山东省潍坊市2024-2025学年高二年级下册期中物理试卷（解析版）

高二诊断性调研监测

物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。

2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂：非选择题答案必须使用0・5毫米黑

色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷

上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破授。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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.下列关于电磁波的说法，正确的是（）

A.电磁波只能在真空中传播

B.真空中红外线比紫外线的波长长、波速大

CX射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片

D.均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波

【答案】C

【解析】

【详解】A.电磁波在真空和介质中均能传播，故A错误；

B.真空中红外线比紫外线的波长长，但波速相等，均等于光速c,故B错误；

C.X射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片，故C正确：

D.根据麦克斯韦电磁理论，周期性变化的电场和周期性变化的磁场可以相互激发，形成电磁波，均匀变

化的电场和均匀变化的磁场不可以相互激发，不能形成电磁波，故D错误。

故选C。

2.粗熨斗是一种常见的熨烫衣物的工具，其内部结构如图所示。其中双金属片是温度敏感元件，由于两种

金属片的热膨胀系数不同，当温度发生变化时，双金属片就会发生弯曲变形，利用这一特性，可实现对电路

通断的控制，从而调节电熨斗的温度。已知热膨胀系数越大的金属，温度升高时膨胀越明显，下列说法中不

正确的是（）

金属底板—]

