山东省2024-2025学年高二（下）质量监测联合调考物理试卷（含解析）

山东省2024-2025学年高二（下）质量监测联合调考物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.关于热力学定律，下面说法正确的是( )
A. 第二类永动机不能制成，是因为违背了能量守恒定律
B. 在孤立系统中，一个自发的过程总是向熵增加的方向进行
C. 内能可全部转换为机械能，而不引起其他变化
D. 物体向外界释放热量，物体的温度一定会降低
2.煮茶，顾名思义就是将茶投入水中烹煮后饮用。煮茶有着悠久的历史，汉魏南北朝时期就有关于煮茶的历史记载。下列关于煮茶中的热现象说法正确的是( )
A. 随着水温的升高，每一个水分子的动能都增加
B. 细小的茶末随着沸腾的水上下翻滚是布朗运动
C. 煮茶的过程中，能闻到茶香，是因为分子的扩散
D. 水沸腾过程中，水变成水蒸气，体积增加，分子势能变小
3.阻尼器是一种提供运动阻力，耗减运动能量的装置，也被称为避震器、减震器或阻尼装置。图为一同学设计的“涡流阻尼器”的原理图，一磁体通过细绳悬挂在铁架台上，在悬点的正下方放置一铜板。将磁体拉至左侧某一高度，让磁体由静止向下摆动，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 磁体还能回到原高度
B. 磁体从左侧向下摆动的过程中，铜板受到向右的摩擦力
C. 磁体向上摆动的过程中，铜板对地面的压力小于自身的重力
D. 磁体运动到最低点时，铜板对地面的压力小于自身的重力
4.图为某同学外出旅游时给盆栽设置的自动浇水装置，棉线一端放入盛水容器，另一端放入盆栽，水会持续经过细线到达盆栽，下列说法正确的是( )
A. 水不浸润棉线
B. 该装置利用了毛细现象
C. 细线与水接触的附着层内，水分子间的作用力表现为引力
D. 在完全失重的环境下，该装置将不会对盆栽浇水
5.某同学用如图甲所示的装置模拟无线充电实验，线圈固定在铁架台上，铜环置于塑料板上，线圈通入如图乙所示的交变电流，从上往下看，顺时针方向电流为正，下面说法正确的是( )
A. 铜环中电流的频率为
B. 时，铜环中电流为
C. 到时间内，铜环线圈中电流方向沿逆时针
D. 到时间内，受电线圈中电流方向沿顺时针
6.为保障行车安全，汽车的轮胎胎压应在之间。某汽车开始行驶时，轮胎内气体质量为、压强为，温度为；由于长时间行驶，轮胎内压强变为、温度为；为保障行车安全，放出部分气体后，轮胎内气体质量为、压强为、温度仍为。忽略轮胎体积的变化，下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示的电路，甲、乙、丙三个线圈匝数分别为、和，绕在同一个闭合铁芯上。甲线圈两端接正弦交变电源，功率为，线圈乙和丙中电流相同。不计线圈电阻和铁芯引起的能量损失，则电源的输出功率为( )
A. B. C. D.
8.如图甲所示，等边三角形匀质导线框用绝缘细杆悬挂于天花板上，图中虚线过、边中点、，虚线下方有垂直于导线框向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。已知导线框的电阻为边的长度为。若磁感应强度垂直纸面向里为正，线框中电流顺时针为正，线框所受安培力向上为正，为、两点间的电势差，则下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.随着电子技术发展，无线话筒已成为人们生活的一部分，无线话筒是振荡电路的实际应用。一振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示。下面说法正确的是( )
A. 若磁场正在减弱，则线圈自感电动势减小
B. 若磁场正在增强，则电容器上极板带正电
C. 只减小电容器极板间距，振荡电路的频率会减小
D. 只减小电容器极板正对面积，振荡电路的频率会减小
10.图为、两分子间的作用力随分子间距的变化规律，表示分子间作用力表现为斥力，表示分子间作用力表现为引力。现将分子固定在坐标原点，分子从轴上距坐标原点为的位置静止释放，仅考虑分子间作用力，取时分子势能为，关于分子的动能和势能随坐标的变化规律，下面图像正确的是( )
A. B.
C. D.
11.一定质量的某种理想气体从状态开始，经历状态、、后又回到状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，与的延长线都过原点。已知气体在状态时的压强为，下列说法正确的是( )
A. 由到过程，压强逐渐增加
B. 由到过程，单位时间撞击单位面积的分子数增加
C. 由到过程，气体对外界做的功为
D. 整个过程中，气体吸收的热量为
12.图为间隔磁场，每个磁场区域的宽度，磁场之间的间隔也为，磁感应强度大小，方向垂直纸面向外。将质量、边长为的正方形匀质金属框，从第一个磁场区域的上边界处释放。当金属框刚要进入第个磁场区域时，恰好达到匀速。已知金属框的电阻，重力加速度大小取，下列说法正确的是( )
A. 金属框的最大速度
B. 金属框的加速时间
C. 从释放到速度最大，金属框中产生的焦耳热
D. 刚进入第个磁场区域时，、两点间的电势差
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学做“探究影响感应电流因素”的实验。
用如图甲所示实验装置进行实验。
请将下图实验电路补充完整____。
