北京市清华大学附属中学2025-2026学年高二第二学期期中物理试卷

高二第二学期期中试卷 物理 2026.04 学部 班级 姓名 考号 一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题意的。) 1.我国民用照明电路使用的是() A.交变电流220V B.恒定电流220V C.交变电流380V D.恒定电流380V 2.下列选项中的线圈都在匀强磁场中匀速转动，其中不能产生交变电流的是（) X 3.风力发电近年来在全球范围内得到了迅速的发展。特别是在中国，风电产业已经成为 国家能源结构转型的关键组成部分之一。图甲是一风力发电机组，其发电机的简化结构如 图乙所示，图中交流发电机、定值电阻R、交流电流表组成闭合回路，线圈ABCD逆时针 匀速转动，在线圈中产生正弦式交变电流，图示位置线圈平面与磁感线平行。下列说法正 确的是() 甲 第1页，共10页 A.线圈转动到图示位置时，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也为零 B.线圈转动到图示位置时，感应电流方向为ABCDA C.线圈匀速转动时，交流电流表指针左右摆动 D、线圈转动到中性面的瞬间，电路中的电流最小 4.将如图所示的交流电加在电阻R两端，横轴上方为按正弦规律变化的电流，下方为三 角形脉冲电流，已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的√倍，则该交变电流的有效值为 () MIIA 4 t/s A.3A B.√10A c厚4 D.2V3A 5.如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C、线圈L和电阻R串联后接在同一 个交流电源上，供电电压瞬时值为=Umsinot,三个电流表各有不同的读数。现保持Um 不变，使w变小，则( A.A1读数变小；A2读数变小；A3读数不变 B.A1读数变小；A2读数变大；A3读数变小 C.A1读数变大；A2读数变小：A3读数不变 D.A1读数变小；A2读数变大；A3读数不变 6.“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇 宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是() A.电磁波在任何介质中传播速度均为3×10m/s B.红外线的波长比紫外线大 C.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D,法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 7.下列说法正确的是() A.物体吸收热量后内能可能减少 B.给自行车胎打气，越打越费力是因为分子间存在斥力 C.气体在100℃时每个分子的动能都大于其在50℃时的动能 D.光学显微镜下观察到悬浮在水中的花粉分子的无规则运动是布朗运动 第2页，共10页 8.某发电机原理如图甲所示，金属线框匝数为N,阻值为R,在匀强磁场中绕与磁场垂 直的O0轴匀速转动。阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示，其周期为T。则线框转动 二周的过程中() 甲 A. 线框某条边中电流方向不变 B,线框电动势的最大值为U C.流过电阻的电荷量为2T四 πR D.流过电阻的电荷量为47V。 πR 9.容积相同的甲、乙两个容器中，装有质量相等的氧气，两容器内的温度分别为0℃与 100℃，氧气分子的速率分布情况如图所示。下列说法正确的是（) 各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 20 15 甲 10 0 100以 00-300 00 400 600~700 g009C°速率室区间/m·s) A.甲容器内的温度为100℃，乙容器内的温度为0℃ B.甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小 C.单位时间内，甲容器中氧气分子与单位面积器壁碰撞的次数比乙容器多 D,甲容器中气体的压强比乙容器大 10。抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的 小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是() 树脂 树脂 树脂 D 树脂 二、不定项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每题至少有一个正确答案。选 对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分) 11.下列所列词句中，可以用分子热运动解释的是() A.酒香不怕巷子深 B,踏花归去马蹄香 C,拂墙花影动，疑是玉人来 D.风沙刮地塞云愁 12.“海琴”号是我国于2025年投入使用的新型6000米级深海电动潜水器，某次深海作业 过程中，其内部封闭的理想气体经历了a→b→c→a一个完整循环过程，其p→V图如图所 示，已知a→b过程图线为反比例曲线。下列说法正确的是（) Po 0 2P0 3 % 3% A.气体在状态b时的压强为一Po 3 B.a→b过程中气体对外界做的功等于c→a过程中外界对气体做的功 C.α→b过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功 D.一个完整循环过程气体从外界吸收热量 13.LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，电流方向为顺时针且电流正在增大，下列 说法正确的是（) A.该时刻电容器上极板带负电荷 B,电容器两极板间电场强度正在变小，电场能减少 C。该时刻线圈的自感电动势正在增大，电场能增大 D.若线圈的自感系数增大，振荡电路的频率变小 14.如图甲所示电路中变压器为理想变压器，其原线圈接有如图乙所示正弦交流电，变压 器原、副线圈的匝数比乃：n2=1:5,电表均为理想交流电表。已知R。