A.双金属片将热信号转换成电信号

B.常温下,电熨斗的上、下触点是接触的

C.双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属

D.熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，需要设定更高温度，应将调温旋钮上移

【答案】D

【解析】

【详解】A.双金属片通过温度变化引发机械形变（弯曲），进而控制电路通断，实现热信号到电信号的转

换，故A正确；

B.常温下电路需闭合以启动加热，触点接触是初始状态，温度升高后双金属片弯曲断开电路，故B正

确；

C.若上层膨胀系数更大，温度升高时上层膨胀更多，双金属片向下弯曲断开电路，实现温度控制，故C

正确：

D.调温旋钮上移通常对应降低温度设定。要设定更高温度，需调低旋钮，使双金属片在更高温度下断开

电路。若上移旋钮，可能缩短加热时间或降低温度，与需求矛盾，故D错误。

由于本题选择错误的，故选D。

3.如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一个段油柱。已

知吸管的横截面积为S,封闭气体温度为了、体积为V,不计大气压的变化，当封闭气体温度变化AT时,

油柱移动的距离为（）

【答案】B

【解析】

匕匕AV

【详解】饮料罐中气体压强与外界大气压是相同的，饮料罐中的气体做等压变化，根据竦=港=二不

可得J丝二垩

T\TAT

V\T

解得AL=~TS~

故选B

4.如图甲所示，一圆形金属线框用绝缘细线悬挂起火，共部分面积位于垂直线框平面的匀强磁场中，磁感

应强度4随时间/的变化关系如图乙所示，规定垂直线框向外为磁场的正方向。则下列说法正确的是（）

-「Ci;/一

甲I乙

A.（）〜L2s内金属线框中感应电流先减小再增大

B.0〜1.2s内金属线框受到的安培力一直不变

C.0.6s时细线中的拉力等于金属线框的重力

D.1.2s时细线中的拉力大于金属线框的重力

【答案】C

【解析】

【详解】A.由图乙可知竺二ITM不变，根据法拉第电磁感应定律田=乂丝=/殁£

△/ArA/

F

可知E不变，则/=方不变，故A错误；

B.根据安培力公式尸=8比

虽然/和L不变，但8是变化的，所以安培力”是变化的，故B错误；

C.，=0.6s时，B为0,此时安培力为0,对金属框进行受力分析，金属框受重力G和细线的拉力7；根

据平衡条件可得T=G,即细线中的拉力一定等于金属框的重力，故C正确；

D.0.6s~1.2s时，磁感应强度3向里且增加，由楞次定律可知，线框产生的感应电流方向为逆时针，则根

据左手定则可知，1.2s时金属框受到的安培力向上，对金属框进行受力分析有7=G-/

所以细线中拉力一直大于金属框的重力，故D错误。

故选C。

5.如图所示，甲、乙两个电路电源电动势为E，电感线圈的直流阻值为其自感系数上足够大，灯泡、

定值电阻及电源内阻阻值均为A。则下列说法正确的是（）

A.闭合开关，甲电路中的灯泡逐渐亮起来，乙电路中的灯泡立即亮

D.储罐内液面高度降低时，振荡电流的频率减小

【答案】B

【解析】

【详解】A.线圈的自感电动势大小与电流变化的快慢有关，i-r图线的斜率表示电流的变化率，由图乙

可知在，2时刻，电流的变化率最大，所以在时刻电感线圈的自感电动势最大，故A错误；

B.由图乙可知，在〜时间内，振荡电路中的电流是增大的，是电容器的放电过程，电场能转化为磁

场能，所以是电场能减小，磁场能增大的过程，故B正确；

C.由图乙可知在G〜。时间内振荡电路中电流是减小的过程，是电容器的充电过程，故C错误；

D.根据。=:江

4攵7rd

可知当储罐内液面高度降低时，相当于介电系数减小，则。减小，根据^

可知振荡电流的频率增大，故D错误。

故选B。

7.一定质量的理想气体从状态。开始，经（ifb等容、〃fc等压、等温三个过程回到初始状态〃，

其〃一7图像如图所示。已知气体在状态。时的体积为玲，下列说法正确的是（）

>7

A.。­〃过程，气体的内能不变

B.〃—c过程，外界对气体做功为外匕

C.c-。过程，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

D.a^b过程气体从外界吸收的热量等于brc过程气体向外界放出的热量

【答案】B

【解析】

【详解】A.根据

T

变形得§=§

TV

可知Of〃过程是等容变化，即％=匕,=匕，气体的温度升高，故气体的内能增大，故A错误；

B,由图可知，8fC过程是等压变化，温度降低，体积减小，外界对气体做功，根据盖-吕萨克定律有

区二匕

2Z）丁。

解得匕=*

则外界对气体做功为W=2/A）AV=2〃。（％-匕）=2〃oxJ=po%,故B正确：

C.由图可知，Cf〃过程是等温变化，气体内能不变，压强减小，体积增大，气体对外做功，故气体从

外界吸收的热量等于气体对外界做的功，故c错误；

D.由图可知，气体在〃、c两状杰的温度相等，内能相等；。一＞力过程是等容变化，外界对气体不做功，

温度升高，则气体内能增大，故气体从外界吸收热量；bfc过程是等压变化，温度降低，内能减小，体

积减小，外界对气体做功，则气体对外放出热量，综上可知，最终内能减小，故〃一＞/?过程气体从外界吸

收的热量小于〃­。过程气体向外界放出的热量，故D错误。

故选B。

8.如图甲所示，正方形导线框。尻d置于水平向右的匀强磁场（未画出），线框以垂直纸面的0c棒为轴匀速

转动，。点和4点通过电刷与电路相连。水平向右的平行光照射线框时，右侧垂直纸面放置的矩形接收器

MNPQ可记录〃〃棒不同时刻在竖直方向的投影位置），，y随时间，的变化关系图像如图乙所示。已知磁感

应强度大小为8,导线框和定值电阻的限值均为A,其余电阻不计，交流电压表为理想电表，则下列说法正

确的是（）

A.%时刻流过R的电流为扃B"

6取

B.交流电压表的示数为汉逊士

C.从，°：々°内流过我的电荷量为竺/

R

2元2D24

D.从%：41内电阻/?产生的热量为

3心。

【答案】D

【解析】

【详解】A.由题意可知导线框产生的是正余弦交流电，由图乙可知心时刻油棒处于最高的位置，此时导

线框与磁场方向垂直，此位置为中性面，可知此时感应电流为零，流过R的电流为零，故A错误；

B.由图乙可知，%〜4%的时间导线框转动半周,则转动周期为7=6/0

2乃n

角速度0=7=呢

正方形导线框的波长为L=-（5y0-%）=2%

可得感应电动势的最大值为当①

夕0

电动势有效值为£=条

V2

其示数为八/R吟R二等

交流电压表的示数为电阻R两端的电压的有效值,

故B错误;

E△①2BI}4瓯

C.从4~4/。内流过R的电荷量为4二〃

2R2R2RR

故C错误:

D.从八~4。内电阻R产生的热量Q=/2RX3/0

E

其中/二丁

2R

联立解得0=2丁/"

3心。

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。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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是（）

