山西省大同市鐵路職工子弟第一中學(xué)2021年高二物理期末試題含解析

山西省大同市鐵路職工子弟第一中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電?，F(xiàn)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(dǎo)電纜替代原來(lái)的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)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(dāng)A、B相對(duì)靜止沿斜面勻速下滑時(shí)，斜面保持靜止不動(dòng)，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(gè)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(duì)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(xù)的時(shí)間約0．005s，所形成的平均電流約6×104A．若閃電過(guò)程中流動(dòng)的電量以0．5A的電流通過(guò)電燈，可供燈照明的時(shí)間為(

)A．600sB．300sC．150sD．4.1×10-8s參考答案：A4.（單選）光從空氣進(jìn)入某介質(zhì)，當(dāng)入射角是53°時(shí)，折射角為37°；則當(dāng)入射角為0°時(shí)的折射角和介質(zhì)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(jù)折射定律得：，當(dāng)入射角為0°時(shí)，則折射角為0°。故選A。5.自動(dòng)電梯與地面的夾角為300，當(dāng)電梯沿這個(gè)方向向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，放在電梯平臺(tái)上的箱子對(duì)平臺(tái)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(jì)16分6.如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度，從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90o過(guò)程中，線框中感應(yīng)平均電動(dòng)勢(shì)大小為

，轉(zhuǎn)過(guò)90o時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

。參考答案：7.密立根油滴實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了元電荷的數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進(jìn)入水平放置的平行板之間．今有一帶負(fù)電的油滴，不加電場(chǎng)時(shí)，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(huì)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(chǎng)E，油滴下落的終極速率為v2.已知運(yùn)動(dòng)中油滴受到的阻力可由斯托克斯公式f＝6πηrv計(jì)算(其中r為油滴半徑，η為空氣粘滯系數(shù))．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出r、v1、v2，E、η為已知，則(1)油滴的帶電量________．(2)經(jīng)多次測(cè)量得到許多油滴的Q測(cè)量值如下表(單位10－19C)6.418.019.6511.2312.8314.48分析這些數(shù)據(jù)可知____________．參考答案：(1)q＝(2)在誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為油滴的帶電量總是1.6×10－19C的整數(shù)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(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，A、B兩點(diǎn)相距為L(zhǎng)，在A、B連線的中垂線上放一個(gè)不帶電的導(dǎo)體棒，棒內(nèi)有一點(diǎn)P且∠PAB=300，當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于

，方向?yàn)?/p>

。參考答案：

由P指向O9.（2014春?博樂(lè)市校級(jí)期中）發(fā)生共振的條件：

．參考答案：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率．產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用解：在振動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率與系統(tǒng)自由振動(dòng)的固有頻率相等時(shí)，系統(tǒng)的振動(dòng)幅度最大的現(xiàn)象叫做共振現(xiàn)象；故發(fā)生共振的條件是：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率．故答案為：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率．10.質(zhì)量為1Kg的物體以某一初速度在水平面上滑行時(shí)，其動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)為

，物體總共滑行時(shí)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(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)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(qiáng)電場(chǎng)中.開(kāi)始時(shí)，將線與小球拉成水平，小球靜止在A點(diǎn)，釋放后小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)且速度恰好為零.則：AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=

；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小=

；參考答案：E=

，

13.帶有等量異號(hào)電荷、相距10cm的平行板A和B之間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2.0×104N/C，方向向下。電場(chǎng)中C點(diǎn)距B板3cm，D點(diǎn)距A板2cm。則C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)差UCD＝__________V,如果令A(yù)板接地（即電勢(shì)φ=0），則C的電勢(shì)φC是__________V。參考答案：1000V

-1400V三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)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(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖，則圖中A位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

，B位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

，單色光的波長(zhǎng)為

m。參考答案：15.如圖1所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對(duì)齊第1條亮紋的中心，此時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)如圖2所示為

____mm。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向一側(cè)移動(dòng)到第6條亮紋的中心位置，再次從螺旋測(cè)微器上讀數(shù)。若實(shí)驗(yàn)測(cè)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(zhǎng)=1.00m，則對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng)λ為

.

參考答案：2.320mm(2.319-2.321mm)

4.56×10-7m

（每空3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.用一根長(zhǎng)為l的絲線吊著一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，絲線與豎直方向成37°角．現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳碌笮〔蛔?，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響(重力加速度為g)，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?/p>

(2)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力．參考答案：(1)小球靜止在電場(chǎng)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(dāng)電場(chǎng)方向變成向下后，小球開(kāi)始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)，重力、電場(chǎng)力對(duì)小球做正功．由動(dòng)能定理得：mv2＝(mg＋qE)l(1－cos37°)③由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝FT－(mg＋qE)＝m④

由③④解得FT＝mg.17.一平板車質(zhì)量M=50kg，停在水平路面上，車身平板離地面高h(yuǎn)=1.25m．一質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，如圖所示．今對(duì)平板車施一水平方向的恒力F=220N，使車由靜止向前行駛，經(jīng)一段時(shí)間后物塊從平板上滑落，此時(shí)車向前行駛的距離x0=2.0m．不計(jì)路面與平板車間的摩擦，g取10m/s2．求：

（1）從車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到物塊剛離開(kāi)車所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t；

（2）物塊剛落地時(shí)，落地點(diǎn)到車尾的水平距離x．參考答案：解：（1）如圖所示，設(shè)作物塊與車板間的摩擦力為f，自車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至物塊離開(kāi)車板所用時(shí)間為t，此過(guò)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(duì)車由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

x0＝1/2a1t2

解得

t＝1s（2）物塊在車上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a2＝μg＝2m/s2

物塊離開(kāi)車瞬間的速度v'=a2t=2×1=2m/s

它將以此初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t′落地，由

h＝1/2gt′

2

解得

t′=0.5s

通過(guò)的水平距離

x1=v't'=2×0.5=1m

在這段時(shí)間內(nèi)，車的加速度為

a1′＝F/M＝4.4m/s2

車通過(guò)的距離為

x2＝vt′+1/2at′2＝2.55m

可知，物塊落地時(shí)與平板車右端的水平距離為

x=x2-x1=1.55m18.如圖所示，學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為n1：n2=1：4，降壓變壓器的匝數(shù)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(fā)光，求：（1）輸電線上損耗的電功率P損多大？（2）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E多大？參考答案：解：（1）所有電燈正常發(fā)光時(shí)消耗的功率為

P燈=40×22×6W=5280W=P4

由于燈正常發(fā)光時(shí)，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(fā)電機(jī)內(nèi)阻上的電壓

Ur=I1r=24V