2020-2021学年朝阳某中学高二年级上册期末物理试卷(附解析)

2020-2021学年朝阳第一高级中学高二上学期期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.以下四幅图中包含的物理知识说法不正确的是（）

图甲图乙图丙图丁

A.图甲：研究均匀带电球体在球外产生的电场时，可以认为全部电荷集中在球心

B.图乙：距离带电体越远，等势面的形状与带电体的形状越相似

C.图丙：高压输电线的上方还有两条导线与大地相连，可以把高压线屏蔽起来，免遭雷击

D.图丁：磁电式仪表线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，起电磁阻尼作用

2.如图，一弹性绳上有&和S2两个波源，P点为&和S2连线的中点。两

个波源同时开始振动发出两个相向传播的波1和波2,波长分别为;I1

和;12（41>%2），则两列波（）

A.频率相同B.同时到达P点

（）

A.圆环受到的安培力方向始终垂直纸面向内

B.圆环受到的安培力大小可能为零

C.圆环受到的安培力最小为B/r

D.圆环受到的安培力最大值为

4.如图所示为一组电场线，A、B为其中两点，贝呢）

A.A点的场强小于B点的场强

B.4点电势高于B点电势

C.将电子从4点移到B点，电场为做正功

D.正电荷在4点的电势能小于正电荷在8点的电势能

5.下列属于电磁感应现象的是（）

A.通电导体周围产生磁场

B.磁场对电流发生作用

C.由于闭合线圈中磁通量发生变化，使线圈中产生电流

D.电荷在洛仑兹力作用下做圆周运动

6.下列说法中正确的是（）

A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置

B.在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变宽

C.调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程

D.考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆的长度总比其静止时的长度短

7.如图所示，4、8两小球离光滑地面高度均为h=5m,相距1=4.8m,，./

「*

将4以大小为2m/s的初速为向B水平抛出的同时，B自由下落.4、B与心

地面发生弹性碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向J〃一

相反.B球质量m=0.2kg,不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，g=lOm/s2.B球第一次

与地相碰的过程中，合力对B球的冲量大小/及4、8第一次相碰时，B球离地高度〃为（）

A.I=2N-s,H=0.8mB.I=2N-s,H=4.2m

C./=4N•s,H=0.8mD./=4N•s,H=4.2m

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.一列简谐波沿X轴传播，某时刻波的图象如图所示.此时4、8两质点的位移相同，此后4和B分

别经过最短时间0.1s和0.7s回到该时刻位置.则（）

A.该波沿x轴负方向传播

B.该波的传播速度为2.5m/s

C.图示时刻4点的速度方向和加速度方向相同

D.图示时刻8点的速度方向和加速度方向相反

9.如图所示，两束平行细单色光a、b,斜射到截面是矩形的玻璃砖的一个侧

面入射点分别为。1、02,都从玻璃砖的另一平行侧面上的某点P射出，则

下列说法中正确的是()%

A.射出点P不可能在过Or“的这两条法线之间

B.单色光b的频率一定大于a的频率

C.单色光a照射到某金属表面打出的光电子的初动能,一定大于单色光b照射到该金属表面所打

出的光电子的初动能

D.从玻璃砖射出的是一束复色光，它一定平行于入射光

10.闭合开关S,滑动变阻器氏的滑片向下滑动的过程中()

A.电压表的示数增大B.流过&的电流减小

C.流过电阻％的电流减小D.流过电阻角的电流方向是匕-a

三、实睑题(本大题共2小题，共14.0分)

11.某同学利用单摆测量重力加速度。

(1)在用单摆测定重力加速度的实验中，下列说法中错误的是.

A.对重力加速度测量值影响较大的是周期的测量

B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

C用刻度尺测量摆线的长度，这就是单摆的摆长

D摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些

(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最顶端的长度L。=

96.58cm,再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球直径d=cm；

(3)实验时，他利用如图乙所示装置记录振动周期，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激

光光源与光敏电阻，光敏电阻与某自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变

化图线如图丙所示，则该单摆的振动周期为7=

甲

乙丙

（4）根据以上测量数据可得重力加速度g=zn/s2（结果保留三位有效数字），如果该同学测得的

g值偏小，可能的原因是（填正确答案标号）。

A.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了

8.计算摆长时用的L=Lo+d

C摆球摆动的振幅偏小

12.某同学利用定值电阻&、电阻箱％、D/S等实验器材，测量电池a的电动势和内阻，实验装置如

图1所示.实验时改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R,用电流传感器测得对应的电

流值/.多次测量后得到如图2所示的;-R关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内

阻，得到图2中的图线b.