为保险丝，其熔断 电流为3A,阻值为12，滑动变阻器的最大阻值为42，现将滑动变阻器的滑片P从b端 缓慢移动至a端，则此过程中（) 第4页，共10页 0 图甲 图乙 A、保险丝R熔断前，电流表的示数逐渐减小 B.保险丝R熔断前，电压表的示数逐渐增大 C.当滑片P位于b端时，电压表读数为4V D.保险丝R中电流刚达到熔断电流时，变压器输入功率为15W 15.某同学利用如图所示电路模拟远距离输电。图中交流电源电压为6V,定值电阻 R=R2=202,小灯泡L,、L2的规格均为“6V1.8W”,理想变压器T、T,原副线圈 的匝数比分别为1：3和3：1。分别接通电路和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，() 流电源 A.L,与L2一样亮 B.L2比L更亮 C.R上消耗的功率比R的大 D.R上消耗的功率比R2的小 16.“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析， 特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律 类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源， 发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的 地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是() 777777777777777元 7777 A从M点到N点声波波长变长 B.S点气温低于地面 C.忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D.若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线NMS 第5页，共10页 三、实验题（每空2分，共16分） 17.某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段 空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺上读取，空气柱的压强可以从与空气柱相连的压 力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 051 2压力表 4 正至正店 柱塞 压强 注射器 五 传感器 空气柱 计算机 数据采集器 橡胶塞 甲 乙 丙 (1)在相同温度下，A、B两个小组分别进行了实验，并在同一坐标纸上作出了如图乙所示 的图像，两组同学实验所用注射器内的气体质量分别为m4和ma,由图像可知m4」 mg(选填“>w=”或“<”)。 (2)如图丙，该小组换用传感器继续探究气体等温变化的规律。实验时某同学缓慢推动活 塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V, 由压强传感器测得的压强值在计算机屏幕上实时显示。实验过程中该同学用手紧紧握住 了注射器针筒，则实验得到的图像可能是 D (3)①该小组的同学调整坐标参数后，计算机屏幕显示如图所示，其纵坐标表示封闭气体 的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的· 第6页，共10页 V/mL A.热力学温度T 20 D.摄氏温度t C.压强p D压强的倒数 10 0 -5 ②细心的同学发现该图线没有过坐标原点，反映了实验中有一定的误差。若该实验的误差 仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积△V导致，由图线可得△V大小为l (结果保留1位有效数字)。 18.(1)图甲是用扫描隧道显微镜拍下的一个“原子围栏”的照片。这个原子围栏是由96个 铁原子在铜的表面排列成直径为2.8×108m的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直 径约为 m（π取3.14，结果保留1位有效数字)。 甲 (2)在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25L油酸，倒入标注250mL的 容量瓶中，再加入酒精后得到250L的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴 入100滴溶液，溶液的液面达到量简中1L的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒 有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有 正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图乙所示。坐标格的每个小正方形大小为 2cm×2cm。由图乙可以估算出油膜的面积是 cm2。由此估算出油酸分子的直 径是 m（本空结果保留1位有效数字)。 (3)做“用油膜法估测分子的大小”实验时，四个同学都有一个操作错误，其中导致最后所测 分子直径偏大的是 A.甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际 浓度比计算值小了 B.乙同学用注射器和量简测得58滴油酸酒精溶液为1L,不小心错记录为57滴 C.丙同学在计算完注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器 取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗 D.丁同学计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格 第7页，共10页 四、计算题（本题共4小题，共46分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有 数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位) 19.(10分)如图所示，折射率n=√2的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线 从顶点入射，与竖直方向的夹角a=45°。