文档内容
高二物理上学期期末测试卷（新教材通用）
卷五
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.（2020·江苏省扬州市高三下学期阶段测试一）下列说法正确的是（ ）
A. 单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零
B. 有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象
C. 变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D. 一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
【答案】B
【解析】
A．单摆的摆球在通过最低点时，回复力等于零，而合外力一定不等于零，故A错误；
B．薄而透明的羽翼上出现彩色光带，是由于羽翼前后表面反射，进行相互叠加，是薄膜干涉现象，故B
正确；
C．均匀变化的电场产生稳定磁场，非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；
D．根据相对论，则有沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故D错误。
故选：B。
2.（2020·广东省广州市白云区高三下学期3月训练一）如图所示，实线表示一簇关于 x 轴对称的等势面，
在轴上有 A、B 两点，则（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. A 点场强大于 B 点场强
B. A 点电势低于 B 点电势
C. A 点场强方向指向 x 轴负方向
D. 电子从 A 点移到 B 点电势能增加
【答案】D
【解析】
A．电场线与等势面垂直，等势面越密集则电场线越密集，电场线密的地方电场强度大，则 A点场强小于
B点场强，故A错误；
B．由等势面分布可知，A点电势高于B点电势，故B错误；
C．电场线与等势面垂直并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故 A点场强方向指向x轴正方向，
故C错误；
D．负电荷在高电势点的电势能较小，则电子从 A 点移到 B 点电势能增加，选项D正确。
故选D。
3.（2020·福建省龙岩市高三下学期3月质检）真空中两个点电荷Q、Q 分别固定于x轴上x＝0和x＝
1 2 1 2
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），以下判断正确的是
（ ）
A. Q 带正电、Q 带负电
1 2
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B. Q 的电荷量是Q 的3倍
1 2
C. x轴上a处的电势比2a处的高
D. 带负电的试探电荷从a处移到3a处电场力做正功
【答案】C
【解析】
A． 场强为正，所以 为正电荷，在 处合场强为0，根据场强的叠加法则可知 也一定是正电
荷，A错误；
B．根据点电荷的场强公式，在 处合场强为0
解得
B错误；
C．沿电场线方向电势降低，所以 处的电势比 处的高，C正确；
D．带负电的试探电荷从a处移到3a处，电场力的方向沿 轴负方向，电场力做负功，D错误。
故选C。
4.（2020·云南省墨江县二中高三上学期期末）如图电路中，电源有内阻，当滑动变阻器的滑片P向上端
a滑动过程中，两表的示数情况为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 电压表示数增大，电流表示数减少
B. 电压表示数减少，电流表示数增大
C. 两电表示数都增大
D. 两电表示数都减少
【答案】A
【解析】
由题中“当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中”可知，本题考查电路变化，根据闭合电路欧姆定律可
分析本题。
当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，接入电路的电阻增大，与R 并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，
2
总电流I减小，路端电压
增大，电压表读数增大，并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U 增大，流过R 的电流I 增大，电流表
2 2 2
的读数
则减小，故A正确。
5.（2020·黑龙江省哈尔滨三中上学期第三次调研）如图所示，有一个表头 ，满偏电流 ，
内阻 ，把它改装为 量程的电流表，则 的阻值为（ ）
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．
【答案】D
【解析】
改装为0.6A电流表时，并联电阻的分流电流为
分流电阻的阻值为
选项D正确，ABC错误。
故选D。
6.（2020·山西省临汾市高三上学期高考模拟）如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd
区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．一个质量为m、电荷量为q的带电粒
子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定经过圆心，由于粒子能经过 C点，因此粒子出磁
场时一定沿ac方向，轨迹如图：