A.图甲中水电可以停在水面，主要是因为受到水的浮力作用

B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹

C.图丙中拖拉机锄松土壤，可以破坏毛细管进而减少土壤中的水分流失

D.图丁中水银与玻璃不浸润，导致玻璃片上的水银滴呈扁平状

【答案】CD

【解析】

【详解】A.图甲中水电可以停在水面，主要是因为水的表面张力的作用，选项A错误；

B,图乙为水中炭粒始终不停的做无规则运动，在某一时刻的位置是不确定的，则其运动位置的连线不能

表示炭粒做布朗运动的轨迹，选项B错误；

C.图丙中拖拉机锄松土壤，可以破坏毛细管进而减少土壤中的水分流失，选项C正确；

D.图丁中水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致了玻璃容器中的小水银滴，会尽可能

地减少表面枳，从而呈扁平状，故D正确。

故选CDo

10.如图所示，一个导热性能良好的容器固定于水平地面，容器被隔板K和活塞L分成M、N两部分，M

内有一定质量的理想气体，N内为真空。现让活塞在右侧容器口处保持不动，抽开隔板K,M内的气体进入

N并达到稳定状态，然后再缓慢向左推动活塞将气体压缩到原来体积。外界温度恒定，关于上述过程，下列

说法正确的是（）

A.气体扩散时与外界无热量交换

B.气体扩散时体积增大，气体对外界做功

C.气体被活塞压缩到原来体积过程中与外界无热量交换

D.气体被活塞压缩到原来体积后的压强与抽开隔板前的压强相等

【答案】AD

【解析】

【详解】A.气体扩散时，N为真空，气体自由膨胀，没有对外做功对象，所以W=0,又因为容器导热性

能良好，且外界温度恒定，气体与外界能及时进行热交换，最终气体温度不变，内能不变，贝！AU=O,根

据热力学第一定律可得：AU=W+Q

可得Q=0,即气体扩散时与外界无热量交换，故A正确；

B.由于N为真空，气体扩散时没有受到阻力，没有对外做功的对象，所以气体不对外界做功，故B错

误；

C.气体被活塞压缩过程中，外界对气体做功，则W>(),容器导热性能良好，外界温度恒定，气体温度不

变，内能不变，则AU=O,根据热力学第一定律可得：AU=W+Q

可得Q=-W<0

即气体向外界放热，不是与外界无热量交换，故C错误；

D.根据理想气体状态方程更=c,气体被压缩到原来体积，v不变，c不变，r不变，压强不变，与抽

T

开隔板前压强相等，故D正确。

故选AD.；

11.如图所示，理想变压器原线圈总匝数〃।=400匝，副线圈匝数〃2=800匝,其原线圈可通过移动滑动触

头P改变接入电路的匝数，初始时滑动触头P位于。端。交流电源电压”=16j5sinl00m(V),定值电阻

A.交流电流表的示数为O.35A

B.交流电压表的示数为20V

C.&的功率为10W

D.滑动触头从。端滑到》端的过程中，型的功率一直增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A.处在原线圈上的等效电阻为凡'=上凡=10。

Vn2)

交流电流表的示数为/=q^_=iA，A错误；

'R,+R；

B.变压器原线圈两端电压q=iov

交流电压表的示数为u,=2UI=20V,B正确；

(J2

c.&的功率为鸟=~^~=10W,C正确；

%

D.当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大。滑动触头从。端滑到〃端的过程中，&一直减小，

冗2’一直减小。

/\2

当尺,二24C时，R；=2凡=6。

此时&销耗的功率最大，R2消耗功率最大。所以滑动触头从a端滑到》端的过程中，治的功率先增大后

减小，D错误。

故选BCO

12.如图所示，电阻不计、足够长的光滑U形金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为lm,区域I、H

中存在磁场，I区磁场面积为0.5m：磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间均匀增加，变化率为

6T/S；II区磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为1T。一质量为0.1kg、接入电路阻值为1C的金

属棒在水平恒力厂作用下，从1区磁场右侧的〃处由静止开始运动，0.5m后以2m/s的速度进入n区磁

场，在n区始终受恒力尸作用，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，则卜列说法正确的是()

