场中运动的时间差
（3）考虑粒子以一般情况入射到磁场，速度为v，偏向角为θ，当n趋于无穷大时，运动轨迹趋于一条沿
入射速度方向的直线（渐近线）．又因为速度大小不变，因此磁场中运动可以等效视为匀速直线运动．
轨迹长度为： ，运动速率为：
时间为：
本题答案是：(1) (2) （3）
18.（2020·湖北省武汉市高三下学期6月供题一）如图所示，两根足够长的平行金属光滑导轨固定在倾角
θ=30°的斜面上，导轨电阻不计，间距为L。导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线
为MN，I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大
小均为B。在区域I中，将质量为m、电阻为R的导体棒ab放在导轨上，且被两立柱挡住，在区域II中将
质量为2m、电阻为R的导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，经时间t，ab刚好离开立柱。ab、cd 始
终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度为g。试求：
(1)t时刻cd棒的速度大小v；
t
(2)在时间内t内cd棒产生的电能E ；
cd
(3)ab棒中电流的最大值。
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【解析】
（1）t时刻cd棒的速度大小 ，由法拉第电磁感应定律
由欧姆定律
分析ab棒受力
解得
（2）设cd棒下滑 ，由动量定理
由能量守恒
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂解得
（3）两根棒均切割磁感线运动，有
对ab棒
对cd棒
当电流最大时， 最大，即
也就是
联立解得
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