（1）由图线a可知电池a的电动势Ea=V,内阻％=2

（2）若用同一个电阻R分别与电池a、电池b组成回路，则两电池的总功率七Pb（填“大于”、“等

于”或“小于”）,两电池的效率加桃（填“大于”、“等于”或“小于”）.

（3）若该同学在处理实验数据时一，误将此作为外电路的总电阻阻值R,漏算了Ro,则最终得到的电动

势和内阻的值与真实值相比：电动势,内阻.

四、简答题（本大题共1小题，共18.0分）

13.如图所示，电路中电源的电动势为E,内阻不计，电路中占、/？2、氏3的阻值相等，水平放置的

平行金属板人B间的距离为d,板长为3在4板的左端且非常靠近4板的位置处有一个质量为m,

带电荷量为-q的小液滴以初速度为水平向右射入两板间，（重力加速度为g）

（1）若使液滴能沿火方向射出电场，电动势Ei应为多大?

(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大.

五、计算题(本大题共2小题，共22.0分)

14.质量为m的子弹以水平初速为打入固定在光滑水平面上质量为M的砂箱之中，子弹射入砂箱的

深度为d.若砂箱可以自由滑动，则子弹陷入砂箱的深度为多少？

15.如图(甲)所示，4、B是在真空中平行放置的金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强

电场.A、B两极板间距离d=1.5m.今在4、8两极板上加如图(乙)所示的交变电压，交变电压

的周期T=1.0x10-6s；t=0时，A板电势比B板电势高，电势差%=1080V,比荷q/m=1.0x

109c/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动，不计重力.问：

u-

-t

*

交

r£­晋

066

ohL

UOI-

(1)第一次达到最大速度时，粒子相对于B板的位移是多大?

(2)粒子到达4板时速度是多大？

参考答案及解析

1.答案：B

解析：解：4、研究均匀带电球体在球外产生的电场时，球体的大小对研究球体外电场强度分布没有

影响，可以认为全部电荷集中在球心。故A正确；

8、根据带电体的电场强度的分布特点可知，距离带电体越近，等势面的形状与带电体的形状越相似。

故8不正确；

C、高压输电线上方还有两条导线，这两条导线的作用是它们与大地相连，形成稀疏的金属“网”，

形成静电屏蔽，起到屏蔽外电场的作用，故C正确；

。、常用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现

安培阻力，使其很快停止摆动。这样做的目的是利用涡流，起到电磁阻尼作用。故。正确

本题选择不正确的，故选：8。

半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷产

生的电场相同；根据带电体的电场强度的分布特点分析；结合静电屏蔽的特点与应用分析。

该题考查与电场、磁场有关的多个知识点的内容，但都比较简单，属于对基础知识的的考查，在平

时的学习中多加积累即可。

2.答案：B

解析：解：A、两波源在同一绳上，则它们的波速相等，因为两列波的波长不同，由所以两

列波的频率不同，故A错误；

8、两波源在同一绳上，则它们的波速相等，由于P为两个波源连线的中点，所以它们会同时到达P点，

故8正确；

C、两列波相遇时，因频率不同，只能相互叠加，不发生干涉现象，故C错误；

D.波传播具有相互独立性，则相遇后，互不干扰，各自独立传播，相遇时，波长不变，故。错误。

故选：Bo

波传播具有相互独立性，波传播速度由介质决定，两波源在同一绳上，则它们的波速相等，因为两

列波的波长不同，两列波的频率不同，不发生干涉现象

本题考查机械波传播的特点，学生需注意，波传播具有相互独立性，波传播速度由介质决定，两列

波的频率相同，相差保持不变，才会产生干涉。

3.答案：B

解析：解：4、圆环受到的安培力方向即垂直于B的方向，又垂直于/的方向，即垂直于B与/所组成

的平面，再根据左手定则可知，圆环受到的安培力方向先垂直纸面向外，后垂直纸面向里，故A错

误；

BC、加弧形导体协中的等效电流方向山师向a,且竖直向下，当磁场方向转至与等效电流方向平

行时，圆环受到的安培力为零，故8正确，C错误；

。、圆环导线的有效长度为2r,当磁场方向与等效电流方向垂直时，安培力最大，为F=^B",

故。错误。

故选：B。

根据左手定则判断圆环所受安培力的方向；当磁感应强度B与电流/垂直时，通电导线所受安培力最

大，当磁感应强度B与电流/平行时，通电导线所受安培力最小为零。

解决本题的关键掌握安培力大小的公式，以及会确定导线在磁场中的有效长度，注意左手定则与右

手定则的区别。

4.答案:B

解析：解：4、由图可知，a点电场线密，b点电场线稀，因此a点电场强度大于b点，即Ea>Eb，故

A错误.