由几何关系可知，粒子做圆周运动 的半径为
根据牛顿第二定律得：
解得： ，故C正确．
故选C．
7.（2020·四省八校高三上学期第二次联考如图（俯视图），在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强
磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、
大小为5A的电流时，该棒所受安培力为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 方向水平向右，大小为4.0N
B. 方向水平向左，大小为4.0N
C. 方向水平向右，大小为2.0N
D. 方向水平向左，大小为2.0N
【答案】D
【解析】
金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得
F=BIL=2×5×0.2=2N
根据左手定则可判定安培力水平向左，故ABC错误，D正确；
故选D。
8.（2020·广东省七校联合体高三第二次联考）如图所示，MN、PQ是倾角为 的两平行光滑且足够长的
金属导轨，其电阻忽略不计。空间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒
ab、cd垂直于导轨放置，且与导轨接触良好，每根导体棒的质量均为m，电阻均为r，导轨宽度为L，与导
轨平行的绝缘细线一端固定，另一端与ab棒中点连接，细线承受的最大拉力 。现将cd棒
由静止释放，当细线被拉断时，则（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. cd棒的速度大小为 B. cd棒的速度大小为
C. cd棒的加速度大小为gsin D. cd棒所受的合外力为2mgsin
【答案】A
【解析】
AB．据题知，细线被拉断时，拉力达到
根据平衡条件得：对ab棒
则得ab棒所受的安培力大小为
由于两棒的电流相等，所受的安培力大小相等，由
得
联立解得，cd棒的速度为
故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．对cd棒：根据牛顿第二定律得
代入得
故CD错误。
故选A。
9.（2020·河北省衡水中学高三上学期第五次调研）如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于
截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入，已知棱镜的折射率η= ，AB=BC=8cm，OA=2cm，
∠OAB=60°．则下列说法正确的是（ ）
A．光线第一次入射到AB界面上时，既有反射又有折射
B．光线第一次从棱镜折射进入空气，应发生在CD界面
C．第一次的出射点距C cm
D．光线第一次射出棱镜时，折射角为45°
【答案】BCD
【解析】
试题分析：ABD、根据sinC= ，求出临界角的大小，从而作出光路图，根据几何关系，结合折射定律求出
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂出射光线的方向．
C、根据几何关系，求出第一次的出射点距C的距离．
解：ABD、因为sinC= ，临界角C=45°
第一次射到AB面上的入射角为60°，大于临界角，所以发生全发射，反射到BC面上，入射角为60°，又发
生全反射，射到CD面上的入射角为30°
根据折射定律得，n= ，解得θ=45°．
即光从CD边射出，与CD边成45°斜向左下方，故A错误，BD正确．
C、根据几何关系得，AF=4cm，则BF=4cm．
∠BFG=∠BGF，则BG=4cm．所以GC=4cm．
所以CE= cm，故C正确．
故选BCD．
10.（2020·山东省高三下学期开学收心检测）一列横波沿x轴传播，在某时刻x轴上相距s=4m的两质点
A、B（波由A传向B）均处于平衡位置，且A、B间只有一个波峰，经过时间t=1s，质点B第一次到达波
峰，则该波的传播速度可能为（ ）
A. 1m/s B. 1.5m/s C. 3m/s D. 5m/s
【答案】AC
【解析】
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂根据题意画出A、B间只有一个波峰的所有波形如图所示。由于波的传播方向由A到B，可分为下列四种
情形：
a图中，λ=8m；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知T=4s，则波速
b图中，λ=4m；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知
，
则波速
c图中，λ=4m；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知 ，则波速
d图中， ；经过时间t=1s，质点B第一次到达波峰，可知
，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂则波速
故AC正确，BD错误。
故选AC。
11.（2020·安徽省六安市一中高三下学期模拟六）两材料完全相同的、可视为质点的滑块甲和滑块乙放
在粗糙的水平上，在两滑块的右侧固定一挡板。已知两滑块与水平面之间的动摩擦因数均为μ，甲、乙两
滑块的质量分别为m=3m、m=2m，且在水平面上处于静止状态。现给滑块甲一向右的初速度v（未知），
1 2 0
使滑块甲和滑块乙发生无能量损失的碰撞，经过一段时间滑块乙运动到挡板处且被一接收装置接收，而滑