已知圆柱横截面半径为R,真空中光速为c。 求： (1)光线射入圆柱时的折射角0； (2)光线从射入圆柱至射出时的时间t(不考虑光线在圆柱内的反射)。 20.(10分)过强的电磁辐射对人体有很大危害。为了确保安全，规定工作场所受电磁辐 射强度Z(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5W/m2。某无线电 通讯设备的电磁辐射的功率为P=15kW,求： (1)请直接写出距离通讯设备为r处的电磁辐射强度Z的表达式（用P和r表示）： (2)为了保证安全，人距离通讯设备至少多远，取=3？ 第8页，共10页 21.(12分)电吹风：如图为某人设计的电吹风电路的示意图，a、b、c、d为四个固定触 点。可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可以处于 停机、吹热风、吹自然风三种工作状态。m,和2分别是理想变压器原线圈和副线圈的匝 数。该电吹风正常工作时各项参数如表格所示。不考虑小风扇电机的机械摩擦损耗及温度 对电阻的影响。 热风时电吹风输入功率乃 500W 自然风时电吹风输入功率乃 60W 小风扇额定电压U 60V 小风扇输出机械功率 48W (1)求小风扇工作时变压器原线圈和副线圈中的电流比； (2)计算电热丝的电阻； (3)求小风扇电机的效率。 小风扇 电热丝 灯 n2 bo ● 220V 交流电 oa 第9页，共10页 22.(14分)压强产生的原因有多种情况： (1)①正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n 为恒量。为简化问题，我们假定：()粒子大小可以忽略，其速率均为v,且与器壁各面 碰撞的机会均等：(b)与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。 利用所学力学知识，推导出器壁所受压强p与m、n和v的关系； ②理想气体不考虑分子间的相互作用，故可以忽略分子势能，气体内能可以近似等于所有 气体分子动能的总和。“温度是分子平均动能的标志，即T=aE(a为物理常量，E为分 子热运动的平动动能)”，推导气体内能U'与体积V和压强p的关系。已知一定质量的理 想气体，其压强与热力学温度T的关系为p=kT,式中n为单位体积内气体的分子数，k 为常数。不考虑气体分子的转动。 (2)伯努利原理：对于流动的气体或液体，流速大的地方压强小，流速小的地方压强 大。如图所示，一根水平放置的管道，从左往右逐渐变粗，流体从中流过。管内流体稳定 流动时具有这样的特点：（α）管内各处液体体积无法压缩且密度均相同；(b)管内各处液 体流速不随时间改变。选取横截面C和横截面D之间的液体为研究对象，当C处液体流 动很小一段距离，到达C处，D处液体正好流动到D处。设管道入口处横截面积为S, 压强为卫，流体流速为Y;管道出口处横截面积为S2,压强为P2,流体流速为2。设流 体密度始终为P,忽略流体的粘滞阻力和管壁对流的阻力。清根据守恒思想和功能关系， 推导压强与流速的关系满足：A+P叫=A+)PG。 DD C 第10页，共10页 高二第二学期期中物理试题答案 (清华附中高24级)2026.04 一、 单选题（每题2分，共20分） 123 45 6 8 9 10 D B B A D B 二、不定项选择题（每题3分，共18分。每题至少有一个正确答案。选对得3分，递对但 不全得2分，钳选、多进，该小题不得分) 11 12 13 14 15 16 AB AC BD CD BC D 三，实验题（每空2分，共16分） 17.(1)> (2)B (3)D 1 18.(1)9×10-10 (2) 256 4×10-10 (3)AB 四，计算题 19.(10分)(1)0=30° (2)t=6R 【详解】(1)根据光的折射定律有n=sinC sin 解得光线射入圆柱时的折射角为0=30° 45o (2)光在玻璃圆柱内的光路图如图所示： 由几何关系可得光线在圆柱内的长度为1=2Rcos0=√R 则由n=可得光在圆柱内的传播速度为=S=二=2， n2=2c 6R 所以解得光线从射入圆柱至射出时的时间为1=二= P 20.(10分)(1)Z= 4nr2 (2)50m 【详解】(1)由题意可知z=P=P S4πr2 (2)将z=0.5wm2、P=15kw代入到z=P r3 解得r=50m 21.(12分)(1)：I2=3:11:(2)R=1102;(3)7=80% 【详解】(I)根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压关系可知 片：n2=U,:U2=220:60=11:3 1/3 则原线圈和副线图中的电流之比为 I:12=n2:m=3:11 (2)电热丝的功率为 P=R-B=500W-60W=440W 根据 R 知电热丝的电阻为 U22202 R= P440 2=1102 (3)小风扇电机的效率为 7=2x100%=￡×10%= 8W P总 ×100%=80% 60W 2（14分)1少@p-号m,@0'=2:2)见解新 【详解】(1)①一个粒子每次与器壁碰撞过程对器壁的冲量为 Io=mw-（-mw)=2mv 由于粒子与器壁各面碰撞的机会均等，则在时间△：内有二的粒子在器壁面积S。上发生碰 6 撞，此过程与器壁碰撞的粒子总数为 N=l Ar 则时间△t内粒子给器壁的总冲量为 I=NI 根据动量定理有 F△r=I 器壁所受压强 解得 p=m ②根据题意气体分子的平均动能为 瓦=7 a 气体的分子数目 N。=nV 压强与热力学温度T的关系为 2/3 气体的内能 pa=nkT U'=NoEx 解得 U's卫' ak (2)在相同时间△：内流过截面C的液体体积等于流过截面D的液体体积 A'%=SyAt=S22△t 令液体从做往右流动，以上述液体为研究对象，截面C左侧液体对该对象做正功为 W=P,△V 截面D右侧液体对该对象做负功为 m2=一P2△V。C、D间液体流动至C',D间，可等效为C',D间液体不动，C、C间液体 流动至D,D间，C、C间液体质量 △m=pA'g 由于管道水平放置，液体的重力势能不变，对该部分液体，根据动能定理有 用+所=时-方Am 解得 i+=a+ 1 1. 2 3/3