广东省清远市清新区2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（解析版）

这是一份广东省清远市清新区2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该交流电的频率为
B. 通过电阻电流的峰值为
C. 电阻在1秒内消耗的电能为
D. 电阻两端电压表达式为
【答案】D
【解析】A．由图可知交流电的周期为0.02s，则频率为
故A错误；
B．根据图像可知电压的峰值为，根据欧姆定律可知电流的峰值
故B错误；
C．电流的有效值为
所以电阻在1s内消耗的电能为
故C错误；
D．根据图像可知其电压表达式为
故D正确。
故选D。
2. 如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）
A. 图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B. 图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正
C. 图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
D. 图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷
【答案】B
【解析】A．图乙中的a是电场能最大的时刻，电容器上极板带正电，沿顺时针方向的充电结束，对应图甲中的时刻，故A错误；
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，电容器下极板带正电，反向充电结束，此后的内放电，电流沿顺时针方向，故B正确；
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律判断，电流方向为逆时针方向，对应图甲中的时刻，故C错误；
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律可知，电流方向为顺时针方向，此后电容C的上极板将充上正电荷，故D错误。
3. 关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B. 紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C. 铁路，民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
D. 手机通信使用的是无线电波，其波长较长
【答案】D
【解析】A．红外体温计的工作原理是利用红外线的热效应，人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，仍发射红外线，A错误；
B．由电磁波谱可知，紫外线的波长比可见光的波长小，由波长与频率的关系式，可知紫外线的频率比可见光频率高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，B错误；
C．铁路，民航等安检口使用X射线安检仪对行李内物品进行检测，C错误；
D．手机通信使用的是无线电波中的微波，由电磁波谱可知，无线电波的波长较长，D正确。
故选D。
4. 1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（ ）
A. 实验证实了电磁波的存在
B. 实验证实了法拉第的电磁场理论
C. 实验可以说明电磁波是一种纵波
D. 在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电
【答案】A
【解析】ABC．该实验是赫兹用来发射和接收电磁波的实验，不能说明电磁波是横波还是纵波。之后进行了一系列实验观察到电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，测出了电磁波在真空中的速度等于光速证明了电磁波与光的统一性，才证实了麦克斯韦的电磁场理论。故A正确；BC错误；D．实验中火花放电是空气被击穿的现象，在真空环境下进行实验，不能观察到明显的火花放电。故D错误。
5. 2024年10月26日18时23分，云南省曲靖市宣威市（北纬26.09度，东经104.40度）发生了3.0级地震，震源深度10千米。某地池塘水面上的杂草也随波振动起来，已知杂草可视为质点，其做简谐运动的图像如图所示，该波从时刻开始沿x轴方向振动，s时传播到km处，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速为1km/h
B. 该波不能绕过宽度为100m障碍物
C. s时，该波传播到km处
D. 假如在km处有一传感器向x轴负方向移动，其接收到的波的频率小于10Hz
【答案】D
【解析】A．该波的波速为
选项A错误；
B．该波波长为
可知该波能绕过宽度为100m的障碍物，选项B错误；
C．s时，该波传播的距离
选项C错误；
D．该波的频率为
假如在km处有一传感器向x轴负方向移动远离波源，根据多普勒效应可知，其接收到的波的频率小于10Hz，选项D正确。
6. 图a是飞力士棒，它是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械。某型号的飞力士棒质量为500g，长度为1.6m，固有频率为5.0Hz，图b是使用者用手振动该飞力士棒进行锻炼。下列说法正确的是（ ）
A. 若手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定增大
B. 若手振动的频率减小，飞力士棒振动的幅度一定增大
C. 当手振动的频率为5.0Hz时，飞力士棒振动的幅度最大