块甲未与挡板发生碰撞，开始两滑块之间的距离以及滑块乙与挡板之间的距离均为L，重力加速度为g。
滑块甲与滑块乙碰后的瞬间速度分别用v、v 表示，下列正确的说法是（ ）
1 2
A．v∶v=1∶5 B．v∶v=1∶6
1 2 1 2
C．v 的最小值为 D．v 的最小值为
0 0
【答案】BC
【解析】
AB．两滑块碰撞过程满足动量守恒定律和机械能守恒定律，设碰撞前瞬间滑块甲的速度为v，则有
mv＝mv＋mv
1 1 1 2 2
由机械能守恒定律得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂mv2＝ mv2＋ mv2
1 1 1 2 2
联立解得
v＝ ，v＝
1 2
则二者速度大小之比为
v∶v＝1∶6
1 2
A错误，B正确；
CD．当滑块甲初速度最小时，碰后滑块乙应刚好运动到右侧的挡板，则
－μm gL＝－ mv2
2 2 2
碰前滑块甲做减速运动
－μm gL＝ mv2－ mv2
1 1 1 0
可得
v＝
0
C正确，D错误。
故选BC。
12.（2020·黑龙江省实验中学高三下学期2月第一次月考）如图甲所示，左侧接有定值电阻 的水
平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=lm。—质量m=2kg，阻值
的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v－x图像如图
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数 ，则从起点发生x=1m位移的过程中（g=10m/s2）( )
A. 金属棒克服安培力做的功W=0.5J
1
B. 金属棒克服摩擦力做的功W=4J
2
C. 整个系统产生的总热量Q=5.25J
D. 拉力做的功W=9.25J
【答案】CD
【解析】
A．由速度图像得：v=2x，金属棒所受的安培力
代入得
F=0.5x
A
则知F 与x是线性关系。当x=0时，安培力F =0；当x=1m时，安培力F =0.5N，则从起点发生x=1m位
A A1 A2
移的过程中，安培力做功为
即金属棒克服安培力做的功为
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W=025J
1
故A错误；
B．金属棒克服摩擦力做的功为
W=μmgx=0.25×2×10×1J=5J
2
故B错误；
CD．根据动能定理得
其中v=2m/s，μ=0.25，m=2kg，代入解得拉力做的功为
W=9.25J
整个系统产生的总热量为
故CD正确。
故选CD。
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.（2020·贵州省铜仁市高三下学期适应性测试一）如图所示，是把量程为0~10mA的电流表改装成欧姆
表的结构示意图，其中电池电动势E=1.5V。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(1)经改装后，若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R的阻值，使原电流表
指针指到____________mA刻度处；
(2)改装后的欧姆表的内阻值为____________Ω，电流表2mA刻度处应标____________Ω。
【答案】 (1). 10 (2). 150 (3). 600
【解析】
(1)[1]根据闭合欧姆定律
可知，当电流最大时，测量电阻最小，即若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻
器R的阻值，使原电流表指针指到10mA刻度处
(2)[2]改装后欧姆表的内阻为
[3]2mA刻度处标
14.（2020·山东省多地市高三下学期线上模拟）某同学在实验室发现一根粗细均匀、中空的圆柱形导电
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂元件，其横截面为同心圆环，如图甲所示，该同学想知道中空部分的内径d，但该元件的内径太小，无法
直接测量，他设计了如下实验进行测量，已知该元件的长度L及电阻率ρ。
(1)用螺旋测微器测元件的外径D，结果如图乙所示，该读数为__________mm；
(2)用多用电表测粗其阻值，多用电表的“Ω”挡有“×1”“×10”“×100”“×1k”四挡，选用“×100”挡测量时，发现
指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图丙所示，则该元件的电阻为
__________Ω；
(3)为精确地测量该元件电阻，有下列器材可供选择：
A.电流表A（量程50mA，内阻r=100Ω）
1 1
B.电流表A（量程150mA，内阻r 大约为40Ω）
2 2
C.电流表A（量程3A，内阻r 大约为0.1Ω）
3 3
D.滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）
E.直流电源E（9V，内阻不计）
F.导电元件R
x
G.开关一只，导线若干
请选择合适的仪器，将实验电路图画在方框内，并标明所选器材的代号___________；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(4)若测得该元件的电阻为R，则元件的内径d=___________。（用已知量和所测物理量的符号表示）
【答案】 (1). 6.005 (2). 90 (3). (4).
