2025-2026学年高二物理下学期期末预测卷（一）

**基本信息** 2025-2026学年高二物理下学期期末预测卷，涵盖传感器、热学、电磁学等核心知识，以宇树科技机器人、防坠电梯磁缓冲等真实情境为载体，通过选择、实验、解答题梯度设计，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|传感器原理（第1题）、气体性质（第2题）、电磁感应（第4题）|基础题辨析概念，多选题（如第8题变压器动态分析）考查科学推理| |实验题|2题/16分|油膜法估测分子大小（第11题）、感应电流方向探究（第12题）|科学探究与理想模型法（如第11题(4)）结合| |解答题|3题/38分|输电系统计算（第13题）、氦气储能装置（第14题）、电梯磁缓冲（第15题）|工程情境综合应用能量观念（如第15题焦耳热计算）与模型建构|

2025-2026学年高二物理下学期期末预测卷（一） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题（本题共10小题，共46分。(在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 1．宇树科技公司制造的机器人使用了传感器，关于传感器下列说法中正确的是（　　） A．热敏电阻能够把光信号转换成电信号 B．干簧管是一种能够感知静电场的传感器 C．霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量 D．电感式位移传感器能够把物体位移的大小转化为线圈自感系数的大小 2．如图所示，一个密闭绝热容器用固定挡板隔开分成A、B两部分，容器中的气体为同种气体，它们的压强、温度。打开挡板上的开关K，使两部分互通，经过足够长的时间，再闭合开关。此时关于A、B两部分容器，下列说法正确的是（　　） A．A、B两部分容器内分子的数密度不相同 B．A、B两部分容器内分子的平均动能不相等 C．A、B两部分容器壁单位面积上受到气体分子平均作用力的大小相等 D．A、B两部分容器壁单位面积上在单位时间内受到气体分子平均冲量的大小不相等 3．对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（　　） A．甲图中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也一定为零 B．乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C．丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D．丁图为大量气体分子热运动的速率分布图，峰值向右侧移动的曲线②比曲线①对应的温度低 4．如图甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴。从上往下看，P、Q中均以逆时针方向电流为正。现Q中通如图乙所示变化电流，则P中感应电流随时间的关系为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示为某小型交流发电机的示意图，两磁极间存在水平方向的匀强磁场，线框绕垂直于磁场的水平轴匀速转动，产生的感应电动势与时间之间的关系式为。小灯泡的电阻为，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．线框的转速为 B．通过小灯泡电流的有效值为 C．线框处于图示位置时，感应电动势为零 D．线框转动过程中，穿过线框磁通量的最大值为 6．如图所示，竖直放置的两端开口的U形管，一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内，水银柱b的两个水银面的高度差为h。现将U形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中（水银没有溢出，外界大气压保持不变）（　　） A．空气柱的长度不变 B．空气柱的压强不变 C．水银柱b左边液面要上升 D．水银柱b的两个水银面的高度差h变大 7．如图所示，两足够长的通电直导线P、Q（垂直纸面）关于粗糙程度均匀的水平面对称分布，P、Q连线与水平面交点为O，P、Q通以大小相等、方向相反的恒定电流。一带负电的绝缘物块从A点以某一初速度向右运动，恰好运动到O点。下列说法正确的是（　　） A．从A到O，磁感应强度方向水平向右 B．从A到O，磁感应强度先增大后减小 C．从A到O，物块做加速度逐渐增大的减速运动 D．从A到O，物块做匀减速直线运动 8．如图所示，理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有滑动变阻器和定值电阻，各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，则（　　） A．电流表的示数变小 B．电流表的示数变小 C．电压表V的示数变大 D．变压器的输入功率变大 9．