文档内容
高二物理上学期期末测试卷（新教材通用）
卷四
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.（2020·四川省宜宾市叙州区一中高三高三下学期适应性考试一）.2018年11月16日第26届国际计量
大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义.研究发
现，声音在空气中的传播速度 与空气的密度 以及压强 有关，k为无单位的常数.下列关于空气中声速
的表达式中可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
传播速度v的单位m/s，密度ρ的单位kg/m3，压强p的单位Pa=N/m2=kg/（m•s2），则 的单位为
，与v的单位相同，可能正确，故A正确． 的单位为 =m2/s2，与v
的单位不同，不可能，故B错误． 的单位与 的单位互为倒数，为s/m，与v的单位不同，不可
能，故C错误． 的单位为 =kg/（m4•s2），与v的单位不同，不可能，故D错
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂误．故选A．
2.（2020·湖北省武汉市武昌区高三下学期6月调研一）真空中两个点电荷Q、Q 分别固定于x轴上x＝
1 2 1
0和x＝4a的两点，在它们的连线上场强E与x关系如图所示(取x轴正方向为场强正方向，无穷远处为电
2
势零点)，以下判断正确的是( )
A. Q、Q 都带正电
1 2
B. Q 与Q 的电荷量之比是1:3
1 2
C. x轴上a处的电势小于零
D. 正点电荷q在x轴上2a处的电势能比在3a处的小
【答案】C
【解析】
A.根据图像可知，0-a为x轴负向，a-4a为x轴正向，所以Q、Q 都带负电，故A错误；
1 2
B.因为x=a处场强为零，根据
可知Q 与Q 的电荷量之比是1:9，故B错误；
1 2
C.由于两个电荷都带负电，取无穷远处为电势零点时，电场中各点的电势都小于零，所以x轴上a处的电
势小于零，故C正确；
D.正点电荷从2a处运动到3a处电场力做正功，电势能减小，故D错误．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂3.（2020·江苏省常熟中学高三下学期适应性测试）测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示，置于
真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板 并分别与电压为 的恒定电源两极相连，板的间
距为 ．现有一质量为 的带电油滴在极板间匀速下落，已知元电荷 、重力加速度 ，则（ ）
A. 油滴中电子的数目为
B. 油滴从小孔运动至 过程中，电势能增加
C. 油滴从小孔运动至 过程中，机械能增加
D. 若将极板 向下缓慢移动一小段距离，油滴将加速下降
【答案】B
【解析】
带电油滴在极板间匀速下落，故受力平衡，则有 ；所以，油滴带电荷量 ,所以电子的数
目为 ,故A错误．油滴下降过程中，电场力方向向上，那么，电场力做的功为 ，电势
能增加mgd，故B正确；机械能减少，故C错误．若将极板M向下缓慢移动一小段距离，d减小，那么，
电场力 增大，合外力竖直向上，油滴将减速下降，故D错误；所以选择B.