D. 要使飞力士棒产生共振，需要驱动该飞力士棒每分钟振动30次
【答案】C
【解析】ABC．当手振动的频率靠近该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒振动的幅度才会变大，故AB错误、C正确；
D．当手振动的频率等于该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒产生共振，则手的振动频率为5Hz，即每秒钟振动5次，则一分钟振动300次，故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示，“火灾警报系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为滑动变阻器，当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V的示数为10V
B. 要使报警器报警的临界温度升高，可将的滑片P适当向上移动
C. 处出现火情时，电压表V的示数减小
D. 处出现火情时，电流表A的示数减小
【答案】B
【解析】A．若原线圈的输入电压为U，其有效值为，根据有效值的定义，有
其中，解得
由变压器原理可得副线圈输出电压即电压表示数
故A错误；
B．将的滑片P向上移动，副线圈电路的总电阻变小，总电流增大，两端的电压变大，报警器的分压变小，电流也减小，能使报警器报警的临界温度升高，故B正确；
CD．处出现火情时，热敏电阻的阻值减小，副线圈电流增大，根据变压器原理可知，电流表A的示数增大，电压表示数不变，故CD错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 如图是半径为的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心，是截面圆的直径。单色细光束从点平行于直径射入水晶球，恰好从点射出，已知与直径的夹角为，光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 光在处入射角为
B. 水晶球的折射率为
C. 光在水晶球中的传播速率为
D. 光在水晶球中的传播时间为
【答案】AC
【解析】AB．作出过C点的法线并根据数学知识标出角度，如图所示
根据几何关系可知入射角为
根据折射定律，水晶球对此单色细光束的折射率为
故A正确，B错误；
CD．细光束在水晶球中传播的路程为
细光束在水晶球中传播的速度为
又
求得细光束在水晶球中的传播时间为
故C正确，D错误；
故选AC。
9. 如图甲，战绳运动是用来减脂的一项爆发性运动。某次用手握住绳子的左端，将其拉平后沿竖直方向抖动并开始计时。时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1到达下方最大位移处时，质点5恰到达上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间的距离为。下列说法正确的有（ ）
A. 起始时绳子的左端先向上抖动
B. 这列波的波长为
C. 绳中每个质点的振动周期为
D. 时刻，质点6的加速度与速度方向相反
【答案】ACD
【解析】A．波的传播是由前一个质点带动后一个质点，则由图中质点7的运动方向可知，起始时绳子的左端先向上抖动，故A正确；
BC．由图可知，
解得，
故B错误，C正确；
D．根据，结合题图可知，t时刻，质点6的加速度方向向下、速度方向向上，两者方向相反，故D正确。
故选ACD。
10. 2024年8月10日，中国队在巴黎奥运会上夺得艺术体操集体全能冠军，实现历史性突破。如图（a）所示，一运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩绳的一端，绳上的“波浪”向前传播，这样的“波浪”可近似为简谐横波，图（b）为该横波在时的波形图，图（c）为图（b）中质点P的振动图像，则（ ）
A. 5s内质点P运动的路程为4m
B. 时，质点P的速度大小为1.0m/s
C. 时，处的质点向下振动
D. 若提高抖动频率，该波在绳中的传播速度将增大
【答案】AC
【解析】C．由图（c）可知，P点在0.5s时将向上运动，根据“同侧法”可以得到该波沿x轴正方向传播，再根据“同侧法”可以判断出处的质点在0.5s时即将向下振动，时，即再经过，可知处的质点正从波峰位置向下振动，故C正确；
A．由图（c）可知周期为，故5s内质点P运动路程为20倍的振幅（），路程为4m，故A正确；
B．由图（b）可知质点P在0.75s时，即再经过，可知其位于波峰位置，速度为0，故B错误；
D．简谐波在绳中的传播速度只取决于介质，与振动频率无关，故D错误。
故选AC。
三、实验题：共14分，考生根据要求作答。
11. （本题6分）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（0~20V）、数字电流表（0~20mA）、滑动变阻器R（最大阻值50Ω，1.5A）、白炽灯、可调电阻、发光二极管LED、光敏电阻RG、开关和若干导线等。
（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“×10k”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图 （2），由此判断M端为二极管的___________（填“正极”或“负极”）。
（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的___________、___________、___________接线柱（以上三空选填接线柱标号“A””B””C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线I、II和III对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而___________（填“增大”或“减小”）。
