2017-2018学年福建省华安县第一中学高二下学期期末考试物理试题 解析版

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“华安一中” 2017-2018学年下学期期末考

高二物理试题

一、选择题（本题共13小题，共48分。其中1-10小题为单选题，每小题3分；11-13为多项选择题，每小题6分，多选题有错选不得分，漏选得3分。）

1. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )

A. 振子所受的回复力逐渐增大

B. 振子的加速度逐渐减小

C. 振子的速度逐渐减小

D. 振子的位移逐渐增大

【答案】B

【解析】试题分析：振子向平衡位置运动的过程中，位移减小，根据F=-kx可知，振子所受回复力逐渐减小，选项AB错误；根据牛顿第二定律可知，振子加速度逐渐减小，选项D正确；质点的速度逐渐增大，选项C错误；故选D.

考点：简谐振动的规律.

2. 变压器铁芯是用薄硅钢片叠压而成，而不是采用一整块硅钢，这是因为（ ）

A. 增大涡流，提高变压器效率 B. 减小涡流，提高变压器效率

C. 增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D. 减小铁芯中的电阻，以减小发热量

【答案】B

【解析】试题分析：涡流越大电能的损耗就越多，所以变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢是为了减小涡流，减少电能的损耗，增大电阻就可以使回路中电流减小，热效应减少。所以BD正确，AC错误；

故答案选BD

考点：考查涡流的应用

点评： 把块装金属置于随时间变化的磁场中或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，因此叫做涡电流简称涡流。整块金属的电阻很小，所以涡流常常很强。如变压器的铁心，当交变电流穿过导线时，穿过铁心的磁通量不断随时间变化，它在副线圈产生感应电动势，同时也在铁心中产生感应电动势，从而产生涡流。这些涡流使铁心大量发热，浪费大量的电能，效率很低。但涡流也是可以利用的，在感应加热装置中，利用涡流可对金属工件进行热处理。 大块的导体在磁场中运动或处

- 2 - 在变化的磁场中，都要产生感应电动势，形成涡流，引起较大的涡流损耗。为减少涡流损耗，交流电机、电器中广泛采用表面涂有薄层绝缘漆或绝缘的氧化物的薄硅钢片叠压制成的铁心，这样涡流被限制在狭窄的薄片之内，磁通穿过薄片的狭窄截面时，这些回路中的净电动势较小，回路的长度较大，回路的电阻很大，涡流大为减弱。再由于这种薄片材料的电阻率大（硅钢的涡流损失只有普通钢的1/5至1/4），从而使涡流损失大大降低。

3. 为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为（ ）

A. B. C. 4d D. 4nd

【答案】D

【解析】本题考查薄膜干涉。设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd。故选D。

点睛：光的透射能力是由薄膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出现振动减弱的现象．此时光的透射性最强．

4. 如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是 (

)

A. 铝环有收缩趋势，对桌面压力增大

B. 铝环有收缩趋势，对桌面压力减小

C. 铝环有扩张趋势，对桌面压力减小

D. 铝环有扩张趋势，对桌面压力增大

【答案】A

【解析】根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合导体环内的磁通量增加，因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势，同时将远离磁铁，从而阻碍磁通量的增加，故增加了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力增加，选项A正确，BCD错误，故选A。

- 3 - 5. 图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，现在原线圈两端加上交变电压V时，灯泡L1、L2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表．则下列说法中正确的是（ ）

A. 该交流电的频率为100Hz

B. 电压表的示数为155.5V

C. 若将变阻器的滑片P向上滑动，则L1亮度不变、L2将变亮

D. 若将变阻器的滑片P向上滑动，则电压表读数变大

【答案】C

【解析】该交流电的频率为50Hz，电压表的示数为100V，选项AB错误；若将变阻器的滑片P向上滑动，则L1将亮度不变、L2将变亮，电流表读数变大，选项C错误D正确。

6. 在图所示的电路中，S闭合时流过电感线圈的电流是，流过灯泡的电流是，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流随时间变化的图线是图中的（ ）

A. B.

C. D.

- 4 - 【答案】C

【解析】S断开前灯泡中电流方向向右大小为1A，断开后，由于自感现象，线圈中电流不会立即消失，它与灯泡构成回路，电流从2A缓慢减小，通过灯泡的电流方向向左，也从2A开始减小到零，故D正确，ABC错误。

7. 如图所示，n=50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图所示，则ab两点的电势高低与电压表的读数为：