4.（2020·黑龙江大庆中学高三下学期4月开学考试）在如图所示的 图像中，直线 为某一电源的
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂路端电压与电流的关系图像，直线 为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由
图像判断错误的是
A. 电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω
B. 电阻R的阻值为1Ω
C. 电源的效率为80%
D. 电源的输出功率为4 W
【答案】C
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律得：
U=E-Ir
当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则：
A正确；
B．根据图像可知电阻：
B正确；
C．电源的效率：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C错误；
D．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流
I=2A，则电源的输出功率为：
P =UI=4W
出
D正确。
故选C。
5.（2020·甘肃省天水一中高三下学期4月复学诊断）如图所示，在直角三角形 区域（含边界）内存
在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 ， ， ，边长 ，一个粒子源
在 点将质量为 、电荷量为 的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最
长的粒子中，速度的最大值是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
粒子运动时间最长，则要求圆心角最大；速度最大，则要求运动半径最大，所以粒子沿 边进入磁场时
满足条件，轨迹如图：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂根据几何关系可知四边形 为正方形，所以粒子运动半径
洛伦兹力提供向心力
解得
A正确，BCD错误。
故选A。
6.（2020·黑龙江大庆中学高三下学期4月开学考试）如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从
匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
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金属环的面积：
由法拉第电磁感应定律得：
由欧姆定律得，感应电流：
感应电荷量：
q=I△t，
解得：
故A正确，BCD错误；
故选A．
7.（2020·山东省烟台市高三下学期高考适应性练习一）如图甲所示，在粗糙的水平地面上静止放置一质
量为100kg的木箱。t=0时刻，某同学对其施加水平推力F的作用。已知水平推力F随时间t的变化关系图
像如图乙所示，木箱与水平地面之间的动摩擦因数 。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加
速度g=10m/s2。则t=3s时木箱的速度大小为（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 2m/s B. 2.5m/s C. 6m/s D. 8m/s
【答案】B
【解析】
由于 ，由图像可知，从0.5s后木箱才开始运动，0.5s-3s对木箱由动量定理可得
由图像可得，外力F的冲量为
解得
故B正确；
故选B。
8.（2020·北京市海淀区玉渊潭中学高三下学期4月摸底）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
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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．
9.（2020·山东省烟台市高三下学期高考适应性练习一）一列简谐横波沿x轴传播，x轴上x=1m和x=4m
1 2
处质点的振动图像分别如图甲和图乙所示。已知此两质点平衡位置之间的距离小于一个波长，则此列波的
传播速率及方向可能是（ ）
A. v=3m/s，沿x轴正方向
B. v=0.6m/s，沿x轴正方向
C. v=0.4m/s，沿x轴负方向
D. v=1m/s，沿x轴负方向
【答案】AD
【解析】
若波沿x轴正向传播，则波长为
λ=4(x-x)=12m
2 1
则波速
若波沿x轴负向传播，则
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λ=4m
则波速
则AD正确，BC错误。
故选AD。
10.（2020·辽宁省锦州市渤大附中育明高中高三下学期开学摸底）如图所示，扇形区域AOC内有垂直纸
面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S．某一时刻，从S平行于纸面向各个方向射出大量带正电的同
种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间粒子从边界
OC射出磁场．已知∠AOC＝60º，从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于 （T为粒子在磁
场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂粒子在磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦．初速度大小相同，轨迹
半径 相同．
设OS=d，当出射点D与S点的连线垂直于OA时，DS弦最长，轨迹所对的圆心角最大，周期一定，则由
粒子在磁场中运动的时间最长．由此得到：
轨迹半径为：
当出射点E与S点的连线垂直于OC时，弦ES最短，轨迹所对的圆心角最小，则粒子在磁场中运动的时间
最短．则：
SE=
由几何知识，三角形O′ES是等边三角形，则得θ=60°，最短时间：
所以粒子在磁场中运动时间范围为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A． ，与结论不相符，选项A错误；
B． ，与结论不相符，选项B错误；
C． ，与结论相符，选项C正确；
D． ，与结论相符，选项D正确；
11.（2020·河北省衡水中学高三下学期第7次调研）如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨
水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r
的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度
v的关系是F=F+kv（F、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i，受到的
0 0
安培力大小为F，电阻R两端的电压为U ，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图像可能正确的有（
A R
）
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
设金属棒在某一时刻速度为 ，由题意可知，感应电动势
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂环路电流为
，即
安培力为
方向水平向左，即
两端电压为
，即
感应电流功率为
，即
分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：
即加速度
因为金属棒从静止出发，所以 且 ，即加速度 ，加速度方向水平向右。
(1)若
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即 ，金属棒水平向右做匀加速直线运动。有 ，说明 ，也即是 ， ， ，
，所以在此情况下A选项符合；
(2)若
随 增大而增大，即 随 增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长
关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；
(3)若
的
随 增大而减小，即 随 增大而减小，说明金属棒在做加速度减小 加速运动，直到加速度减小为0
后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合；
故ABC正确，D错误。
故选ABC。
12.（2020·湖北省衡水市枣强中学高三下学期4月第一次模拟）如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场
和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点
是运动的最低点，不计摩擦阻力，则以下说法中正确的是
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 液滴一定带正电
B. 液滴在C点时的动能最大
C. 从A到C过程液滴的电势能增大
D. 从C到B过程液滴的机械能增大
【答案】BCD
【解析】
带电液滴由静止开始，在电场力和重力的作用下会向下运动，在运动过程中，带电粒子会受到洛伦兹力，
所以粒子会沿逆时针方向偏转，到达C点时，洛伦兹力方向向上，此时粒子具有最大速度，在之后的运动
中，粒子的电势能会增加速度越来越小，到达B点时速度为零．除重力以外的力做的功等于机械能的变化
量．
的
A、从图中可以看出，带电粒子由静止开始向下运动，说明重力和电场力 合力向下，洛伦兹力指向弧内，
根据左手定则可知，液滴带负电．故A错误．
B、从A到C的过程中，重力正功，而电场力做负功，洛伦兹力不做功，但合力仍做正功，导致动能仍增
大，从C到B的过程中，重力做负功，电场力做正功，洛伦兹力不做功，但合力却做负功，导致动能减小，
所以滴在C点动能最大．故B正确．
C、从A到C过程液滴克服电场力做功，故电势能增加，故C正确．
D、除重力以外的力做的功等于机械能的变化量，从C到B的过程中，电场力做正功，洛伦兹力不做功，
机械能增大，故D正确．
故选BCD．
第Ⅱ卷（实验题和计算题，共60分）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂二、实验题（本题共2小题，共14分）
13.（2020·湖南省长郡中学高三下学期第三次适应性考试）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，
其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端
接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A、A(量程为3 mA，内阻不计)
1 2
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R (可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
0
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mm
B．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A、A 示数分别记为I、I，记录电阻箱
1 2 1 2
的阻值R
D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R 应选________．
0
(2)玻璃管内水柱的电阻R 的表达式R ＝________(用R 、R、I、I 表示)
x x 0 1 2
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A、A 示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和
1 2
对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________
Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测
量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 (1). 1000Ω (2). (3). 16， (4). 不变
【解析】
（1）定值电阻所在支路最小电阻约为 ；电阻箱 R（最大阻值为
9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R 应选1KΏ；
0
电阻箱与R 、A 串联，再与水柱、A 并联，所以有 ，玻璃管内水柱电阻R 的表达式
0 2 1 x
(2)由电阻定律可以知道 ，则有 ，根据题意
可知，电流表A，A 示数均相等，则有 ，由图可得
1 2
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂电阻率
（3）电流表内阻不能忽略，则有 ，电阻率为 保持不变．