A.金属棒受到的水平恒力户的大小为0.8N

B.金属棒进入H区磁场瞬间，安培力的功率为2W

C.金属棒进入H区磁场后，速度不会大于3.4m/s

D.金属棒进入II区磁场后，先加速后减速最后匀速运动

【答案】BC

【解析】

【详解】A.金属棒从开始运动到进入n区域，设加速度大小为小则〃=±二4m/s2

2x

所以水平恒力的大小为F=ma=0.4N,故A错误；

B.金属棒进入II区磁场瞬间，电路中感应电动势大小为£二组5'-用”=2

F

电路中的电流大小为/=—=1A

R

所以安培力的功率为「二打〃1=2\¥,故B正确；

D7VAB

C.当金属棒受力平衡时速度最大，设最大速度为%，则根据平衡条件有户口I2

F=D^L-----------------------

一R

数据解得%=3.4m/s,故C正确；

D、金属棒刚进入H区磁场时，感生电动势大于动生电动势，电路中的电流方向为逆时针方向，金属棒受

到的安培力方向向右，金属棒向右加速运动，当金属棒产生的电动势大丁感生电动势后，回路中电路方向

变为顺时针方向，金属棒受到的安培力方向变为水平向左，以后随着速度的增加，电路中电流增加，金属

棒受到的安培力也逐渐变大，金属棒做加速度减小的加速运动，当加速度为零时速度达到最大，以后匀速

运动，故D错误。

故选BC。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某实睑小组用如图中所示的熨验装置，探究一定质量的气体发生等温变化时的规律，气体体积可通过注

射器直接读出。

（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是：

A.改变体积时，要快速推拉注射器活塞

B.为方便推拉活塞，可以用手握紧针筒

C.针管与活塞之间涂润滑油，可以防止漏气

（2）为了探尢气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该小组进行了两次实验，得到的

〃-V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为7；T2(选填”或">”)；

(3)为了能直观判断气体压强P与体积V的函数关系，另一小组根据实验数据作出的图线如图内

P

所示，则图线不过原点的原因可能是_____。

A.实验过程中出现漏气现象

B.实验过程中气体温度降低

C.连接注射器和压强传感器的胶管中有气体体积未计入

【答案】(1)C(2)>

(3)C

【解析】

【小问1详解】

A.改变体积时，要缓慢推拉注射器活塞，以防止气体的温度变化，选项A错误；

B.手不能握紧针管推拉活塞，否则会引起气体温度变化，选项B错误；

C.针管与活塞之间涂润滑油，可以防止漏气，选项C正确。

故选C

【小问2详解】

根据理想气体状态方程有"=。

T

则有pv=cr

当温度一定时，P-v图像为一条双曲线，温度越高，对应双曲线越远离坐标原点，根据图乙可知八>乃；

【小问3详解】

图线不过原点，图线与横坐标截距为正值，表明当仁o时气体压强不等于零，可知图片不过原点的原因是

连接注射器的压力表的细管中有气体体积未计入，故C正确，AB错误。

故选C。

14.如图所示为一个加速度计的原理图，质量"?=0.4kg的滑块可在光滑框架内平移，滑块两侧与劲度系数

均为攵=100N/m的轻弹簧连接；R为长L=0.12m的滑动变阻器，滑片与电阻器任一端之间的电阻值都

与它到这端的距离成正比，两个电源的电动势均为E=6V,内阻不计。两弹簧处于原长时，滑片位于R的

中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。通过电路中电压表的

读数，可得知加速度，当被测物体加速度为零时，电压表的示数为零。

（选填“左侧”或“右侧”;

（2）当尸端的电势比。端的电势高1V时，物体的加速度大小为m/s2,方向

（3）若将电压表的表盘换成加速度的刻度盘，需满足关系式|U|=（用字母加，E，k,L蓑

示，各量均采用国际单位）。

【答案】（1）左侧（2）①.5水平向左

【解析】

【小问1详解】

当加速度方向水平向右时，滑块所受弹簧的合力向右，故滑块向左移动，滑片位于R中点的左侧。

【小问2详解】

9/7

[1]设滑动变阻器单位电阻为〃，则流过滑动变阻器的电流/=J

Lr

当弹簧形变量均为x时，电压表的示数U=/w

X

解得U=±-2E

L

根据牛顿第二定律有2kx=nta

联立解得〃二绊。

代入数据，解得”=5m/s2

⑵沿着电流方向电势降低，可知滑片位于R中点的右侧，故加速度的方向水平向左。

【小问3详解】

mF

由（2）知。=净

KL

15.如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为30。，导轨间距为0.1m,导轨间接

有一阳值为O.IO的电阻.质是一根与导轨垂直口始终接触良好的金属杆,其质量为0.1kg,与导轨间的动

摩擦因数为立。整个装置处于磁感应强度大小为巫T，方向垂直金属杆所在平面向上的匀强磁场中,

43

*取lOm/s?，不计金属杆与导轨电阻。现给金属杆一沿导轨向下的初速度，金属杆沿导轨做匀速运动。求:

(1)金属杆受到的安培力大小；

(2)金属杆初速度的大小。

【答案】(1)0.125N

(2)1.125m/s

【解析】

【小问1详解】

金属杆沿导轨做匀速运动，根据平衡条件可得〃吆sin3(T=&+/

又f=吗,《=，〃gcos30°

联立解得金属杆受到的安培力大小为瓜=0.125N

【小问2详解】

F

根据以=8",/=-,E=BLv

R

联立解得金属杆初速度的大小为p=1.125m/s

16.近年来，环渤海经济开发区经济建设上升为国家战略高度，潍坊为响应国家号召，发展低碳经济，在沿

海地区建造了风力发电群组，如图是输电网络供电的原理图。已知发电端的输出电压a=400V、输出功

率A=112kW,输电线上的总电阻q=20Q,输电线上消耗的功率占发电机输出功率的,，忽略发电机

内阻，变压器均可视为理想变压港。求:

(1)升压变压器原副线圈的匝数比〃।：4；

(2)若用户端电压q=220V,求降压变压器原副线圈的匝数比%:a。

【答案】(1)与

28

50

(2)—

1

【解析】

【小问1详解】

输电线消耗的功率AP=L4=2kW

56

设导线上的电流八，则有△P=/；R°

解得，2=10A

P

升压变压器副线圈电压为&=广=11200V

则升压变压器的原副线圈匝数比为2=*=J

n,U228

【小问2详解】

降压变压器原线圈输入电压4="一人叫

解得U3=U00°V

用户端电压4=220V,则降压变压器的原副线圈匝数比上二空

aa

%50

解得4=不

a1

17.图甲为常见的气压式升降椅，可通过活塞上下运动来改变座椅的升降,其简化结构如图乙所示，内部横

截面积S=20cm2的圆柱形气缸与底座一起固定，其上端有一■k环可卡住活塞上端，初始时，气缸内部气体

柱长度A=30cm,大气压PoT.OxlO5pa,气缸内部气体压强p1=4p°,室内温度4=300K。活塞、连

接杆、椅子面总质量〃?=6kg,g取lOm/s?。气缸气密性、导热性良好，气体视为理想气体，不计一切摩

擦，忽略卡环大小，则:

（1）椅子上不放任何东西，求活塞对卡环作用力的大小;

（2）质量M=70kg的同学，缓慢坐上椅面后，再将两脚轻抬悬空，求静止后椅面下降的距离;

（3）若经长期使用后，该座椅气缸出现了气密性问题。在温度310K的室温下，椅子上不放任何东

西，活塞对卡环作用力大小与4二300K（未漏气状态）时相同。求气缸漏出的气体与缸内剩余气体的质

量之比。

【答案】（1）540N

（2）5cm

⑶—

30

【解析】

【小问1详解】

活塞处于平衡状态，有PoS+1〃g+F=p@

得尸二540N

由牛顿第三定律得，活塞对卡环作用力尸'=尸=540N

【小问2详解】

f

根据玻意耳定律有4%LS=PlLS

活塞静止不动处于平衡状态，有p0S+mg+Mg=%S

解得L'=25cm

稳定后椅面下降的距离△£=乙-C=5cm

【小问3详解】

LSLNS

对原封闭良好的气体，由盖一吕萨克定律下

/。

31

哈30

漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比9竺=_!_

m3（）

18.如图所示，两平行长直光滑金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨间距为L,电阻不计，两完全相同的金

属棒。力、cd垂直静置于导轨上，中间用一刚性绝缘轻杆相连。导轨间存在方向垂直纸面向外，大小为“的

匀强磁场，现将单刀双掷开关K拨到位置1,使电容器完全充电，再将开关K拨到位置2,两金属棒在安培

力的作用下开始运动，运动过程中始终与导软接触良好。已知电源电动势为E,电容器的电容为C,串接

定值电阻的阻值为A，两金属棒接入电路的阻值均为A