A. ，20V B. ，100V

C. ，20V D. ，100V

【答案】B

【解析】从图中发现：线圈的磁通量是增大的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据安培定则，我们可以判断出线圈中感应电流的方向为：逆时针方向。在回路中，线圈相当于电源，由于电流是逆时针方向，所以a相当于电源的正极，b相当于电源的负极，所以a点的电势大于b点的电势。根据法拉第电磁感应定律得：E=n•=50×2 V=100V, 电压表读数为100V。故选B。

点睛：通过Φ-t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道Φ-t图象斜率的意义．在电磁感应的问题中要知道哪部分相当于电源．

8. ．如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是（ ）。

A. 这列波的传播方向沿x正方向

- 5 - B. 这列波的振幅为0.4m

C. t=3.5s时P点的位移为0.2m

D. 从t=0时刻开始P点的振动方程为

【答案】C

【解析】t=0时刻P点向-y方向振动，由波动和振动的关系可判断波向x负方向传播，故A错误。由图像可知，这列波的振幅为0.2m，选项B错误；由振动图像可知，t=3.5s时P点的位移为0.2m，选项C正确；由图乙知T=2s，ω＝，初相位为π，振动方程为y=0.2sin（πt+π）m，故D错误。故选C。

点睛：本题是波动图象和振动图象的结合。明确波动图象和振动图象的意义及相互联系，由波动和振动的关系判断质点的振动情况和波的传播方向．

9. 某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处的用户供电.已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8 Ω·m,导线横截面积为1.5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%.则以下说法正确的是：（ ）

A. 升压变压器的输出的电压为40 kV B. 输电线路上的电压损失为3.2 kV

C. 输电线的电阻为12.8Ω D. 理想变压器原副线圈的匝数比为1:10

【答案】B

【解析】输电线路的电阻为；输电线上损失的功率为△P=4%P=4%×104KW=400KW；由△P=I2R得。由P=UI得;输电线上损失电压为△U=IR=125×25.6V=3.2kV；变压器原副线圈匝数比为，故选B。

10. 如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则(

)

A. 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h

B. 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h

- 6 - C. 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h

D. 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h

【答案】AC

【解析】若是匀强磁场，穿过小球的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h。故A正确，B错误。若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h，故C正确，D错误。故选AC。

点睛：本题关键根据产生感应电流的条件，分析能否产感应电流，注意从能量的角度分析高度的变化．

11. 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中:

A. 导体框所受安培力方向相反

B. 导体框中产生的焦耳热相同

C. 导体框ad边两端电势差相等

D. 导体框bc边两端电势差相等

【答案】AD

【解析】导体框移出磁场时，根据楞次定律可知感应电流方向均为逆时针方向。向左时，由左手定则，线框受到的安培力方向向右，向右时，由左手定则，线框受到的安培力方向向左，故A正确。设磁感应强度为B，线框边长为L，电阻为R，则，则当速度为3v时产生的焦耳热多。故B错误。向左移出磁场时，ad电势差U1=BLv；向右移出磁场时，ab电势差U2=BL•3v=BLv．故C错误。向左移出磁场时，bc电势差U3=BLv；向右移出磁场时，bc电势差U4=BL•3v=BLv．故D正确。故选AD.

点睛：导体框向左、向右移出磁场，根据楞次定律，判断出感应电流方向相同，根据左手左手定则分析安培力方向关系，根据焦耳定律、欧姆定律和法拉第电磁定律研究焦耳热、ad和

- 7 - bc电势差的关系，注意分清内外电路．

12. 如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图像，A、B、C是介质中的三个质点，已知波是向x正方向传播，波速为v=20m/s，下列说法正确的是（ ）

A. 这列波的波长是10m

B. 质点A的振幅为0.4cm

C. 质点B此刻向y轴负方向振动

D. 质点C再经过0.45s通过平衡位置

E. 质点一个周期内通过的路程为0.8cm

【答案】BD

【解析】由图知：这列波的波长是12m。故A错误。图示时刻A点的位移为零，但振幅为0.4cm。故B正确。简谐横波向x正方向传播，波形向右平移，则知质点B此刻向y轴正方向运动。故C错误。该波的周期为，则t=0.45s=3T/4，则知质点C再经过0.45s通过平衡位置。故D正确。质点一个周期内通过的路程一定为四倍振幅，即为4×0.4cm=1.6cm，故E错误。故选BD。

点睛：本题采用波形平移法研究质点的运动情况，是经常运用的方法．抓住波形经过一个周期向前平移一个波长，质点一个周期内通过的路程一定为四倍振幅．

二、实验题（每空2分，共22分）

13. 利用图中装置研究双缝干涉现象时：