B、沿电场线的方向电势逐渐降低，4点电势高于B点电势，故8正确；

C、电子受到的电场力的方向由B指向4,所以将电子从4点移到B点，电场为做负功，故C错误；

D、正电荷在4点的电势能大于正电荷在B点的电势能，故。错误；

故选：B

为了形象的描述电场中各点的电场强度的大小和方向，引入了电场线的概念，电场线密的地方电场

强度大，电场线稀疏的地方电场强度小，沿电场线的方向电势逐渐降低，正电荷在电势高的地方电

势能大.

电场线是电场中的重要概念，要根据电场线的分布正确判断电势的高低和电场强度的强弱.

5.答案：C

解析：

解答本题应掌握：电磁感应的现象…因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象。

本题中的四个选项分别对应了电与磁间关系的四个问题，4为电流的磁效应；B为电流在磁场中受力：

C为电磁感应；。为带电粒子在磁场中的转动。

电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即

可产生感应电流；故C正确，A3。错误。

故选C。

6.答案：B

解析：解：4、雷达是利用无线电波的反射来确定物体目标的仪器，故选项A错误；

8、双缝干涉条纹宽度正比于波长，红光波长比绿光大，它干涉条纹宽，故选项8正确；

C、发射电磁波需要将低频信号加到高频信号上，此过程称为调制，接受到电磁波时，选择所需要的

频率信号，称为调谐，故选项C错误；

。、相对论效应是对不同参考系而言的，相对地面高速运动的杆在自身参考系内测量就是静止的原

长，而地面观察者测量时发现其长度变短，所以应该强调在哪个参考系内测量的，故选项。错误.

故选：B.

A、雷达所用的微波属于电磁波，不是声波.

8、在双缝干涉实验中，波长变长，则相邻干涉条纹间距变宽.

C、在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，是因为两块玻璃板之间存在空气膜,

光在膜的前后表面的反射光发生干涉，即薄膜干涉.

D,一条沿自身长度方向运动的杆其长度，在地面上看，总比杆静止时的长度短.

考查雷达的工作原理，掌握干涉条纹间距公式，知道调谐与调制的区别，掌握高速飞行时沿着飞行

方向的长度变短，及注意其不同参考系，结论会不同.

7.答案：D

解析：解：B小球做自由下落，

根据运动学公式得：

B球第一次与地相碰前的速度是u=y/2gh=10m/s

B与地面发生弹性碰撞前后速度大小不变、方向相反.

根据动量定理得B球第一次与地相碰的过程中，

合力对B球的冲量大小/=2mv=2x0.2xION-s=4N-s,

4以大小为2m/s的初速北向B水平抛出，4在水平方向做匀速直线运动，

A、B两小球相距I=4.8m,所以4到4、B第一次相碰时的时间是t=工=2.4s,

v0

B与地面发生弹性碰撞前后，竖直分速度大小不变、方向相反，而B球下落时间是1s,

所以力、B第一次相碰时，8球离地高度H—2s7=4.2m；

故选：D.

因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，

根据该规律抓住地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反与判断求解.

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，根据该规律进行分析.

8.答案:AB

解析：解：

A、根据4和B分别经过最短时间0.1s和0.7s回到该时刻位置可知，A点先回到图示位置，说明4正向

上振动，B正向下振动，则根据波形的平移法可知沿》轴负方向传播，故A正确；

B、根据图象可知，波长4=2m,周期7=0.1+0.7=0.8s,则波速为u=5=言=2.5m/s,故B

T0.8

正确；

C、加速度的方向指向平衡位置，所以4点加速度方向向下，而4正向上振动，速度方向向上，速度

方向相反.故C错误.

。、加速度的方向指向平衡位置，所以B点加速度方向向下，而B正向下振动，速度方向向下，速度

方向相同，故。错误.

故选：AB.

根据题意可知，4点先回到图示位置，说明4正向上振动，B正向下振动，从而判断波的传播方向，

由波形图读出波长，根据u=:求出波速，加速度的方向指向平衡位置，从而判断图示时刻AB两点速

度方向与加速度方向的关系.

本题要由质点的振动方向确定波的传播方向，这波的图象中基本问题，方法较多，其中一种方法是

“上下坡法”，把波形象看成山坡：顺着波的传播方向，上坡的质点向下，下坡的质点向上.

