山西省大同市鐵路職工子弟第一中學2021年高二物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.利用超導材料零電阻的性質，可實現無損耗輸電?，F有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4Ω，它提供給用電器的電功率為40kW，電壓為800V。如果用臨界溫度以下的超導電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節約的電功率為：A．1kW

B．1.6×103kW

C．1.6kW

D．10kW參考答案：A2.如圖所示，物體B的上表面水平，當A、B相對靜止沿斜面勻速下滑時，斜面保持靜止不動，則下列判斷正確的有A．物體B的上表面一定是粗糙的B．物體B、C都只受4個力作用C．物體C受水平面的摩擦力方向一定水平向右D．水平面對物體C的支持力小于三物體的重力大小之和參考答案：B3.在某次閃電中，持續的時間約0．005s，所形成的平均電流約6×104A．若閃電過程中流動的電量以0．5A的電流通過電燈，可供燈照明的時間為(

)A．600sB．300sC．150sD．4.1×10-8s參考答案：A4.（單選）光從空氣進入某介質，當入射角是53°時，折射角為37°；則當入射角為0°時的折射角和介質的折射率分別是（sin37°=0.6，sin53°=0.8）A．0°和1.33．

B．0°和1

C．0°和0

D．90°和0.75參考答案：A根據折射定律得：，當入射角為0°時，則折射角為0°。故選A。5.自動電梯與地面的夾角為300，當電梯沿這個方向向上作勻加速直線運動時，放在電梯平臺上的箱子對平臺的壓力是其重力的1.2倍，則箱子與地面的靜摩擦力是其所受重力大小的______倍。參考答案：/5二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度，從圖示位置開始勻速轉動90o過程中，線框中感應平均電動勢大小為

，轉過90o時的感應電動勢大小為

。參考答案：7.密立根油滴實驗首先測出了元電荷的數值，其實驗裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進入水平放置的平行板之間．今有一帶負電的油滴，不加電場時，油滴由于受到重力作用加速下落，速率變大，受到的空氣阻力也變大，因此油滴很快會以一恒定速率v1勻速下落．若兩板間加一電壓，使板間形成向下的電場E，油滴下落的終極速率為v2.已知運動中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv計算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數)．實驗時測出r、v1、v2，E、η為已知，則(1)油滴的帶電量________．(2)經多次測量得到許多油滴的Q測量值如下表(單位10－19C)6.418.019.6511.2312.8314.48分析這些數據可知____________．參考答案：(1)q＝(2)在誤差范圍內，可以認為油滴的帶電量總是1.6×10－19C的整數倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10－19C.8.如圖所示，真空中A、B兩點有等量同種點電荷+Q，A、B兩點相距為L，在A、B連線的中垂線上放一個不帶電的導體棒，棒內有一點P且∠PAB=300，當棒達到靜電平衡后，棒上感應電荷在棒內P點產生的場強大小等于

，方向為

。參考答案：

由P指向O9.（2014春?博樂市校級期中）發生共振的條件：

．參考答案：驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率．產生共振的條件及其應用解：在振動系統中，當驅動力頻率與系統自由振動的固有頻率相等時，系統的振動幅度最大的現象叫做共振現象；故發生共振的條件是：驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率．故答案為：驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率．10.質量為1Kg的物體以某一初速度在水平面上滑行時，其動能隨位移變化情況的圖像如圖所示，若取g=10m/s2，則物體與水平面間的動摩擦因數為

，物體總共滑行時間為

s。參考答案：0.25，411.變壓器

（“能”或“不能”）改變直流電壓。參考答案：12.一長為L的細線，上端固定，下端拴一質量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中.開始時，將線與小球拉成水平，小球靜止在A點，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當細線轉過60°角時，小球到達B點且速度恰好為零.則：AB兩點的電勢差UAB=

；(2)勻強電場的場強大小=

；參考答案：E=

，

13.帶有等量異號電荷、相距10cm的平行板A和B之間有一個勻強電場，電場強度E＝2.0×104N/C，方向向下。電場中C點距B板3cm，D點距A板2cm。則C、D兩點的電勢差UCD＝__________V,如果令A板接地（即電勢φ=0），則C的電勢φC是__________V。參考答案：1000V

