山东省聊城市2024-2025学年高二下学期期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年度第二学期期中教学质量检测高二物理试题注意事项：1．答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。2．回答选择题时，每小题选出答案后，用2B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。3．回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。4．本试题满分100分。考试用时90分钟。1.物理学是一门以实验为基础，紧密联系生活的学科。下列与教材插图相关的叙述正确的是（）A.图甲中，若在两端通入恒定电流，则接在端的电流表示数始终不为0B.图乙中，微波炉通过发射电磁波加热食物，说明电磁波具有能量C.图丙中，奥斯特利用该实验装置发现了电磁感应现象D.图丁中，传感器的敏感元件应为光敏电阻【答案】B【解析】A．图甲中，若在两端通入恒定电流，根据电磁感应原理可知，稳定后穿过线圈电流恒定，磁通量保持不变，cd线圈中无感应电流产生，接在端的电流表示数始终为0，故A错误；B．图乙中，微波炉通过发射电磁波加热食物，说明电磁波具有能量，故B正确；C．图丙中，奥斯特利用该实验装置发现了电流的磁效应，故C错误；D．图丁中，传感器的敏感元件应为磁敏电阻，故D错误。故选B。2.如图所示，矩形线框与长直导线始终在同一竖直平面内，导线中通有竖直向上的恒定电流，下列说法中正确的是（）A.该竖直平面内，线框所在区域的磁场方向垂直纸面向外B.线框水平向右移动过程中，线框内产生逆时针方向的感应电流C.线框水平向右移动过程中，线框内产生顺时针方向的感应电流D.线框以长直导线为轴旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大【答案】C【解析】A．根据右手螺旋定则可知该竖直平面内，线框所在区域的磁场方向垂直纸面向内，故A错误；BC．线框水平向右移动过程中，穿过线框的磁通量向内减小，根据楞次定律可知线框内产生顺时针方向的感应电流，故B错误，C正确；D．导线产生的磁场为环形磁场，线框以长直导线为轴旋转过程中，线框中的磁通量不变，故D错误。故选C。3.2024年4月25日，北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面原创性突破——菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是（）A.晶体熔化过程中，分子平均动能不变B.晶体熔化过程中，分子平均势能不变C.晶体光学性质一定各向同性D.单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点【答案】A【解析】A．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故A正确；B．晶体熔化吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，所以分子平均势能必增加，故B错误；C．多晶体光学性质各向同性，单晶体光学性质各向异性，故C错误；D．多晶体、单晶体均有固定的熔点，故D错误。故选A。4.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按图乙变化时，下列关于导体环中的感应电流随时间变化的图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】均匀变化的磁场产生恒定的电流，在0～1s内，磁感应强度方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律可知感应电流方向为正；1～2s内磁场方向竖直向上，保持不变，则感应电流为0，2~4s内磁场变化情况与1~2s内相反，根据楞次定律可知2~4s内感应电流方向为负方向，4～5s内磁场方向竖直向下，保持不变，则感应电流为0，5~6s内，磁场向下减小，根据楞次定律可知感应电流方向为正。故选D。5.给自行车充气时，每次可将体积为、压强为1atm的空气充入自行车内胎，内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且充气过程温度不变，那么充了40次后胎内空气压强为（）A.2atm B.2.5atm C.4atm D.5atm【答案】B【解析】根据玻意耳定律可得可得充了40次后胎内空气压强故选B。6.随着新能源汽车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。如图甲所示，由地面铺设的供电线圈将电能传送至电动汽车底部的受电线圈，从而对车载电池进行充电，电路模拟如图乙所示。已知供电线圈和受电线圈匝数比为，当供电线圈接入图丙所示的正弦交流电后，受电线圈中的电流为。忽略电能传输的损耗，供电线圈和受电线圈可视为理想变压器，下列说法正确的是（）A.受电线圈的输出电压为B.供电线圈的输入功率为C.受电线圈的电流方向每秒改变50次D.供电线圈和受电线圈电流之比为【答案】B【解析】A．供电线圈电压有效值则受电线圈的输出电压为故A错误；B．供电线圈的输入功率等于受电线圈的输出功率，即故B正确；C．交流电的周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，则受电线圈的电流方向每秒改变100次，故C错误；D．根据理想变压器电流比等于匝数比的反比可得，供电线圈和受电线圈电流之比为故D错误。故选B。7.某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a流向b，且电流强度正在增强。下列说法正确的是（）A.该时刻电容器上极板带正电荷B.该时刻线圈的自感电动势在增大C.