9.答案:ABD

解析：试题分析：因为入射光线和折射光线应该分居于法线两侧，所以射出点P不可能在过佻、惘

的这两条法线之间，一定在外法线的右侧，故A正确

单色光b的折射光线偏折程度较大，所以b频率一定大于a的频率，故8正确

单色光a的折射率小于b的折射率，所以a光照射到某金属表面打出的光电子的初动能，一定小于单

色光b照射到该金属表面所打出的光电子的初动能，故C错误

从平行玻璃砖射出的光线一定平行于入射光线，因为两出射光线方向一定相同，故是一束复色光，

且平行于入射光，故。正确

故选ABD

考点：考查了光的折射

点评：先画出光路图，结合光的传播以及折射知识分析

10.答案：ABC

解析：解：ABC,当滑动变阻器的滑片P由向下滑动时，其有效电阻变大，电路的总电阻变小，总电

流变小，流过％和的电流减小，电源的内电压和%的电压变小，则并联电路的电压变大，V示数

变大。故ABC正确；

。、电容器两端电压为：U=E-/(r+R])，/变小，故电容器两端电压变大，带电量变大，电容器

充电，电流方向为a—b,故。错误。

故选：ABC.

滑片移动时，根据串、并联电路知识和闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，判断电容器两端电压

变化情况，分析电容器带电量的变化。根据总电流的电流变化，分析电压表读数的变化。根据电容

器的充放电判断流过电阻/?3的电流方向

本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据串并联电路知识和闭合电路欧姆定律得到各个部

分电路电流和电压的变化。

11.答案：C0.972,0009.57A

解析：解：(1)4、由单摆周期公式：7=2兀5可知：g=警，对重力加速度测量值影响较大的是

周期的测量，故A正确；

为减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，故B正确；

C、摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，故C错误；

。、为减小实验误差，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故。正确。

本题选错误的，故选：Co

(2)由图示游标卡尺可知，游标尺的精度为O.lnun,其读数为：d=9mm4-7x0.1mm=9.7mm=

0.97cm；

(3)单摆在一个周期内两次经过平衡位置，根据图线丙的变化规律可知，单摆的周期为：T=2.246s-

0.246s=2.000So

(4)单摆的摆长L=A。+g=96.58cm+等cm«97.07cm=0.9707m,

根据单摆周期公式T=可知：g=7n/s?«9.57m/s2;

A、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，实际摆长变大，所测周期T偏大，由9=皆可

知，重力加速度g值偏小，故A正确；

B、计算摆长时用的是L=Lo+d,则摆长测量值偏大，根据9=警可知，重力加速度g值偏大，故

B错误；

C、摆球摆动的振幅偏小不会影响g值的测量，故C错误。

故选：Ac

故答案为：(1)C；(2)0.97；(3)2.000；(4)9.57；4。

(1)为减小实验误差应选择质量大而体积小的摆球，应选择弹性小的细线作为摆长，摆线长度与摆球

半径之和是摆长，根据实验注意事项分析答题。

(2)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。

(3)抓住单摆一个周期内两次经过平衡位置，结合图线的变化规律得出周期的大小。

(4)根据单摆的周期公式，结合摆长和周期的大小求出重力加速度。根据周期公式，分析误差产生的

原因。

本题考查了测重力加速度实验，解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握单摆的周期公式，

会根据公式分析误差的原因，应用单摆周期公式即可解题。

12.答案：2.0；0.5；小于；小于；相同；偏大

解析：解：(1)由图甲所示图象可知，在闭合电路中，

电源电动势E=I(R+r)=/(Ro+&+r),

则»/+(

山数学知识得，纵轴截距表示g斜率表示电动势的倒数，

由图示图线a可知：斜率k=0.5,则电源电动势E=2.0V,

电源内阻r=0.512.

(2)由图2所示图象可知，

根据D+3得

IEE

Q的电动势小于b的电动势，Q的内阻小于b的内阻，

根据p=g,所以两电池的总功率匕小于Pb,

电池的效率〃=5=《-,由于a的内阻小于b的内阻，所以电池的效率加小于九.

c/A+7*

(3)若该同学在处理实验数据时，误将£作为外电路的总电阻阻值R,漏算了心，即等效的看成Ro和

r为电源的内阻.

则最终得到的电动势和内阻的值与真实值相比：电动势相同，内阻偏大.

故答案为：(1)2.0；0.5

(2)小于;小于；(3)相同，偏大.

(1)根据电路图应用欧姆定律求出函数表达式，根据函数表达式与图象求出电源电动势与内阻.

(2)由功率的表达式可得出两电池的总功率大小关系，分析电池效率.

(3)根据图象的函数表达式分析答题.

本题考查了闭合电路欧姆定律的数据处理的方法，应用了图象法及电源的总功率的表达式，难度较

大.

13.答案：解：⑴根据欧姆定律知：/=言=金

n+nZn

所以：UAB=IR=IE,

由平衡条件知：m9=号=9枭

解得：EI=2詈

(2)根据类平抛运动的规

d=-at2

2

I=vot

液滴在平行板间的加速度为：

又喝=纸

联立以上各式解得：E=竺萼+网空

qGq

答：(1)若使液滴能沿处方向射出电场，电动势％应为誓；

(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势为应为史等+一・

解析：(1)根据欧姆定律和平