正确连接电路，闭合开关瞬间，发现电流计指针向右侧偏转。下列操作能使电流表指针向右偏转的是__________。
A.开关断开瞬间
B.开关闭合，滑动变阻器滑片不动，将拔出
C.开关闭合，滑动变阻器的滑片迅速向右移动
D.开关闭合，滑动变阻器的滑片迅速向左移动
利用数字信息系统探究感应电流方向，同一条形磁体不断插入和拔出螺线管，数字信息系统记录的感应电流随时间的变化关系如图乙所示，插入和拔出次数用图中数字表示，已知每次插入和拔出螺线管过程，条形磁体的路程相同。则图线与横轴围成的面积__________选填“大于”“小于”或“等于”图线与横轴围成的面积。
14.在实验课中，老师要求准确测量一粉笔头的体积，一同学利用气体实验定律，设计了如下实验方案：
注射器、压强传感器、数据采集器以及计算机按图甲连接；
注射器内封闭一定质量气体，分别缓慢推动活塞至不同位置，记录每一次活塞所在位置的注射器容积刻度，并读取对应的气体压强；
将粉笔头放入注射器内，重复步骤，记录每一次活塞所在位置的注射器容积刻度，并读取对应的气体压强；
利用测得的数据，在同一坐标系内分别作出两次实验的图像。
请回答下列问题：
下列做法正确的是___________。
A.在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是减少与器壁的摩擦
B.推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分
C.压缩气体时需要缓慢进行
D.需要测出封闭气体的质量
图乙中__________选填“”或“”为注射器中放入粉笔头后的图像。已知图像的截距为图像的截距为，则粉笔头的体积为__________用、表示。
若两次实验中未推动活塞时，活塞所指位置的注射器容积刻度均为，压强均为，则图乙中、图像所代表的气体质量比为__________用、、表示。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图所示，边长为的正方形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，已知线圈匝数为，内阻为，外电路的电阻为。从图示位置开始计时，求：
线圈平面转过时，感应电动势大小；
线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量；
线圈平面转过一周的过程中，电阻上产生的热量。
16.下端开口、上端封闭的薄壁玻璃管上粗下细，粗管长、横截面积为，细管横截面积为且足够长。玻璃管竖直放置，管内水银柱将一定质量的气体密封，如图所示，水银柱长。若将玻璃管缓慢地逆时针旋转，水银恰好完全进入粗管，已知环境温度，大气压，玻璃管导热良好。
求玻璃管竖直时密闭气体的长度；
玻璃管保持竖直，缓慢加热气体，求粗管中的水银下落时的温度。
17.某超重报警装置示意图如图所示，它由导热性能良好的带卡口的汽缸、固定有平台的活塞、报警电路组成：活塞将一定质量的氮气密封在汽缸内，活塞与卡口紧密接触且到汽缸底距离为，内部气体的压强为，内能为；轻弹簧原长为，下端固定上端接报警电路下触点，当活塞下移上下触点接触时，超重报警灯亮起。汽缸内氮气视为理想气体，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，活塞含平台质量为、横截面积为，大气压强为，环境温度为，重力加速度大小为，活塞与汽缸间摩擦不计，触点的大小、质量不计。
将一重物在外力的作用下慢慢放到平台上，活塞缓慢下移，当外力减为时，超重预警灯刚好亮起
求重物的质量；
环境温度由降低到，充入一定量的氮气使上下触点恰好分离，求充入氮气质量与原来氮气质量的比值。
将质量为的重物在平台表面无初速释放，活塞自由下移，超重预警灯亮起时，封闭气体的温度为，气体向外界放出的热量为，求超重预警灯亮起时重物的速度。
18.如图所示，间距的平行导轨由倾斜部分和水平部分组成，固定在水平地面上，两部分在、处通过光滑绝缘圆弧小段连接。倾斜导轨光滑，倾角，上端连接一电容的电容器，导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小；水平轨道处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小；质量、电阻的导体棒静置于水平轨道上处，与的距离。现让质量、电阻不计的导体棒从倾斜导轨处静止释放，与间的距离，当导体棒越过时，对导体棒施加水平向右的的拉力，再经过，、棒的距离最近。已知导体棒、与水平导轨间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，重力加速度大小取，求：
导体棒到达时的速度；
导体棒、之间的最小距离；
导体棒在内产生的焦耳热；
电流稳定后，导体棒的速度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.第二类永动机不能制成，是因为违背了热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，选项A错误；
B.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即向熵增大的方向进行，所以热力学第二定律也叫熵增加原理，故B正确；
C.根据热力学第二定律可知，内能可全部转换为机械能，但要引起其他变化，选项C错误；
