山西省忻州市偏关县水泉乡中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析

山西省忻州市偏关县水泉乡中学2021年高二物理下学期期末试卷含解析一、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1.四种电场的电场线如图2所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的[

]参考答案：2.一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象如图所示.根据图象可以判定A.交变电流的频率f=0.2HzB.交变电流的有效值I=20AC.交变电流瞬时值表达式i=20sin0.02tAD.在t=T/8时刻，电流的大小与其有效值相等参考答案：D3.如图7所示是粒子速度选择器的原理示意图，如果粒子所具有的速率v＝，那么()A．带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B．带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C．不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D．不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过参考答案：AC4.一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时

()

A．I1减小，P1增大

B．I1减小，P1减小

C．I2增大，P2减小

D．I2增大，P2增大参考答案：B5.如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导中的电流大小相同.其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内，每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用.则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法正确的是（

）A.导线a所受合力方向水平向右

B.c所受合力方向水平向右C.导线c所受合力方向水平向左

D.

导线b所受合力为零参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在匀强电场中分布着A、B、C三点，且BC=20cm。当把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零。从B点移到C点时，电场力做功为J，则电场的方向为_______，场强的大小为______。参考答案：垂直于AB向右下方

1000v/m7.一个半径为r的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针．让它们浮在水面上，如图所示．调整大头针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了

现象．若此时木片下方大头针的长度为h，则水的折射率为

．参考答案：全反射，【考点】光的折射定律．【分析】观察者在水面上任何位置都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射，通过几何关系得到入射角的正弦值，即可得折射率．【解答】解：观察者在水面上各个方向都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射．由题意作出光路图如图所示，这时入射角等于临界角，由几何关系可得sinC=又sinC=由以上两式解得液体的折射率为

n=．故答案为：全反射，8.质点做匀加速直线运动，历时5s，已知前3s内位移为12m，后3s内位移为18m，则质点在这5s内运动的加速度大小为a=________m/s2，平均速度大小为υ=__________m/s.参考答案：a=1m/s2

，υ=5m/s.9.如图，R1=2，小明在实验中记录三只电表的读数时，不慎漏记了单位，记下了一组数据是1.5、2.5和3，请你帮助它确定电源电压是_____V，R2的电阻是_____。参考答案：3

310.如图所示，一质量为m．电荷量为+q的小球从距地面为h处，以初速度v0水平抛出，在小球运动的区域里，加有与小球初速度方向相反的匀强电场，若小球落地时速度方向恰好竖直向下，小球飞行的水平距离为L，小球落地时动能EK=

，电场强度E= ．参考答案：

，11.如图所示，用绝缘细绳悬起的均匀带电小球A的质量为2.0g，带电量为Q=-4x10-7C.将另一个均匀带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距r=30cm时，绳与竖直方向成=45°角，则小球B受到的库仑力为____N；小球B的带电量是____C．(已知静电力常量=9.0×l09N．m2/C2，重力加速度g=10m/s2)

参考答案：2×10-2

5×10-712.有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.10Wb减小到0.02Wb，则线圈中的感应电动势为

▲

V；如果线圈的电阻是10Ω，把它跟一个电阻为990Ω的电热器连在一起组成闭合电路时，则通过电热器的电流是

▲

A。参考答案：200

V、

0.2

A；13.将一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4.0×10－8J，则M点电势φM＝________.若将该电荷从M点移到N点，电场力做功1.4×10－7J，则N点的电势φN＝________，MN两点的电势差UMN＝________.参考答案：－2V；5V；－7V三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）在3秒钟时间内，通过某导体横截面的电荷量为4.8C，试计算导体中的电流大小。参考答案：根据电流的定义可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.（5分）如图是研究电磁感应现象的实验装置图，结合图片，请说出能产生感应电流的几种做法(至少三种)。(1)

；(2)

；(3)

。参考答案：(1)

闭合开关瞬间；(2)断开开关瞬间；(3)

闭合开关，移动滑动变阻器滑片。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图16所示，在地面附近，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小为B，在x＜0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一个带正电的油滴经图中x轴上的M点，沿着与水平方向成α=30°角的方向斜向下做直线运动，进入x＞0的区域，要使油滴进入x＞0区域后能在竖直平面内匀速圆周运动，需在x＞0的区域内加一个匀强电场，若带电油滴做圆周运动时通过x轴上的N点，且，求：（1）油滴运动速率；（2）在x＞0空间内所加电场的场强大小和方向；（3）油滴从x轴上的M点开始到达x轴上的N点所用的时间．参考答案：（1）带电油滴在x＜0区域受电场力qE，重力mg和洛伦兹力作用，油滴所受电场力、重力为恒力，则与运动方向垂直的洛仑兹力大小一定不变，因此油滴做匀速直线运动．则，解得

①，则

②（2）油滴进入x＞0区域后，受电场力qE′、重力及洛伦兹力作用，要油滴做匀速圆周运动，qE′一定方向向上，且qE′=mg=qEcotα，则E′=E，方向竖直向上．（3）∠OPO1=30°，故∠PO1N=120°O1为油滴做匀速圆周运动的圆心．因为，所以，又，则油滴从M点至P点时间由M点至N点时间所以油滴从M点至N点时间将②代入得17.（12分）发电站通过升压变压器，输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器）（1）画出上述输电全过程的线路图。（2）若发电机的输出功率是100kw，输出电压是250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1:25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。（3）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。（4）计算降压变压器的输出功率。参考答案：解析：（1）（2）对升压变压器，据公式，有（3）

所以因为

所以（4）18.（12分）在倾角为θ的斜面上有一辆小车，车的底板绝缘，金属板A、B、C等大、正对、垂直地安放在车板上，它们之间依次相距L，A、B板上各有一等高正对的小孔；A与B、B与C之间反向连有电动势各为E1、E2的直流电源，如图所示。小车总质量为M，正以速度v0匀速下滑，此时有一带负电的小球正以速度v沿A、B板上孔的轴线向上飞来，小球质量为m、带电荷量为q,其重力可忽略不计，其电荷量不会改变板间电场，且直径小于A、