14.（2020·黑龙江大庆中学高三下学期4月开学考试）某同学利用如图甲所示的电路进行电阻的测量，他
选定了以下实验器材：
待测电阻 阻值约为 ；变阻箱 、电源 、 、多用电表、单刀单掷开关
和单刀双掷开关 、导线。其中多用电表表盘的欧姆刻度线除“0”、“ ”、“4”三条是清晰的其余刻度
线均模糊不凊，但电流、电压刻度线完好，电流表、电压表均视为理想表
(1)将多用电表的选择开关调到欧姆档的______ 、 、 、 位置，并按正确步骤调好多用
电表，断开 ， 与a相接，此时多用电表指针所在位置如图乙所示，待测电阻的阻值 ______
保留两位有效数字 。
(2)为了进一步精确测定 ，该同学将多用电表选择开关调到直流电压“10V”的档位，将 与b相接，闭合
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂，调节变阻箱并记录其阻值R及对应的电压，作 图像如图丙所示、由图像可知 ______
保留两位有效数字 。
【答案】 (1). (2). 24 (3). 27
【解析】
(1) [1] 因为待测电阻阻值约为 ，所以将多用电表的选择开关调到欧姆档的“ ”位置。
[2]设多用电表调到欧姆档的“ ”位置时，内部电源的电动势为 ,内电阻为 。设测该电阻时的电流
为 ，指针指“4” 、“0”刻度线时的电流分别为 、 。由乙图
由闭合电路的欧姆定律
联立解得
(2) [3]根据串并联规律以及欧姆定律，有
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图像中 纵的轴截距和斜率
解得
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·山东省滕州市一中高三下学期4月线上模拟）如图所示，在xoy坐标系中第一象限存在匀强电
场，电场方向与x轴成45°，第二象限存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小都为E，第三和第四象限
存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一带正电粒子自A（-a，a）点由静止释放，经B（b，0）点进入第一象
限，B点未画出，已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力，电场和磁场区域足够大。
(1)求粒子进入第三象限时速度；
(2)求粒子从进入第三象限到运动到B点的时间；
(3)求粒子进入第一象限后在其轨迹的最高点的速度以及最高点的坐标。
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) ；(3) ，（ ， ）
【解析】
(1)粒子自静止释放做匀加速直线运动，根据动能定理
得
在
(2)粒子进入第三象限后做匀速圆周运动，圆心 x轴上，如图所示
所以在B点垂直x轴进入第一象限，圆周运动的半径为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂根据圆周运动公式
得
粒子的运动周期为
粒子在第三和第四象限总共运动了半个圆周运动
(3)粒子进入第一象限后，速度大小仍为 ，如图所示：
分解力F到水平向右和竖直向下，大小都为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂粒子将在y轴上做初速度为 匀减速运动，
粒子在x轴上做初速度为0的匀加速运动，加速度
当粒子达到最高点时竖直向上速度减为0，而水平速度加到与原来竖直的初速度相等，即最高点速度为
粒子向右运动 的位移
最高点横坐标
粒子向上的位移
所以轨迹最高点的坐标为（ ， ）。
16.（2020·北京市海淀区玉渊潭中学高三下学期4月摸底）如图所示，光滑绝缘水平面上方分布着场强大
小为E，方向水平向右的匀强电场。质量为3m，电量为+q的球A由静止开始运动，与相距为L、质量为m
的不带电小球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，碰撞后作为一个整体继续向右运动。两球均可视为质点，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂求：
（1）两球发生碰撞前A球的速度；
（2）A、B碰撞过程中系统损失的机械能；
（3）A、B碰撞过程中B球受到的冲量大小。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
（1）碰撞前电场力做功，由动能定理
解得
（2）AB系统碰撞的过程中动量守恒，设向右为正方向，由动量守恒定律
解得
系统损失的机械能
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（3）以B为研究对象，设向右为正方向，由动量定理
解得
方向水平向右。
17.（2020·广东省深圳市高三下学期6月第二次调研）如图，在平静的湖面上有相距12m的B、C两片小
树叶，将一枚小石子投到B、C连线左侧的O点，OB=6 m，经过24s，第1个波峰传到树叶B时，第13个
波峰刚好在O点形成。求：
(1)这列水波的波长和水波的频率；
(2)从第1个波峰传到B树叶算起，需要多长时间C树叶开始振动。
【答案】(1)0.5m， ；(2)
【解析】
(1)由题意可知，OB间共有13-1=12个完整波，水波的波长为
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石子入水引起的振动是先向下，故第1个波峰传到树叶B时，在B右侧还有 个波，即24s内波源O共产
生（并传播出） 个波，水波的频率为：
②
解法二：先求波速，再求频率：波速为
频率为
(2)水波的传播速度为
③
振动从波源O传到树叶C所用时间
④
故从第1个波峰传到B树叶算起，到C树叶开始振动需要的时间为
t=t -24⑤
OC
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⑥
18.（2020·江苏省盐城市高三下学期6月四调）如图所示，有一个半导体砷化镓发光管，竖直向上发出波
长为0.9μm的红外线光，发光区为直径AB＝3mm的圆盘。发光面上覆盖着一个折射率n＝2.4的半球形介
质。要使发光管发出的全部光线在球面上不发生全反射。求此介质球半径r的最小值。
【答案】3.6mm
【解析】由三角形知识可知，当由发光盘边缘A发出光与AB垂直时，入射角i最大，如果这条光线不发生
全反射，则其它所有光线均不会发生全反射，由折射定律得 ，不发生全反射的条件是入射角小于
全反射的临界角，即
由几何关系知
联立解得
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