内蒙古自治区通辽市2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（解析版）

这是一份内蒙古自治区通辽市2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号涂写在答题卡上。本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2、做选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3、回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项是符合题目要求。
1. 俗语说“未见其人，只闻其声”，描述的是波的（ ）
A. 反射现象B. 衍射现象
C. 干涉现象D. 多普勒效应
【答案】B
【解析】“未见其人，只闻其声”反应了声波遇到障碍物或小孔后继续传播的现象，这叫做波的衍射。
故选B。
2. 某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 声音频率越低越容易震碎玻璃杯
B. 声音频率越高越容易震碎玻璃杯
C. 需要很大的音量才能震碎玻璃杯
D. 在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯
【答案】D
【解析】发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，用声音震碎玻璃杯是声音的频率与玻璃杯的固有频率相等，使玻璃杯发生共振，从而使玻璃杯碎裂，与音量的大小无关。
3. 图1是钓鱼时使用的浮标，钓鱼时浮标竖直浮在水面上的上下振动可看做简谐运动。从时刻开始计时，以竖直向上为正方向，其振动的图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 浮标的振动周期为
B. 1分钟内浮标上某点运动所经过的路程为
C. 时，浮标振动的加速度最大
D. 时，浮标的速度为0
【答案】C
【解析】A．根据题图2可知浮标的振动周期为，故A错误；
B．一个周期内浮标上某点经过的路程为4个振幅的大小之和，，所经过的路程为
故B错误；
C．时，浮标振动的位移最大，回复力最大，加速度最大，故C正确；
D．时浮标在平衡位置，速度最大，故D错误。
4. 某家用燃气灶点火装置原理图如图甲所示，转换器可以将直流电压转换为如图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为和。点火时钢针与金属板间电压的瞬时值最大可以达到，钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，电压表为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 去掉转换器，该点火装置仍然能正常使用
B. 图乙中的值为15V
C. 电压表的示数为150V
D. 若，则钢针与金属板间电压最大值可以达到5000V
【答案】D
【解析】A．去掉转化器后，变压器接入恒定直流电，变压器不能够正常工作，该点火装置不能正常使用，故A错误；
B．点火时钢针与金属板间电压的瞬时值最大可以达到，根据
解得
故B错误；
C．电压表的示数为有效值，则有
故C错误；
D．若，令钢针与金属板间电压最大值为，根据
解得
故D正确。
故选D。
5. 某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（ ）
A. 仅将向上调，电压表示数会增大
B. 仅将向上调，电流表示数会减小
C. 若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调
D. 演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变
【答案】B
【解析】AB．先把电阻R和降压变压器看成等效电阻，当上调时，初级匝数增加，升压变压器输出电压会降低，输电电流减小，即电流表示数减小，由于降压变压器的匝数比不变，故降压变压器次级电流减小，次级电压降低，电压表示数会减小，A项错误，B正确；
C．用户电器间是并联关系，故“用户增多”时阻值会减小，此时输电电流增大，输电线电压损失增大，降压变压器输入、输出电压均减小，应将向上调，故C错误；
D．“夜深了”，电网用户会减少，输电线电流减小，电压损失减小，降压变压器输入、输出电压增大，电压表示数增大，所以D错误。
故选B。
6. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，电容器的电场能为零
B. 时刻，线圈的自感电动势最大
C. 时间内，线圈中电流逐渐减小
D. 时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈
【答案】C
【解析】A．时刻，电容器上极板带电量最大，可知电场能最大，选项A错误；
B．时刻，电容器放电完毕，此时线圈的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，选项B错误；
C．时间内，电容器带电量增大，则线圈中电流逐渐减小，选项C正确；
D. 由图可知时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据
可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈，选项D错误。