一定质量的理想气体从状态a经过状态b、c、d回到状态a，其压强p与体积倒数的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．b→c过程中气体要从外界吸收热量 B．d→a过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的平均碰撞次数不断减小 C．a→b过程中外界对气体做的功大于气体放出的热量 D．b→c过程中外界对气体做的功大于c→d过程中气体对外界所做的功 10．如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场（未画出），磁场方向垂直纸面向外，ac和bd是边界圆的两条互相垂直的直径。Q为半径Oa上的点，且。P为磁场边界上的点，。从P点沿PQ方向射入大量质子，质子的质量为m，电荷量为e，质子的速率范围从0到足够大均有分布。沿半径Oa，放置长为R的挡板，挡板厚度不计，质子打到挡板上时即被挡板吸收。已知，不计质子重力。下列说法正确的是（　　） A．挡板上有质子打到的区域长度为 B．劣弧aP上各点均有质子射出 C．劣弧ab上没有质子射出 D．质子在磁场中运动的最长时间不超过 二、实验题（每空2分，共16分） 11．在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸8mL。用注射器测得100滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示，数出图中轮廓内的小方格数，多于半个的算一个，不足半个的舍去，共数得114个小方格，图中正方形小方格的边长为1cm。 (1)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL。 (2)油酸膜的面积是______cm2 (3)按以上数据，估算油酸分子的直径是______m（保留2位有效数字）。 (4)实验中，体现的物理思想方法是______。（填字母） A．类比法 B．理想模型法 C．控制变量法 D．等效替代法 12．甲、乙两位同学分别采用a、b两图中的装置探究影响感应电流方向的因素。 (1)如图a，甲同学将条形磁铁从线圈上方由静止释放，使其笔直落入线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灯泡亮度越大。该现象说明了线圈中______（选填“磁通量”、“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。 (2)在图a中，甲同学还发现，磁铁N极靠近线圈时，出现的现象是______发光（填C或D）；磁铁穿过线圈，S极远离线圈时，出现的现象是______发光（填C或D）。 (3)乙同学提出用图b中的装置也可以开展研究。乙同学进行实验时，发现在闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转，那么下列操作中能使指针向右偏转的有（　　） A．断开开关 B．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合后将A线圈从B线圈中拔出 三、解答题（共38分） 13．（12分）如图所示的小型输电系统，已知发电机线圈abcd匝数。面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电导线的总电阻为，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区两盏白炽灯均标有“220V  40W”，电动机标有“220V  800W”，电灯及电动机均正常工作，电表均为理想表，其余导线电阻可忽略，变压器均为理想变压器。求 (1)若从垂直中性面开始计时，发电机线圈输出的瞬时电压u随时间变化的表达式 (2)输电导线损耗的电功率 (3)升压变压器原、副线圈匝数比 (4)若用户区的电动机发生断路故障，请理论分析输电系统的输电效率如何变化 14．（12分）某工业余热回收的氦气储能装置如图所示，装置的绝热圆筒内装有两个活塞，顶部重活塞外覆绝热层（热损失可忽略），底部轻活塞（质量可忽略不计）导热性能优异。初始时装置与车间环境处于热平衡，上下两腔各封闭氦气（可视为理想气体），两活塞间距及轻活塞到缸底间距均为，现通过缸底余热换热装置缓慢向气体传递热量 （和均为已知量）。设重活塞可以无摩擦地滑动，在整个过程中轻活塞位置保持不变，忽略气体泄漏。（重力加速度为，汽缸横截面积为，阿伏加德罗常数的值为） (1)对处在温度为的平衡状态的理想气体，其内能只由气体分子的动能构成。依据能量均分定理，每个气体分子的动能对内能的贡献为，为气体普适常数，利用该常数可将理想气体的三个实验定律统一为（为物质的量），即克拉伯龙方程。若上述装置吸收热量前后的温度分别为和，试利用上述规律写出热量与初末态温度间的关系。 (2)求系统再次稳定后轻活塞所受的摩擦力大小。 15．（14分）某高校研制小组设计了一种防坠电梯磁缓冲装置，其结构示意图如图所示。当电梯发生下坠故障时，在NMPQ区域产生磁感应强度。固定在地面的重物A上绕有总电阻为的单匝闭合矩形线圈，轿厢系统的总质量为，长为。