【答案】（1）负极 （2）A A D##C 减小
【解析】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，当黑表笔接M端时，电阻无穷大，说明二极管反向截止，即M端为二极管的负极。
（2）[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路，故L1、L2接滑动变阻器A接线柱，L3必须接在滑动变阻器金属杆两端接线柱任意一个，即C或D。
另若L1接金属杆两端接线柱任意一个，即C或D，L2接滑动变阻器A接线柱，L3接滑动变阻器B接线柱也符合题意。
[4]由图像可知，随光照强度增加，图像斜率增大，所以电阻减小。
12. 如图所示，某实验小组的同学在“测量玻璃的折射率”实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，将玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线AO上竖直地插上、两枚大头针。

（1）选出实验接下来要完成的必要步骤并按顺序填写选项前的序号________。
A．在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住像
B．在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住的像和的像
C．在玻璃砖另一侧插上大头针，使仅挡住
D．在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住、的像和的像
（2）过、作直线交于，连接。完成以上步骤后，实验小组内的同学采用不同的方式测量玻璃的折射率：
①甲同学过O作直线垂直于。多次改变入射角，测出对应的折射角，建立平面直角坐标系，作图像如图2所示，若图像的斜率表示玻璃的折射率，则图像的y轴、x轴表示的物理量依次为________。
A．、 B．、 C．、 D．、
②乙同学如图3所示，以O为圆心作圆，与入射光线AO、折射光线分别交于E、F点，再过E、F点作的垂线，垂足分别为G、H点，用刻度尺测得，，则该玻璃砖的折射率数值为________（计算结果保留三位有效数字）。
（3）一位同学在某次实验中，准确地画好玻璃砖的界面和后，不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图4所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值________准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

【答案】（1）BD （2） ③ 1.45 （3）等于
【解析】（1）[1]在直线AO上竖直地插上、两枚大头针，然后在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住的像和的像，最后在玻璃砖另一侧插上大头针，使挡住、的像和的像；故实验接下来要完成的必要步骤是：BD。
（2）①[2]根据折射定律可得
可得
可知图像的斜率表示玻璃的折射率，即图像的y轴、x轴表示的物理量依次为、。
故选B。
②[3]该玻璃砖的折射率为
（3）[4]如图所示

实线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图，而虚线是作图时采用的光路图，通过比较发现入射角和折射角均没有变化，由折射定律可知，折射率的测量值等于准确值。
四、计算题（40分）
13. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，时质点b第一次到达波峰位置，求：
（1）该波的传播速度大小及方向；
（2）质点a从时刻开始至过程中运动的路程；
（3）写出c点的振动方程。
【答案】（1）0.5m/s，方向沿x轴负方向传播 （2）14cm （3）y=2sinm
【解析】（1）由图中可知λ=2m
根据
解得T=4s
解得
方向沿x轴负方向传播
（2）根据
由图中可知A=2cm
则有s=4A+3A=14cm
（3）令c点振动方程为y＝Asin（ωt+φ）cm
由图中可知A=2cm
则圆频率为
当t=0时有-2＝2sinφ
解得
则c点振动方程为
14. 一个在地球表面上做简谐运动的单摆，其振动图像如图甲所示，现将此单摆移至某一行星表面上，其简谐运动图像如图乙所示。取π2=10，地球表面重力加速度g1取10m/s2，求：
（1）此单摆的摆长；
（2）在地球上将摆长缩短到原摆长的，则此单摆的频率是多少？
（3）该行星表面重力加速度g2。
【答案】（1）1m （2）1Hz （3）2.5m/s2
【解析】（1）由题图甲知，单摆在地球表面上的振动周期
根据
代入数据解得
（2）当摆长缩短为时，周期
此单摆频率是
（3）由题图乙知，单摆在该行星表面上的振动周期
，
所以
所以
15. 如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。
（1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；
（3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】（1）线圈转动的角速度
由
得
（2）线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式
（3）输电线上的电流
的输入电流
则原、副线圈匝数比
副线圈两端电压
原线圈两端电压
则原、副线圈匝数比