故选C。
7. 如图，一光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角为，其底端固定一轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，弹簧的劲度系数为k，弹簧的最大压缩量为。已知弹簧弹性势能为，其中x是形变量，弹簧振子简谐运动的周期，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 速度最大时的弹簧压缩量为
B. 物块下滑的最大位移为
C. 物块的最大动能为
D. 物块从与弹簧接触到速度第一次为零的时间为
【答案】D
【解析】A．根据题意可知，物块速度最大时，物块所受合力为0，则有
解得
故A错误；
B．根据题意可知，物块运动到最低点时，位移为最大值，此时，重力势能全部转化为弹性势能，则有
解得
故B错误；
C．物块速度最大时，物块的动能最大，结合上述有
解得
D．物块开始压缩弹簧后，到分离前做简谐振动，物块合力为0的位置为平衡位置，则物块做简谐运动的振幅为
结合上述可知，物块开始压缩弹簧时，偏离平衡位置的距离为
若以平衡位置为计时起点，简谐运动的振动方程为
可以解得，当位移等于振幅一半时，经历最短时间为，表明从物块开始压缩弹簧到平衡位置所用时间为
物块从平衡位置第一次运动到速度为零经历时间为，则则从开始接触到最短经历的时间为
故D正确。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一列简谐横波沿轴的正方向传播，时刻部分波形图如图所示，A、B两质点到轴的距离相等，A质点回到平衡位置所需的最短时间为，B质点达到负向最大位移处所需的最短时间为，已知、两点间的距离为3m，下列说法正确的是（ ）
A. 时B质点向轴负方向振动
B. 此波的振动周期为2s
C. 此波的波速为
D. 处质点的振动方程为
【答案】AB
【解析】A．此波沿轴正方向传播，根据“上坡下，下坡上”可知时质点振动方向沿轴负方向，故A正确；
B．A质点回到平衡位置所需的最短时间与B质点达到负向最大位移处所需的最短时间之和等于周期，有
可得
故B正确；
C．此波的波长为
波速为
故C错误；
D．处质点振动方程为
代入数据可得
故D错误。
9. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则
A. 该棱镜的折射率为
B. 该棱镜的折射率为
C. 光从空气进入棱镜，波长变小
D. 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
【答案】AC
【解析】AB：由几何知识得：光线在AB面上入射角，折射角，则折射率为．故A项正确，B项错误．
C：光从空气进入棱镜时，频率不变，波速变小，由波速公式得，波长变小．故C项正确．
D：光线在F点的入射角与在E点的折射角相等，则光在F点不可能发生全反射，而且从F点出射的光束与BC的夹角为，所以从F点出射的光束与入射到E点的光束不平行．故D项错误．
10. 虎跑泉与西湖龙井并称双绝，“西湖龙井虎跑水”的美誉。如图甲所示，假设某处泉眼泉水喷出处可看成简谐波源，附近水面上有一树叶，树叶在到池边的垂线上，取波源开始振动时为时刻，树叶的振动图像如图乙所示。树叶到池边的距离为1.5m，波反射时质点振动方向不变，传播方向遵守波的反射规律（类似光的反射规律）。则（ ）
A. 水波的传播速度为
B. 水波的波长为2m
C. 树叶到的距离为2m
D. 与池边任意一点连线间（不含端点）均有3个振动加强点
【答案】BCD
【解析】结合波的反射规律，作出波源关于池边对称的波源，如图所示。反射回来的波可看成从点发出的与起振方向相同的简谐波。反射回来的波与向右传播的波在树叶处相互抵消，树叶处为振动减弱点，故树叶只振动了一段时间。
AB．结合题图可知，树叶振动周期为2s，树叶振动的总时间为3s，说明波从树叶所在位置到池边，然后反射回到树叶位置所用的时间为3s，传播距离为3m，则波速为，波长为，A错误，B正确。
C．结合树叶开始起振的时间可得，树叶到的距离为，C正确。
D．由干涉知识可得，在波源与连线上，有7个振动加强点，由数学知识可得［点拨：振动加强点到两波源的波程差等于波长的整数倍，在定义上与双曲线的定义相同］，与池边任意一点连线间均有3个振动加强点，D正确。
故选BCD。
三、实验题：本题共2小题，共14分
11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用如图所示可拆式变压器进行研究。
（1）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如表，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为______（用、、和表示）。
（2）对于实验过程，下列说法中正确的有______。
A. 本探究实验采用了控制变量法
B. 变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同
C. 因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱
D. 测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表
（3）通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，你认为不正确的是______。