D.物体向外界释放热量，若外界对物体做功，则物体的温度不一定会降低，选项D错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】A.随着水温的升高，水分子平均动能变大，但非每一个水分子的动能都增加，选项A错误；
B.布朗运动用肉眼是观察不到的，则细小的茶末随着沸腾的水上下翻滚不是布朗运动，选项B错误；
C.煮茶的过程中，能闻到茶香，是因为分子的无规则运动造成的扩散现象，选项C正确；
D.水沸腾过程中，水变成水蒸气，体积增加，水吸收热量，分子动能不变，则分子势能变大，选项D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】A.磁体在运动过程中，铜板会产生涡流，涡流产生的磁场会阻碍磁体的运动，所以磁体不可能回到原高度，故A错误；
B.磁体从左侧向下摆动的过程中，铜板会产生涡流，根据楞次定律，涡流所受的水平安培力向右，所以铜板受到向左的摩擦力，故B错误；
C.磁体向上摆动的过程中，铜板会产生涡流，根据楞次定律，涡流所受的安培力向上，铜板对地面的压力小于自身的重力，故C正确；
D.当磁体在最低点时，铜板的竖直方向上没有安培力，所以铜板对地面的压力等于铜板的重力，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.水能从盛水容器通过棉线到盆栽，水浸润棉线，故A错误；
B.该装置通过棉线把水从低处引到高处，利用了毛细现象，故B正确；
C.细线与水接触的附着层内，由于棉线分子对水分子的吸引力，水分子比较密集，水分子间的作用力表现为斥力，故C错误；
D.在完全失重的环境下，分子间作用力仍然存在，毛细现象更明显，该装置仍会对盆栽浇水，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】A.铜环中电流的频率与线圈中相同都为 ，故A错误；
B. 时，线圈中电流变化率最大，磁场变化率最大，铜环中感应电动势最大，电流最大，故B错误；
到 时间内，线圈中电流为顺时针方向，此时磁场方向向下，电流增大，磁感应强度增强，根据楞次定律，铜环线圈中电流方向沿逆时针； 到 时间内，线圈中电流为顺时针方向，此时磁场方向向下，电流减小，磁感应强度减小，根据楞次定律，铜环线圈中电流方向沿顺时针； 到 时间内，线圈中电流为逆时针方向，此时磁场方向向上，电流增大，磁感应强度增强，根据楞次定律，铜环线圈中电流方向沿顺时针，故C错误，D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】放气前根据查理定律
可得
设轮胎体积为 ，放出气体的体积为 ，根据理想气体状态方程
且有
联立解得 ，故选A。
7.【答案】
【解析】设甲线圈两端电压为，乙线圈两端电压为，丙线圈两端电压为，不计线圈电阻和铁芯引起的能量损失，有 ，
可得
功率为，线圈乙和丙中电流相同，功率为
电源的输出功率为
故选A。
8.【答案】
【解析】感生电动势
有效面积
感应电流
内磁场均匀变化，产生恒定电流 ，故AB错误；
C.内感生电动势
根据楞次定律可知， 点电势高， 、 两点间的电势差
内磁场不变化，不产生感应电动势， 、 两点间的电势差为零；内， 点电势高， 、 两点间的电势差 ，故C错误；
D.安培力
有效长度
内磁感应强度随时间关系
则安培力随时间关系
同理内安培力为零，内图像与内一样，故D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】A.若磁场正在减弱，则说明电容器在充电，电容器两端电压增加，线圈自感电动势也增加，A错误；
B.若磁场正在增强，则电流增大，电容器正在放电，根据右手定则，可知电容器上极板带正电，B正确；
振荡电路的频率为
结合电容的决定式
可知只减小电容器极板间距，电容增大，振荡电路的频率会减小，C正确；
只减小电容器极板正对面积，电容减小，振荡电路的频率会增大，D错误；
故选BC。
10.【答案】
【解析】分子从 到 的运动过程中，分子力表现为引力，引力做正功，分子势能减小。在 的运动过程中，分子力表现为斥力，斥力做负功，分子势能增加。所以在 位置分子势能最小且为，故A错误，B正确；
分子从 到 的运动过程中，分子力表现为引力，引力做正功，分子动能增大；在 的运动过程中，分子力表现为斥力，斥力做负功，分子动能减小，所以在 位置分子动能最大，故C错误，D正确。
故选BD。
11.【答案】
【解析】A.由 到 过程，体积不变，温度升高，根据
所以压强逐渐增加，故A正确；
B.由 到 过程，温度升高，分子平均动能增加，由于 的延长线过原点 ，则压强不变，所以单位时间撞击单位面积的分子减少，故B错误；
C.由 到 过程，气体对外界做的功为 ，故C错误；
D.由 到 过程体积不变，
由 到 过程，外界对气体做功
由 到 过程体积不变，
由 到 过程，外界对气体做的功为
整个过程中外界对气体做功
根据热力学第一定律
气体吸收的热量为 ，故D正确。
故选AD。
12.【答案】
【解析】A.当金属框达到最大速度时满足
其中
解得金属框的最大速度 ，选项A正确；
B.刚进入第个磁场区域时，金属框下落的高度为，若线圈均以最大速度下落，则经过的时间为，则金属框下落的加速时间要大于，选项B错误；
C.从释放到速度最大，金属框中产生的焦耳热 ，选项C正确；
D.刚进入第个磁场区域时，感应电流为逆时针方向，则点电势较低，则 、 两点间的电势差 ，选项D正确。
故选ACD。
13.【答案】
等于