-1400V三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，取雙縫間距d=0.5mm,雙縫光屏間距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖，則圖中A位置的游標卡尺讀數為

，B位置的游標卡尺讀數為

，單色光的波長為

m。參考答案：15.如圖1所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，某次實驗時，該同學調節分劃板的位置，使分劃板中心刻線對齊第1條亮紋的中心，此時螺旋測微器的讀數如圖2所示為

____mm。轉動手輪，使分劃線向一側移動到第6條亮紋的中心位置，再次從螺旋測微器上讀數。若實驗測得6條亮紋中心間的距離為△x=1.520mm，已知雙縫間距為d=1.5mm，雙縫到屏的距離為L=1.00m，則對應的光波波長λ為

.

參考答案：2.320mm(2.319-2.321mm)

4.56×10-7m

（每空3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.用一根長為l的絲線吊著一質量為m、帶電荷量為q的小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖所示，絲線與豎直方向成37°角．現突然將該電場方向變為向下但大小不變，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：(1)勻強電場的電場強度的大小；

(2)小球經過最低點時絲線的拉力．參考答案：(1)小球靜止在電場中受力如圖所示，顯然小球帶正電，由平衡條件得：mgtan37°＝qE①

故E＝.②(2)當電場方向變成向下后，小球開始擺動做圓周運動，重力、電場力對小球做正功．由動能定理得：mv2＝(mg＋qE)l(1－cos37°)③由圓周運動知識，在最低點時，F向＝FT－(mg＋qE)＝m④

由③④解得FT＝mg.17.一平板車質量M=50kg，停在水平路面上，車身平板離地面高h=1.25m．一質量m=10kg的小物塊置于車的平板上，它到車尾的距離b=1.0m，與平板間的動摩擦因數μ=0.2，如圖所示．今對平板車施一水平方向的恒力F=220N，使車由靜止向前行駛，經一段時間后物塊從平板上滑落，此時車向前行駛的距離x0=2.0m．不計路面與平板車間的摩擦，g取10m/s2．求：

（1）從車開始運動到物塊剛離開車所經過的時間t；

（2）物塊剛落地時，落地點到車尾的水平距離x．參考答案：解：（1）如圖所示，設作物塊與車板間的摩擦力為f，自車開始運動直至物塊離開車板所用時間為t，此過程中車的加速度為a1，

由牛頓第二定律有

F-f=Ma1

f=μmg

解以上兩式得a1=4m/s2

對車由運動學公式有

x0＝1/2a1t2

解得

t＝1s（2）物塊在車上運動時的加速度a2＝μg＝2m/s2

物塊離開車瞬間的速度v'=a2t=2×1=2m/s

它將以此初速度做平拋運動，設經時間t′落地，由

h＝1/2gt′

2

解得

t′=0.5s

通過的水平距離

x1=v't'=2×0.5=1m

在這段時間內，車的加速度為

a1′＝F/M＝4.4m/s2

車通過的距離為

x2＝vt′+1/2at′2＝2.55m

可知，物塊落地時與平板車右端的水平距離為

x=x2-x1=1.55m18.如圖所示，學校有一臺應急備用發電機，內阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數比為n1：n2=1：4，降壓變壓器的匝數比為n3：n4=4：1，輸電線總電阻為R線=4Ω，全校有22間教室，每間教室安裝“220V

40W”的電燈6盞，要求所有的電燈都正常發光，求：（1）輸電線上損耗的電功率P損多大？（2）發電機的電動勢E多大？參考答案：解：（1）所有電燈正常發光時消耗的功率為

P燈=40×22×6W=5280W=P4

由于燈正常發光時，降壓變壓器副線圈兩端電壓U4=220V，所以降壓變壓器原線圈兩端電壓

=解得：U4=V=880V

兩變壓器之間輸電線上的電流為

I線=A=6A

輸電線上損失的功率

P損=I線2R=62×4W=144W

（2）升壓變壓器副線圈兩端電壓

U2=U3+U損=V=904V

升壓變壓器原線圈兩端電壓

U1=U2=V=226V

升壓變壓器原線圈中的電流

I1=I線=A=24A

發電機內阻上的電壓

Ur=I1r=24V