山西省大同市铁路职工子弟第一中学2021年高二物理期末试题含解析

山西省大同市铁路职工子弟第一中学2021年高二物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为：A．1kW

B．1.6×103kW

C．1.6kW

D．10kW参考答案：A2.如图所示，物体B的上表面水平，当A、B相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的有A．物体B的上表面一定是粗糙的B．物体B、C都只受4个力作用C．物体C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D．水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和参考答案：B3.在某次闪电中，持续的时间约0．005s，所形成的平均电流约6×104A．若闪电过程中流动的电量以0．5A的电流通过电灯，可供灯照明的时间为(

)A．600sB．300sC．150sD．4.1×10-8s参考答案：A4.（单选）光从空气进入某介质，当入射角是53°时，折射角为37°；则当入射角为0°时的折射角和介质的折射率分别是（sin37°=0.6，sin53°=0.8）A．0°和1.33．

B．0°和1

C．0°和0

D．90°和0.75参考答案：A根据折射定律得：，当入射角为0°时，则折射角为0°。故选A。5.自动电梯与地面的夹角为300，当电梯沿这个方向向上作匀加速直线运动时，放在电梯平台上的箱子对平台的压力是其重力的1.2倍，则箱子与地面的静摩擦力是其所受重力大小的______倍。参考答案：/5二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度，从图示位置开始匀速转动90o过程中，线框中感应平均电动势大小为

，转过90o时的感应电动势大小为

。参考答案：7.密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，其实验装置如图所示，油滴从喷雾器喷出，以某一速度进入水平放置的平行板之间．今有一带负电的油滴，不加电场时，油滴由于受到重力作用加速下落，速率变大，受到的空气阻力也变大，因此油滴很快会以一恒定速率v1匀速下落．若两板间加一电压，使板间形成向下的电场E，油滴下落的终极速率为v2.已知运动中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv计算(其中r为油滴半径，η为空气粘滞系数)．实验时测出r、v1、v2，E、η为已知，则(1)油滴的带电量________．(2)经多次测量得到许多油滴的Q测量值如下表(单位10－19C)6.418.019.6511.2312.8314.48分析这些数据可知____________．参考答案：(1)q＝(2)在误差范围内，可以认为油滴的带电量总是1.6×10－19C的整数倍，故电荷的最小电量即元电荷为1.6×10－19C.8.如图所示，真空中A、B两点有等量同种点电荷+Q，A、B两点相距为L，在A、B连线的中垂线上放一个不带电的导体棒，棒内有一点P且∠PAB=300，当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内P点产生的场强大小等于

，方向为

。参考答案：

由P指向O9.（2014春?博乐市校级期中）发生共振的条件：

．参考答案：驱动力的频率等于振动系统的固有频率．产生共振的条件及其应用解：在振动系统中，当驱动力频率与系统自由振动的固有频率相等时，系统的振动幅度最大的现象叫做共振现象；故发生共振的条件是：驱动力的频率等于振动系统的固有频率．故答案为：驱动力的频率等于振动系统的固有频率．10.质量为1Kg的物体以某一初速度在水平面上滑行时，其动能随位移变化情况的图像如图所示，若取g=10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数为

，物体总共滑行时间为

s。参考答案：0.25，411.变压器

（“能”或“不能”）改变直流电压。参考答案：12.一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点且速度恰好为零.则：AB两点的电势差UAB=

；(2)匀强电场的场强大小=

；参考答案：E=

，

13.带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场，电场强度E＝2.0×104N/C，方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm。则C、D两点的电势差UCD＝__________V,如果令A板接地（即电势φ=0），则C的电势φC是__________V。参考答案：1000V

-1400V三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d=0.5mm,双缝光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则图中A位置的游标卡尺读数为

，B位置的游标卡尺读数为

，单色光的波长为

m。参考答案：15.如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐第1条亮纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图2所示为

____mm。转动手轮，使分划线向一侧移动到第6条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数。若实验测得6条亮纹中心间的距离为△x=1.520mm，已知双缝间距为d=1.5mm，双缝到屏的距离为L=1.00m，则对应的光波波长λ为

.

参考答案：2.320mm(2.319-2.321mm)

4.56×10-7m

（每空3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.用一根长为l的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角．现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：(1)匀强电场的电场强度的大小；

(2)小球经过最低点时丝线的拉力．参考答案：(1)小球静止在电场中受力如图所示，显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan37°＝qE①

故E＝.②(2)当电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功．由动能定理得：mv2＝(mg＋qE)l(1－cos37°)③由圆周运动知识，在最低点时，F向＝FT－(mg＋qE)＝m④

由③④解得FT＝mg.17.一平板车质量M=50kg，停在水平路面上，车身平板离地面高h=1.25m．一质量m=10kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1.0m，与平板间的动摩擦因数μ=0.2，如图所示．今对平板车施一水平方向的恒力F=220N，使车由静止向前行驶，经一段时间后物块从平板上滑落，此时车向前行驶的距离x0=2.0m．不计路面与平板车间的摩擦，g取10m/s2．求：

（1）从车开始运动到物块刚离开车所经过的时间t；

（2）物块刚落地时，落地点到车尾的水平距离x．参考答案：解：（1）如图所示，设作物块与车板间的摩擦力为f，自车开始运动直至物块离开车板所用时间为t，此过程中车的加速度为a1，

由牛顿第二定律有

F-f=Ma1

f=μmg

解以上两式得a1=4m/s2

对车由运动学公式有

x0＝1/2a1t2

解得

t＝1s（2）物块在车上运动时的加速度a2＝μg＝2m/s2

物块离开车瞬间的速度v'=a2t=2×1=2m/s

它将以此初速度做平抛运动，设经时间t′落地，由

h＝1/2gt′

2

解得

t′=0.5s

通过的水平距离

x1=v't'=2×0.5=1m

在这段时间内，车的加速度为

a1′＝F/M＝4.4m/s2

车通过的距离为

x2＝vt′+1/2at′2＝2.55m

可知，物块落地时与平板车右端的水平距离为

x=x2-x1=1.55m18.如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为n1：n2=1：4，降压变压器的匝数比为n3：n4=4：1，输电线总电阻为R线=4Ω，全校有22间教室，每间教室安装“220V

40W”的电灯6盏，要求所有的电灯都正常发光，求：（1）输电线上损耗的电功率P损多大？（2）发电机的电动势E多大？参考答案：解：（1）所有电灯正常发光时消耗的功率为

P灯=40×22×6W=5280W=P4

由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压U4=220V，所以降压变压器原线圈两端电压

=解得：U4=V=880V

两变压器之间输电线上的电流为

I线=A=6A

输电线上损失的功率

P损=I线2R=62×4W=144W

（2）升压变压器副线圈两端电压

U2=U3+U损=V=904V

升压变压器原线圈两端电压

U1=U2=V=226V

升压变压器原线圈中的电流

I1=I线=A=24A

发电机内阻上的电压

Ur=I1r=24V