若线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低D.探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生感应电流【答案】C【解析】A．某时刻，电流的方向由a流向b，且电流强度正在增强中，电容器正处于放电过程，下极板带正电荷，A错误；B．电流的方向由a流向b，且电流强度正在增强中，电流强度增大的越来越慢，则线圈的自感电动势正在减小，B错误；C．若线圈的自感系数L增大，根据公式可知振荡电流的频率降低，C正确；D．电流强度正在增大，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，D错误。故选C。8.如图所示为用铝制易拉罐制作的温度计，粗细均匀的透明薄吸管里有一段长度可忽略不计的油柱，吸管与水平放置的易拉罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管横截面积为，罐外吸管总长度为，当温度为27℃时，油柱离罐口，不考虑大气压强变化及阻力的影响，下列说法正确的是（）A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏B.该装置所测最高温度为37℃C.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大D.若将吸管右端封闭，环境温度升高后，油柱不会移动【答案】D【解析】A．由盖—吕萨克定律得解得故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误；B．当时，该装置所测的温度最高，代入解得故B错误；C．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故C错误；D．若将吸管右端封闭，环境温度升高后，假设油柱不动，由查理定律有由于初态油柱两侧气体p、T相同，所以环境温度升高相同温度，压强增量相同，故油柱不会移动，故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。关于泡茶中的物理现象，下列说法正确的是（）A.放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象B.打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力C.泡茶时，开水比冷水更能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈D.泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的【答案】ACD【解析】A．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象，故A正确；B．打碎的茶杯不能拼接复原，是因为分子间距离太大，分子间作用力可以忽略不计，并不是分子间不存在作用力，故B错误；C．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈，故C正确；D．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的，故D正确。故选ACD。10.EH电磁流量计的外形如图甲所示，工作原理如图乙所示：直径为的圆柱形管道的上、下方装有励磁线圈，通电后在管内产生竖直方向的匀强磁场；当含有大量离子的液体沿管道以恒定速度通过流量计时，在水平直径两端的、电极之间就会产生电势差。下列说法正确的是（）A.电势差的大小与液体流速大小有关B.、两电极的电势高低与磁场的方向有关C.、两电极的电势高低与离子的电性有关D.电势差的大小与液体中离子的浓度有关【答案】AB【解析】BC．由左手定则可以判断出a、b两电极的电势高低与磁场的方向有关，与离子的种类没有关系，故B正确，C错误；AD．当达到稳定状态时，有可得故选AB。11.一定质量的理想气体沿圆弧经历状态变化，其图像如图所示，图中、、、是圆周的四等分点。下列说法正确的是（）A.过程中压强一直变大B.过程中压强先变大后变小C.过程中每个气体分子的运动速率都变小D.过程中容器壁在单位时间、单位面积上受到分子撞击的次数会减少【答案】BD【解析】A．根据理想气体状态方程，可得B．过程中，由题图可知图像上点与原点连线斜率逐渐增大，所以该过程压强一直变小；过程中由题图可知图像上点与原点连线斜率先减小后增大，所以改过程压强先变大后变小，故A错误，B正确；C．过程中，气体温度降低，气体分子的平均动能减小，气体分子的平均速率减小，但不是每个气体分子的运动速率都变小，故C错误；D．过程中，气体体积变大，单位体积的分子数减小；气体温度降低，气体分子的平均速率减小，根据压强微观意义可知，容器壁在单位时间、单位面积上受到分子撞击的次数会减少，故D正确。12.由材料相同、横截面积相同的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平，甲进入磁场时做加速运动，下列说法正确的是（）A.乙进入磁场时做加速运动B.乙进入磁场时做减速运动C.进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热D.进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热【答案】AC【解析】AB．设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，线圈材料密度为，横截面积为S，电阻率为，线圈刚进入磁场时速度为v，有线框质量线框电阻因为进磁场时甲受到的安培力因联立解得由牛顿第二定律有联立解得可知线圈在磁场中运动的加速度与匝数、横截面积无关，则甲乙线圈进入磁场时，具有相同的加速度，即乙进入磁场时做加速运动，故A正确，B错误；C．