【解析】探究影响感应电流的因素，原理是电磁感应现象，即判断线圈中磁通量变化情况，与线圈产生感应电流的方向和大小的关系，故线圈的两个接线柱接电流计的两个接线柱，线圈的两个接线柱分别接电源的负极和滑动变阻器左上边的接线柱，注意导线不能交叉，如下图所示。
闭合开关瞬间，说明线圈中的磁通量增大，电流计指针向右偏转；
A.开关断开瞬间，线圈中磁通量减小，电流计指针向左偏，故A错误；
B.开关闭合，将线圈拔出，线圈中磁通量减小，电流计指针向左偏，故B错误；
C.开关闭合，滑动变阻器的滑片向右移动，电路中电阻减小，电流增大，线圈中磁通量增大，电流计指针向右偏转，故C正确；
D.开关闭合，滑动变阻器的滑片向左移动，电路中电阻增大，电流减小，线圈中磁通量减小，电流计指针向左偏转，故D错误。
故选C。
电流与时间图像所围成的面积等于流过导体的电荷量，插入和拔出条形磁铁的过程，条形磁体所走的路程相同，流过导体的电荷量也相同，所以面积相同。
14.【答案】



【解析】在注射器柱塞上涂抹润滑油的目的是防止气体泄漏，故A错误；
该实验要保证温度不变，用手握紧注射器筒的空气柱部分或快速压缩气体会导致气体温度升高，所以压缩气体时需要缓慢进行，故B错误，C正确；
D.本实验研究质量一定的气体压强和体积的关系，不需要测出封闭气体的质量，故D错误。
故选C。
未放入粉笔头时，等温过程
可得
为接头处管内的气体体积，对应直线，直线的截距为
放入粉笔头后有
可得
为粉笔头的体积，对应直线，直线的截距为
联立可得
温度相同，压强相同，质量比等于体积比
15.【解析】由题可知，感应电动势的最大值为
则电动势的瞬时值表达式为
线圈平面与磁感线夹角为 时的感应电动势为
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
电量
联立解得
感应电动势的有效值为
则感应电流的有效值为
则线圈平面转过一周的过程中，电阻 上产生的热量
其中
联立解得

16.【解析】粗管中水银长度
细管中水银长度
竖直放置时气体压强
旋转 后压强
根据玻意耳定律
联立解得
粗管中水银面下落的高度 ，则细管中水银面下降的高度
所以水银柱长
气体压强
解得
根据理想气体状态方程
解得

17.【解析】活塞缓慢下移，气体做等温变化，根据玻意耳定律
解得触发报警时压强
此时由平衡可得
解得
触点恰好脱离，此时汽缸内压强为 ，温度为 ，体积为 。若封闭气体状态变为压强为 ，温度为 ，体积为 ，由盖吕萨克定律
解得
充入氮气质量与原来氮气质量的比值
由题意可知超重报警灯亮起时内能
内能增量
由热力学第一定律
解得
对活塞和重物，根据动能定理
解得

18.【解析】导体棒沿斜面下滑，根据牛顿第二定律得
导体棒中的电流为
联立可得
可知导体棒沿斜面向下做匀加速直线运动，根据运动学公式可得
解得导体棒到达时的速度为
导体棒、距离最小时，有
经受力分析，可知
所以导体棒、组成的系统满足动量守恒，则有
解得
对导体棒，由动量定理可得
流过导体棒的电量
导体棒间的最小距离
联立解得
由动量守恒可得
则有
即
因为
解得 ，
根据能量守恒可得
解得
经受力分析，同速以后，棒继续减速，棒继续加速，当棒速度减为时，根据动量守恒得
解得
经分析棒静止，棒继续加速最终匀速，根据平衡条件可得
又 ，
联立解得

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