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为 6.0mm，可动刻度为 0.5×0.01mm=0.005mm，所以最终读数为
6.0mm+0.005mm=6.005mm；
(2)[2]选用“×100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，则选用的是“×10”，由图可知，该元件的电阻为
；
(3)[3]由于实验器材中没有电压表但电流表A 内阻已知，且电流表A 能测最大电压为
1 1
则可能电流表A 充当电压表，由于测量过程中流过电阻的电流不宜太大，则电流表选A，为了多测量数
1 2
据而减小误差，则滑动变阻器应用分压式，由电流表A 的内阻未知，则用外接法，电路图如图
2
(4)[4]由电阻定律有
解得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂三、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·河北省石家庄市高三下学期质检）.如图所示，左侧平行极板间有水平方向的匀强电场，右侧
绝缘光滑圆环内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，圆环的圆心为O，半径为R，现
将质量为m、带电量大小为q的带正电的粒子(粒子重力忽略不计)，从a点由静止经电场加速后从小入口c
沿圆环直径射入磁场区域．在圆心O的正上方圆环还有一个小出口b．己知粒子和圆环的碰撞过程没有动
能和电荷量损失，B、R、m、q均为已知量．
(1)两极板间电压为U，请求出带电粒子在磁场中的运动半径r；
(2)两极板间电压U可取任意值，如果带电粒子能从出口b射出，则存在一个粒子从入口c射入，从出
口b射出的最短时间，求这个最短时间；
(3)两极板间电压U取某些值时，粒子不经过圆环内的阴影bOc扇形区域就能从b出口射出，求两极板
间所加电压U取的可能值．
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
（1）粒子在电场中加速，由动能定理：qU＝ mv2
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中做错匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力：
由以上两式可得：
（2）经分析可知：粒子与圆环碰撞一次后从出口b射出，对应的粒子在磁场中运动的时间最短，运动轨迹
如图所示．
由几何关系得：
而
则最短时间
（3）设粒子在非阴影区与圆环碰撞n次后从出口b射出，每段圆弧所对圆心角θ，经分析由几何关系得：
；
由（1）问的结论及以上两式可得： ，（n=1，2，3…）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂16.（2020·广东省东莞市光明中学高三下学期第一次月考）.如图所示,空间存在方向斜向上且与水平方向
夹角为 的匀强电场,电场强度大小为 ，范围足够大。电场中有一绝缘挡板MN,与水平方向夹
角为θ = ,质量为m、电荷量为q、带正电的小球从与M点在同一水平线上的O点以速度v 竖直向上抛
0
出,小球运动过程中恰好不和挡板碰撞,小球运动轨迹所在平面与挡板垂直,重力加速为g,求:
(1)小球贴近挡板时速度的大小;
(2)小球贴近挡板时距M点的距离。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)由受力分析知，等效重力为mg，方向水平向右，由于粒子恰好不和挡板碰撞，粒子贴近挡板时其速度
方向与挡板恰好平行，设向上为x，向右为y方向，有
解得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2)设粒子贴近挡板时位置为P，则有
运动时间为
x轴方向位移为
小球贴近挡板时距M点的距离
17.（2020·皖豫联盟体高三上学期12月月考）如图所示，间距为 、足够长的光滑平行金属导轨固定在
水平面上，导轨的左端接有阻值为 的定值电阻，导轨自身电阻不计。导轨所在的区域内存在着与轨道平
面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为 ，方向竖直向上。一根长为 、电阻为 、质量为 的导体棒
垂直导轨放置在轨道的左端，且与导轨接触良好。现用水平向右的恒力 拉动导体棒，一段时间后导
体棒的运动状态保持稳定，速度不再增加；之后在某时刻撤去拉力 ，已知从开始运动到撤去拉力，导体
棒运动的位移为 ，导体棒运动的过程中始终与导轨垂直。求：
（1）导体棒稳定运动时的速度 ；
（2）在导体棒运动过程中，电阻 产生的热量；
（3）撤去拉力后，导体棒滑行的距离。
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)导体棒的运动状态保持稳定时受力平衡有
设此时导体棒的速度为 ，由欧姆定律得
联立以上两式可得
(2)根据能量守恒定律，在导体棒运动的整个过程中产生的总热量为
因为电阻 和导体棒串联，所以
(3)撤去拉力 后，设某时刻 通过导体棒的电流为i，导体棒的速度为 ，在 时间内，根据动量
定理，取向左的方向为正方向，则
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂即
等式两边求和有
设从撤去拉力 到导体棒停止的过程中，通过导体棒的截面的电荷量为 ，可解得
设导体棒从撤去拉力 到停止的过程中通过的位移为 ，时间为 ，在此过程中平均电动势
平均电流
通过导体样的电荷量
联立以上各式可得
18.（2020·山西省八校高三上学期第一次联考如图所示，一个截面为半圆的玻璃砖，O为圆心，MN是半
圆的直径，它对红光和紫光的折射率分别为n、n，与直径平行放置一个光屏AB，AB与MN的距离的为
1 2
d．现有一束由红光和紫光组成的复色光从P点沿PO方向射入玻璃砖，∠PON=45°．试问：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）若红光能从MN面射出，n应满足什么条件？
l
（2）若两种单色光均能从MN面射出，它们投射到AB上的光点间距是多大？
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)若红光能从 面射出，在 面上不能发全反射，则红光的临界角为
由临界角公式得：
解得：
(2)复色光经 折射后的光路如图，由折射定律得：
根据几何关系有：
联立解得：
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