线框热功率联立以上解得可知热功率与n成正比，甲乙线圈在磁场中运动速度相同，运动时间相同，故进入磁场的过程中线圈产生的焦耳热，故C正确，D错误。故选AC。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学利用如图所示的器材探究影响感应电流方向的因素，其中为原线圈，为副线圈。下面是该同学的部分操作步骤：（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路_____；（2）在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_____的绕制方向（选填“”、“”或“和”）；（3）连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转。开关闭合后，将线圈插入稳定后再迅速拔出时，将观察到电流计指针_____（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）。【答案】（1）（2）和（3）向左偏【解析】（1）实物连线如图（2）在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清L1和L2的绕制方向。（3）若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明当穿过线圈L2的磁通量增加时，产生的感应电流使电流计指针右偏；那么开关闭合后，将线圈L1插入L2稳定后再迅速拔出时，穿过线圈L2的磁通量减小，则电流计指针将向左偏。14.某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。实验操作步骤如下：①将冰糖装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器连接；②缓慢移动活塞，通过注射器上的刻度读取气体体积，同时记录对应的传感器数据；③重复步骤②，获取多组气体体积及相应的传感器数据。（1）在实验操作中，下列说法正确的是_____；A.图甲中，传感器为压强传感器B.操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变C.若实验过程中软管与注射器不慎脱落，应立即将软管与注射器连接后继续实验（2）建立直角坐标系，分析实验数据。为了在坐标系中获得直线图像，若以气体体积为纵坐标，则应以_____（选填“”或“”）为横坐标；（3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示，则冰糖的体积为_____；（4）通过该实验测得的冰糖体积_____冰糖的实际体积（选填“大于”、“小于”或者“等于”）。【答案】（1）AB（2）（3）（4）小于【解析】（1）A．该气体发生等温变化，从注射器的刻度上读出体积，因此传感器A为压强传感器，故A正确；B．操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变，故B正确；C．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，气体的物质的量发生变化，因此以上数据全部作废，应重新做实验，故C错误。故选AB。（2）根据玻意耳定律，有解得为了在坐标系中获得直线图像，若以气体体积为纵坐标，则应以为横坐标。（3）设冰糖的体积为，根据玻意耳定律可得整理，可得结合图乙可得（4）实验过程中，若考虑软管中的气体（设为V1），则冰糖的体积可表示为，由此可知通过该实验测得的冰糖体积小于冰糖的实际体积。15.图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动。从图示位置开始计时，电刷、之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知，其余电阻均忽略不计，求：（1）、之间电压瞬时值的表达式；（2）线圈转过过程中，电阻上产生的热量。【答案】（1）（2）【解析】（1）由图像可知则电压瞬时值的表达式为（2）电压的有效值线圈转过过程中，电阻产生的焦耳热代入数据得16.如图所示，横截面积为S的容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好。当容器内气体的温度为时，活塞和底面相距。将物块放在活塞上，活塞最终下降后保持静止，容器内气体的温度仍为，活塞与容器壁间的摩擦均不计，大气压强为，重力加速度为。（1）求物块的质量；（2）若加热容器内的气体，系统平衡后，活塞回到原位置，求此时的温度。【答案】（1）（2）【解析】（1）放上物块，系统稳定后气体的压强为容器内的气体做等温变化，则有解得（2）分析初末状态可知，容器内的气体做等容变化，则有解得17.为推动绿色转型，发展绿色低碳产业，风能发电具有广阔的前景。如图甲所示为风力发电机的示意图，通过变速箱，转轴的转速能达到扇叶转速的20倍，转轴带动线框以恒定的转速在匀强磁场中做匀速圆周运动。已知线框的匝数匝、线框的面积，磁场的磁感应强度大小，、间可输出的电压，且该电压输入升压变压器的原线圈。如图乙所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，并通过电阻的输电线向用户送电，到达用户端时通过匝数比的降压变压器为额定电压、额定功率的用电器供电。求：（1）扇叶的转速；（2）的值；（3）远距离输电的输电效率（结果保留两位有效数字）。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）输入升压变压器原线圈的电压则风力发电机产生感应电动势的最大值设转轴的转速为，则由题意又解得结合题意可知扇叶的转速为（2）由变压器的工作原理，降压变压器原副线圈电压、满足解得由题意可知，降压变压器副线圈的电流设降压变压器原线圈电流，则有解得输电线上损失的电压为升