山西省忻州市偏關縣水泉鄉中學2021年高二物理下學期期末試卷含解析一、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1.四種電場的電場線如圖2所示．一正電荷q僅在電場力作用下由M點向N點作加速運動，且加速度越來越大．則該電荷所在的電場是圖中的[

]參考答案：2.一個按正弦規律變化的交變電流的i-t圖象如圖所示.根據圖象可以判定A.交變電流的頻率f=0.2HzB.交變電流的有效值I=20AC.交變電流瞬時值表達式i=20sin0.02tAD.在t=T/8時刻，電流的大小與其有效值相等參考答案：D3.如圖7所示是粒子速度選擇器的原理示意圖，如果粒子所具有的速率v＝，那么()A．帶正電粒子必須沿ab方向從左側進入場區，才能沿直線通過B．帶負電粒子必須沿ba方向從右側進入場區，才能沿直線通過C．不論粒子電性如何，沿ab方向從左側進入場區，都能沿直線通過D．不論粒子電性如何，沿ba方向從右側進入場區，都能沿直線通過參考答案：AC4.一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調電阻R.設原線圈的電流為I1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2.當R增大時

()

A．I1減小，P1增大

B．I1減小，P1減小

C．I2增大，P2減小

D．I2增大，P2增大參考答案：B5.如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導線a、b和c，各導中的電流大小相同.其中a、c導線中的電流方向垂直紙面向外，b導線電流方向垂直紙面向內，每根導線都受到另外兩根導線對它的安培力作用.則關于每根導線所受安培力的合力，以下說法正確的是（

）A.導線a所受合力方向水平向右

B.c所受合力方向水平向右C.導線c所受合力方向水平向左

D.

導線b所受合力為零參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在勻強電場中分布著A、B、C三點，且BC=20cm。當把一個電荷量q=10-5C的正電荷從A點沿AB線移到B點時，電場力做功為零。從B點移到C點時，電場力做功為J，則電場的方向為_______，場強的大小為______。參考答案：垂直于AB向右下方

1000v/m7.一個半徑為r的薄軟木圓片，在它的圓心處插入一枚大頭針．讓它們浮在水面上，如圖所示．調整大頭針露出的長度，直至從水面上方的各個方向向水中看，都恰好看不到大頭針，這是因為發生了

現象．若此時木片下方大頭針的長度為h，則水的折射率為

．參考答案：全反射，【考點】光的折射定律．【分析】觀察者在水面上任何位置都剛好看不到水下的大頭針，說明由針頭射出的光線，恰好在水面與木塞的邊緣處發生全反射，通過幾何關系得到入射角的正弦值，即可得折射率．【解答】解：觀察者在水面上各個方向都剛好看不到水下的大頭針，說明由針頭射出的光線，恰好在水面與木塞的邊緣處發生全反射．由題意作出光路圖如圖所示，這時入射角等于臨界角，由幾何關系可得sinC=又sinC=由以上兩式解得液體的折射率為

n=．故答案為：全反射，8.質點做勻加速直線運動，歷時5s，已知前3s內位移為12m，后3s內位移為18m，則質點在這5s內運動的加速度大小為a=________m/s2，平均速度大小為υ=__________m/s.參考答案：a=1m/s2

，υ=5m/s.9.如圖，R1=2，小明在實驗中記錄三只電表的讀數時，不慎漏記了單位，記下了一組數據是1.5、2.5和3，請你幫助它確定電源電壓是_____V，R2的電阻是_____。參考答案：3

310.如圖所示，一質量為m．電荷量為+q的小球從距地面為h處，以初速度v0水平拋出，在小球運動的區域里，加有與小球初速度方向相反的勻強電場，若小球落地時速度方向恰好豎直向下，小球飛行的水平距離為L，小球落地時動能EK=

，電場強度E= ．參考答案：

，11.如圖所示，用絕緣細繩懸起的均勻帶電小球A的質量為2.0g，帶電量為Q=-4x10-7C.將另一個均勻帶電小球B靠近A，當兩個帶電小球在同一高度相距r=30cm時，繩與豎直方向成=45°角，則小球B受到的庫侖力為____N；小球B的帶電量是____C．(已知靜電力常量=9.0×l09N．m2/C2，重力加速度g=10m/s2)