当轿厢系统底部与线圈顶部重合时，轿厢系统的速度为，继续下降距离时，速度达到最小值，且此时MP未碰到弹簧，重力加速度。求： (1)轿厢系统速度为时，线圈中的感应电流大小； (2)轿厢系统继续下落的过程中，线圈中产生的焦耳热； (3)轿厢系统继续下落过程所用的时间。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025-2026学年高二物理下学期期末预测卷（一）》 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B C B B D CD BD AD 1．D 【详解】A．热敏电阻的作用是将温度（热信号）转换为电信号，不能转换光信号，故A错误； B．干簧管是感知磁场的传感器，依靠磁场使内部簧片磁化后吸合工作，无法感知静电场，故B错误； C．霍尔元件是将磁感应强度（磁学量）转换为霍尔电压（电学量）的传感器，选项中转换关系颠倒，故C错误； D．电感式位移传感器工作时，物体位移变化会改变线圈的磁路或磁介质分布，从而改变线圈自感系数，可将位移大小转化为自感系数大小，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】ABC．两部分气体达到平衡状态时，压强、温度、密度都相同，因此A、B两部分容器内分子的数密度相同、平均动能相等、单位面积上受到气体分子平均作用力的大小相等，故AB错误，C正确； D．由于最终两部分气体压强相等，则A、B两部分容器壁单位面积上在单位时间内受到气体分子平均冲量的大小相等，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．甲图中分子间距离为时，分子间斥力、引力都不为零，但是合力为零，分子势能最小，分子势能的大小与零势能的规定有关，因为没有规定零势能，所以此位置的分子势能不一定为零，故A错误； B．图乙由于玻璃板与液体间存在分子引力，故玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正确； C．图丙为液体的结构的示意图，由图可知，液体表面层的分子距离较大，但分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是分子斥力减小得更快，故表现出来的是引力，故C错误； D．丁图中温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，所以图中②对应的温度高，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】0−t0时间内，Q中电流沿逆时针方向均匀增大，根据安培定则判断可知，Q产生的磁场方向向上，且磁场B均匀增大，由楞次定律得知P中感应电流方向沿顺时针，方向为负；因为Q中产生的磁感应强度与电流成正比，有B=ki，则 则P中感应电动势为 感应电流大小为 同理，t0−2t0时间内，P中感应电流的方向沿逆时针，为正，感应电流大小为 2t0−3t0时间内，P中感应电流方向沿顺时针，为负，感应电流大小为。 故选C。 5．B 【详解】A．由感应电动势表达式 可得角速度 根据 可得转速 ，A错误； B．由感应电动势表达式 可得感应电动势最大值 故感应电动势有效值 交流电周期 一个周期内，仅半个周期有电流，根据有效值的定义有 解得，B正确； C．图示位置线框平面与磁场平行，磁通量为零，是与中性面垂直的平面，感应电动势最大，C错误； D． 单匝线框感应电动势最大值满足 可得磁通量最大值，D错误。 故选B 。 6．B 【详解】B．空气柱的压强，其中为a水银柱的高度，由于的大小不变，故空气柱的压强不变，故B正确； A．被封闭气体做等压变化，由于气体温度升高，根据盖—吕萨克定律可得，气体的体积增大，故空气柱的长度增大，故A错误； CD．被封闭气体的压强可知，h不变，水银柱b的两个水银面的高度差h不变，水银柱b左边液面不变，故CD错误。 故选B。 7．D 【详解】AB．由安培定则知两导线在AO之间磁场分布，如图所示： 由平行四边形定则，两磁场的合磁场方向水平向左，且由A到O两导线磁场增大且与水平夹角变小，所以合磁场沿水平向左增大，故AB错误； CD．由于AO之间磁场方向水平向左，与物块的运动方向共线，所以物块不受洛伦兹力，物块在运动过程中受到恒定不变的摩擦力，根据牛顿第二定律，物块做匀减速直线运动，故C错误，D正确。 故选D。 8．CD 【详解】理想变压器的输出的电压由输入电压和电压比决定，输入电压不变，所以输出电压也不会变： AB．当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知副线圈回路中电流变大，即电流表的示数变大，根据可知原线圈回路中电流变大，即电流表的示数变大，故AB错误； C．电压表V测电阻两端的电压，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路分压规律可知电压表V的示数变大，故C正确； D．根据可知副线圈回路的功率变大，根据理想变压器原副线圈功率相等可知变压器的输入功率变大，故D正确。 故选CD。 9．BD 【详解】C．