A. 变压器线圈中有电流通过时会发热
B. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
C. 原线圈输入电压发生变化
D. 铁芯在交变磁场的作用下会发热
【答案】（1） （2）A （3）C
【解析】（1）通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即有
（2）A．当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，故A正确；
B．由理想变压器原理可知，变压器不改变频率，即理想变压器原、副线圈两端的交变电流的频率相同，故B错误；
C．通电情况下不可用手接触裸露的导线、接线柱，因为会产生漏磁，故C错误；
D．变压器电压是交流电压，因此不能用直流电压表，故D错误。
故选A。
（3）A．变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确，不符合题意；
B．原线圈中电流产生磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，使输出电压减小，故B正确，不符合题意；
C．原线圈输入电压发生变化，对原、副线圈电压的比值不会有影响，故C错误，符合题意；
D．铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故D正确，不符合题意。
12. “祖冲之”研究小组做用单摆测重力加速度的实验。装置如图甲所示：
（1）测量小铁球的直径及摆线长。
（2）使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动，摆球到达___________（选填“最低点”或“最高点”）启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过计时起点的次数，。当时停止计时，此时停表的示数如图乙所示，此单摆的周期为___________s（保留两位有效数字）。
（3）某同学测出不同摆长时对应的周期，作出图线，如图丙所示，再利用图线上任意两点、的坐标分别为、，可求得___________。若该同学测摆长时漏加了小铁球半径，其它测量、计算均无误，则用上述方法算得的值和真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（2）最低点 1.9 （3） 不变
【解析】[1][2]为减小实验误差，则摆球到达最低点启动秒表开始计时；停表的示数96.7s，此单摆的周期为
[3][4]根据
解得
由图像可知
解得
若该同学测摆长时漏加了小铁球半径，其它测量、计算均无误，根据
可得
则T2-l图像的斜率不变，则用上述方法算得的值和真实值相比不变。
四、计算题：本题共3个小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤。
13. 一个小球用细线悬挂起来，让它在竖直平面内做小角度自由摆动，其振动图像如图所示。重力加速度，。求：小球
（1）振动频率f；
（2）球心到悬点的距离l。
【答案】（1）；（2）1m
【解析】（1）根据题图可知小球振动的周期
则小球振动频率
（2）根据单摆周期公式
代入数据解得
14. 风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展。如图所示，风车阵中发电机通过理想升压、降压变压器把电能输给用户，已知风车阵中发电机输出功率为500kW，当使用的电压输电时，输电线因发热一昼夜损失的电能为1920kW·h。
（1）求输电线的总电阻r和输电线上损失的电压；
（2）已知用户端电压为220V，求在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比；
（3）若想把损失功率控制为输送功率的4.0%，又不改变输电线，求发电站应使用多高的电压向外输电以及输电线上损失的电压。
【答案】（1）8Ω，800V （2） （3）10kV，400V
【解析】（1）输电线上损失的功率
输电线上的电流
由输电线上损失的功率
得输电线的总电阻
输电线上损失的电压
（2）降压变压器原线圈两端电压
降压变压器原、副线圈匝数比
（3）由题意知损失功率
由
得输电线上的电流
输送电压
输电线上损失的电压
15. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。求：
（1）当该波在该介质中传播的速度为4m/s时，该波的波长；
（2）经过t=1.7s时间内a质点运动的路程s；
（3）若该波波长大于，可能的波速v。
【答案】（1）；（2）s=32+2（cm）；（3）若波沿着x轴正方向传播，可能波速为；若波沿着x轴负方向传播，可能波速为，
【解析】（1）由振动图像可知，波的振动周期
T=0.8s
根据
可知波长
（2）经过t=1.7s时间，即
由图乙可知a质点的振动方程为
当时，有
所以经过t=1.7s时间内a质点运动的路程
（3）i.若波沿着x轴正方向传播，则ab间有距离
，（n=0，1，2…）
即
由于
则n只能取0，波长
则波速为
ii. 若波沿着x轴负方向传播，则ab间距离
，（n=0，1，2…）
即
由于
n可以取0，1，波长
，
则波速为
/匝
100
100
400
400
/匝
200
800
100
800
/V
1.60
1.60
5.20
5.20
/V
3.18
12.67
1.26
10.28