參考答案：2×10-2

5×10-712.有一個1000匝的線圈，在0.4s內穿過它的磁通量從0.10Wb減小到0.02Wb，則線圈中的感應電動勢為

▲

V；如果線圈的電阻是10Ω，把它跟一個電阻為990Ω的電熱器連在一起組成閉合電路時，則通過電熱器的電流是

▲

A。參考答案：200

V、

0.2

A；13.將一個電量為－2.0×10－8C的點電荷，從零電勢點S移到M點要克服電場力做功4.0×10－8J，則M點電勢φM＝________.若將該電荷從M點移到N點，電場力做功1.4×10－7J，則N點的電勢φN＝________，MN兩點的電勢差UMN＝________.參考答案：－2V；5V；－7V三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在3秒鐘時間內，通過某導體橫截面的電荷量為4.8C，試計算導體中的電流大小。參考答案：根據電流的定義可得：I=Q/t=4.8/3A=1.6A………………（8分）15.（5分）如圖是研究電磁感應現象的實驗裝置圖，結合圖片，請說出能產生感應電流的幾種做法(至少三種)。(1)

；(2)

；(3)

。參考答案：(1)

閉合開關瞬間；(2)斷開開關瞬間；(3)

閉合開關，移動滑動變阻器滑片。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖16所示，在地面附近，坐標系xOy在豎直平面內，空間有沿水平方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感強度大小為B，在x＜0的空間內還有沿x軸負方向的勻強電場，場強大小為E，一個帶正電的油滴經圖中x軸上的M點，沿著與水平方向成α=30°角的方向斜向下做直線運動，進入x＞0的區域，要使油滴進入x＞0區域后能在豎直平面內勻速圓周運動，需在x＞0的區域內加一個勻強電場，若帶電油滴做圓周運動時通過x軸上的N點，且，求：（1）油滴運動速率；（2）在x＞0空間內所加電場的場強大小和方向；（3）油滴從x軸上的M點開始到達x軸上的N點所用的時間．參考答案：（1）帶電油滴在x＜0區域受電場力qE，重力mg和洛倫茲力作用，油滴所受電場力、重力為恒力，則與運動方向垂直的洛侖茲力大小一定不變，因此油滴做勻速直線運動．則，解得

①，則

②（2）油滴進入x＞0區域后，受電場力qE′、重力及洛倫茲力作用，要油滴做勻速圓周運動，qE′一定方向向上，且qE′=mg=qEcotα，則E′=E，方向豎直向上．（3）∠OPO1=30°，故∠PO1N=120°O1為油滴做勻速圓周運動的圓心．因為，所以，又，則油滴從M點至P點時間由M點至N點時間所以油滴從M點至N點時間將②代入得17.（12分）發電站通過升壓變壓器，輸電導線和降壓變壓器把電能輸送到用戶（升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器）（1）畫出上述輸電全過程的線路圖。（2）若發電機的輸出功率是100kw，輸出電壓是250V，升壓變壓器的原副線圈的匝數比為1:25，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導線中的電流。（3）若輸電導線中的電功率損失為輸入功率的4%，求輸電導線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓。（4）計算降壓變壓器的輸出功率。參考答案：解析：（1）（2）對升壓變壓器，據公式，有（3）

所以因為

所以（4）18.（12分）在傾角為θ的斜面上有一輛小車，車的底板絕緣，金屬板A、B、C等大、正對、垂直地安放在車板上，它們之間依次相距L，A、B板上各有一等高正對的小孔；A與B、B與C之間反向連有電動勢各為E1、E2的直流電源，如圖所示。小車總質量為M，正以速度v0勻速下滑，此時有一帶負電的小球正以速度v沿A、B板上孔的軸線向上飛來，小球質量為m、帶電荷量為q,其重力可忽略不計，其電荷量不會改變板間電場，且直徑小于A、