a→b过程为等温变化，内能不变，体积减小，根据，可知外界对气体做功与放出热量相等，C错误； A．b→c过程为等压变化，根据图像中与原点连线斜率表示温度，可知，温度降低，内能减小，体积减小，外界对其做功，根据，可知气体向外界放热，A错误； B．d→a为等压变化，由，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的平均碰撞次数减小，B正确； D．b、d两状态气体体积相同，即b→c过程气体体积的变化量与c→d过程中气体体积变化量大小相等，b→c过程压强不变，而c→d过程压强减小，根据可知b→c过程中外界对气体做的功大于从c→d过程中气体对外界所做的功，D正确。 故选BD。 10．AD 【详解】A．打到挡板上的质子，最大半径的轨迹到达圆心O点，最小半径的轨迹相切于E点 挡板上有质子打到的区域为OE，长度等于PQ，等于0.8R，A正确； B．当质子速度接近0，离开磁场的位置也接近P点。随着速度的增大，质子射出区域的临界点为与挡板相切后到达F点 劣弧aP上有质子射出的区域为PF，aF之间无质子射出，B错误； C．质子越过挡板后，在边界上射出的临界点为恰好越过圆心O，到达N点。 连接，，，，所以劣弧ab上Nb段有质子射出，C项错误。 D．当质子速率足够小时，轨迹半径足够小，相对轨迹圆，磁场圆可近似看作直线（见放大图）， 质子从P点射入到离开磁场，轨迹圆的最大圆心角不会超过254°，质子在磁场中运动的最长时间不超过，D项正确。 故选AD。 11．(1) (2)114 (3) (4)B 【详解】（1）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积。 （2）油酸膜的面积为。 （3）单分子油酸膜的厚度等于油酸分子的直径，故。 （4）在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是理想模型法。 故选B。 12．(1)磁通量变化率 (2) C D (3)AC 【详解】（1）释放高度越高，灯泡亮度越大，该现象说明了线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。 （2）[1]磁铁N极靠近线圈时，穿过线圈的磁通量向上增大，根据楞次定律可得，线圈中将产生顺时针方向的感应电流，所以二极管C发光； [2]S极远离线圈时，穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，所以二极管D发光。 （3）由于在闭合开关时灵敏电流计指针向左偏转，即穿过线圈的磁通量增加时指针向左偏转，磁通量减小时指针向右偏转，断开开关或者开关闭合后将A线圈从B线圈中拔出均可使得穿过线圈的磁通量减小，而开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动，线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，指针向左偏转。 故选AC。 13．(1) (2)8W (3) (4)输电效率提高 【详解】（1）若从垂直中性面开始计时，发电机线圈输出的瞬时电压u随时间变化的表达式为（V）； （2）电灯和电动机正常工作，则W 解得=4A 由变压器原、副线圈电流之比与线圈匝数比的关系 解得=0.4A 故输电导线损耗的电功率W （3）依题意A，而 原线圈电压有效值为V=222V 升压变压器原、副线圈匝数比为 解得 （4）若用户区的电动机发生断路故障，则用户端的总电阻R总变大，则总电流减小，故输电线上的电压损失和功率损失均减小，输电的效率因为损耗减小得以提高。 14．(1) (2) 【详解】（1）在给底部汽缸传递热量前，设底部汽缸内压强为，由理想气体性质可知，顶部汽缸内压强也为，故 由题意可知，当热量缓慢传递给底部汽缸，两汽缸温度同步升高，且顶部汽缸内的气体对重活塞做功，设热量传递结束后，两活塞间距为，则上述做功可表示为 利用能量均分定理，两个汽缸中的气体总内能的增量为 故由热力学第一定律可知 当热量传递结束后，由于重活塞可无摩擦滑动，故对顶部气体 联立可得 （2）设热量传递结束后，底部汽缸内气体压强为，则 因此，为维持轻活塞位置不变，作用在轻活塞的摩擦力为 可得 联立可得 联立解得 另解：（1）在给底部汽缸传递热量前，设底部汽缸内压强为，由理想气体性质可知，顶部汽缸内压强同为，系统吸热后，两活塞间距变为，由于上部分气体为等压过程，故由盖-吕萨克定律可得 上部气体对外做功 由题意可知，上下两部分气体总内能增量为 故由热力学第一定律得 又由题意可知 联立可得 （2）底部汽缸的下部分气体为等容过程，设吸收热量后，气体压强为，由查理定律可得 对轻活塞，由题意可知其所受静摩擦力为 联立可得 解得 15．(1)30A (2)450J (3)0.3s 【详解】（1）感应电动势为 线圈中的感应电流大小 （2）速度达到最小值时，加速度为零，可得 解得 轿厢系统继续下落的过程中，线圈中产生的焦耳热 （3）在轿厢系统下落过程中，由动量定理 此过程的电荷量为 联立，解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $