河南开封市五县2025-2026学年高二下学期物理期末自编练习题（二）

**基本信息** 以热学、电磁学、近代物理为核心，融入EAST核聚变、酒精检测仪等真实情境，通过基础辨析与综合应用考查物理观念和科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|分子动理论、理想气体状态方程、变压器原理|结合U形管液柱变化考查气体压强分析| |多选题|3|电磁感应、自感现象、电路动态分析|以教材插图为情境考查电磁现象解释| |实验题|2|气体实验定律、安培力测量|设计不规则固体体积测量装置，体现科学探究| |解答题|3|热力学定律、电磁感应综合、动量定理|结合汽缸活塞运动与能量守恒，考查科学推理|

河南省开封市五县2025-2026学年下学期高二年级物理学科 期末自编练习题（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列说法正确的是（     ） A．时，水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 B．沸水中的胡椒粉不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 C．处于热平衡状态的系统，温度不一定相同 D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 2．一款自动监测环境气压的装置由粗细均匀、导热良好的U形管和自动监测系统组成。如图所示，竖直放置的U形管右端开口，左侧管内用水银封闭了一定质量、可视为理想气体的空气。监测系统通过监测右侧液面的变化。结合温度即可得到环境气压。若外界温度下降的同时环境气压也发生了变化，导致形管右侧液面上升，忽略水银体积变化，则封闭气体的（     ） A．内能增加 B．压强增大 C．分子的数密度减少 D．分子热运动的平均动能不变 3．关于分子动理论，下列说法正确的是（     ） A．布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动 B．中国空间站内的物体都处于完全失重状态，所以在中国空间站内扩散现象不能发生 C．一定温度下一氧气瓶内气体的分子速率不可能都相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 D．寒冷的冬天将一铁块从室外拿到室内，铁块温度升高，则铁块分子的平均动能一定增大，每一个分子的动能都增大 4．为庆祝合肥六中建校70周年，学校举办了文艺展演活动，某节目在表演时需要在舞台一端放置由多个相同灯泡并联组成的灯带。现用一台交流发电机，通过原、副线圈匝数之比为4∶1的理想降压变压器给若干盏灯泡供电。发电机输出电压表达式为，不考虑灯泡电阻的变化，输电线总电阻r=10Ω，其他电阻不计，若副线圈两端的电压为u0，通过副线圈的电流为i0，下列说法正确的是（     ） A．若改变接入电路的灯泡数量，则 B．若减少接入电路的灯泡数量，剩下灯泡将变暗 C．若增加接入电路的灯泡数量，则通过原线圈的电流变小 D．若灯泡规格为“220V，60W”，为保证所有灯泡正常发光，接入副线圈的灯泡个数为175个 5．如图为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），通过在其真空室内加入氘（）和氚（）进行的核聚变反应释放出大量能量，被誉为“人造太阳”，是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。该装置中的聚变反应为能量。已知氘核、氚核、氦核的结合能分别为、、，则下列说法正确的是（    ） A．氦核的比结合能比氚核小 B．反应后氦核的结合能等于反应前氘核和氚核的结合能总和 C．该聚变反应释放的能量为（） D．氦核的核子平均质量比氘核小 6．斯特林循环由两个等温过程和两个等容过程组成。如图为斯特林循环的图像，一定质量的理想气体从状态开始沿循环曲线回到初始状态，其中和为两条等温线，和为两条等容线。下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体分子的数密度增大 B．过程的气体温度高于过程的气体温度 C．过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功 D．在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量 7．如图，在直角坐标系中充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为；区域同时存在竖直向上的匀强电场，场强大小为。一质量为、电荷量为的粒子从点垂直磁场方向射入磁场，恰能从点沿轴正方向进入区域，粒子在此区域运动的速度沿轴方向分量，比例系数与电场强度大小无关。不计粒子重力，则（     ） A．粒子在点的速度为 B．比例系数 C．在区域，粒子运动轨迹离轴最大距离为 D．粒子的最大速度为 二、多选题 8．如图所示，竖直放置的匝闭合矩形线圈处于方向水平向右的匀强磁场中，线圈以角速度绕竖直固定轴逆时针（俯视）匀速转动。已知线圈的电阻为、面积为。时刻，线圈平面与磁感线平行；时刻，线圈产生的感应电动势瞬时值为。下列说法正确的是（     ） A．时刻，线圈中的电流方向为 B．时刻，线圈中磁通量的变化率最大 C．磁感应强度为 D．线圈的电功率 9．如图所示四幅图片是教材中的插图，则下列说法中正确的是（     ） A．图甲中转动手柄使磁铁转动起来，由于电磁感应里面铝框也会跟着一起转动，稳定后铝框比磁铁转动慢 B．图乙为延时继电器，它是利用断开开关S时线圈A产生自感现象，所以电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间 C．图丙为磁流体发电机，A极板相当于电源的正极 D．图丁中下端刚好与水银液面接触的金属软弹簧通电后将上下弹跳 10．贵州交警为了打击酒驾、醉驾行为，保障道路交通安全，常用酒精浓度检测仪对路过的驾驶员进行酒精测试。图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，在对酒驾人员测试前，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，为定值电阻，且。当酒驾人员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（     ） A．酒精气体浓度越大，电源的输出功率可能越小 B．酒精气体浓度越大，气敏电阻R消耗的功率一定越小 C．电压表的示数变小，电流表的示数变大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小 三、实验题 11．小明设计了一种测量不规则固体体积的装置，其结构如图所示。装置由容器C、玻璃管A、带阀门K的玻璃管、容器B和可上下移动的水银槽D组成。已知容器C和管A的总体积V=800 cm3，外界大气压强p0=76 cmHg，设实验过程中温度不变。实验步骤如下： a.打开阀门K，使容器C内与大气相通，上下移动水银槽D，使左侧水银面到达刻度n处，关闭阀门K。 b.向上移动水银槽D，使左侧水银面上升至刻度m处，测得两管水银面高度差为h1=19 cm。 c.打开阀门K，将待测固体放入容器C中，再次上下移动水银槽，使左侧水银面重新回到刻度n处，然后关闭阀门K，重复步骤b，测得此时两管水银面高度差变为h2=25 cm (1)利用上述数据，容器B的体积为__________cm3，测得固体体积为__________cm3. (2)若实验过程中，容器内气体温度缓慢升高，而实验者仍按等温条件处理数据，分析测得的固体体积会__________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 12．小明同学为了测量某方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度的大小，设计了如图所示的装置，图中两根完全相同的弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘连接。已知方形磁铁的长度远大于金属棒的长度，现进行如下操作： a.断开开关S，用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为； b.将方形磁铁置于金属棒ab附近，方形磁铁在金属棒ab处的磁场可视为匀强磁场； c.闭合开关S，待系统稳定后，记录电流表的示数为I，用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为。 回答下列问题： (1)已知两根轻弹簧的长度，此时弹簧处于伸长状态，导体棒所受安培力方向________（选填“竖直向上”或者“竖直向下”），匀强磁场的方向为________（选填“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）。 (2)为了测出磁感应强度B的大小，还需要测量以下哪些物理量______________（多选）。 A．每个弹簧的自然长度 B．金属棒的质量m C．金属棒的长度L D．轻弹簧的劲度系数k (3)利用上述条件可得方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度________。（用已知量和测量的物理量符号表示） 四、解答题 13．石墨是工业生产中的重要原料，已知石墨的密度为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。认为组成石墨的碳原子是一个紧挨着一个的小球，求： (1)石墨中含有多少个碳原子？ (2)一个碳原子的直径是多少？ 14．如图所示，一导热良好的汽缸竖直放置，1、2两轻活塞将汽缸内封闭两部分一定质量的理想气体A和理想气体B，活塞1可以上下自由移动，活塞2锁定，活塞的横截面积为S，气体A和气体B的体积分别为V和2V，两气体的压强均为，汽缸底部有一个自动控制装置（图中未画出）可以向汽缸内气体A所在空间缓慢注入某种液体，现打开底部的自动控制装置，注入体积为的液体，注入液体过程中汽缸内气体不泄漏，环境的温度始终保持不变，忽略自动控制装置的体积，外界大气压强恒为p0，重力加速度的大小为g。 (1)求稳定后气体A的体积 (2)现将活塞2解除锁定，在活塞2上轻放一物块，稳定后活塞1恰好又回到初始位置，求物块的质量m。 15．如图所示，上表面光滑且足够长的“U”形金属导轨固定在倾角的斜面上，导轨间距L=0.5m，电阻不计。空间存在垂直于斜面向上且足够大的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.8T。t=0时，一质量m=0.08kg、电阻R=2Ω、长度也为L的导体棒，在沿斜面向上F=0.8N的恒力作用下由静止向上运动，t=8s时导体棒的速度达到最大。整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度g取10m/s2。求： (1)t=0时，导体棒的加速度大小a； (2)导体棒的最大速度大小vm； (3)0-8 s时间内，导体棒中产生的焦耳热Q。 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 《河南省开封市通许县2005-2006学年下学期高二年级物理学科期末自编练习题（二）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C A D B B AC AD BC 1．D 【详解】A．分子在永不停息地做无规则运动，即使时，水已经结为冰，水分子也不会停止热运动，A错误； B．沸水中胡椒粉的翻滚是由于水的对流运动所致，并非布朗运动；该现象不能说明布朗运动随温度升高而加剧，故B错误； C．根据热平衡定律可知处于热平衡状态的系统，温度一定相同，C错误； D．热平衡定律是温度概念的基础，也是温度计能够用来测量温度的基本原理，D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．U形管导热良好，外界温度下降，因此封闭气体的温度也会下降。 理想气体的内能仅由温度决定，温度降低，内能减小，A错误； C． U形管水银总体积不变，右侧液面上升，说明左侧封闭气体的体积增大，封闭气体分子总数不变，因此单位体积的分子数（分子数密度）减少，C正确； B．根据理想气体状态方程 变形得 已知温度减小、体积增大，则封闭气体压强减小，B错误； D．温度降低，则分子热运动的平均动能减小，D错误。 故选 C。 3．C 【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了微粒周围液体分子或气体分子的无规则运动，故A错误； B．扩散现象是由于分子热运动产生的，分子热运动永不停息，所以处于完全失重状态时扩散现象仍然可以发生，故B错误； C．一定温度下一氧气瓶内气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章、速率不等，但大量分子的运动遵循统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布，故C正确； D．温度升高，只是铁块分子的平均动能增大，并不是每一个分子的动能都增大，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．将变压器及原线圈等效成一个新的电源，在原线圈回路中有 根据， 联立解得 可得，故A正确； B．将变压器及副线圈等效成一个电阻，则有 根据，， 联立解得 若减少接入电路的灯泡数量，则副线圈的并联电阻增大，则等效电阻增大，在原线圈回路中有 可知原线圈的电流减小；在原线圈回路中有 可知原线圈两端的电压增大，根据 可知副线圈两端的电压增大，因在副线圈中所有灯泡是并联的，故所有灯泡两端电压的都等于，即所有灯泡两端的电压都增大， 则剩下灯泡将变亮，故B错误； C．将变压器及副线圈等效成一个电阻，则有 根据，， 联立解得 若增加接入电路的灯泡数量，则副线圈的并联电阻减小，则等效电阻减小，在原线圈回路中有 可知原线圈的电流增大，故C错误； D．每盏灯泡中的电流均为 设有n盏灯泡能够正常工作，可得副线圈的总电流为 根据 可得原线圈的电流为 又灯泡两端的电压为220V，即副线圈两端的电压为 根据 可得原线圈两端电压为 电阻r两端的电压为 根据欧姆定律可得 联立解得，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．聚变反应释放能量，说明生成物更稳定，而比结合能越大，原子核越稳定，因此氦核的比结合能大于氚核的比结合能，故A错误； B．聚变释放能量，生成物的总结合能大于反应物的总结合能（中子为单个核子，结合能为0），因此氦核的结合能大于氘核和氚核的结合能总和，故B错误； C．已知本身就是结合能（单位为能量），该反应释放的总能量为生成物总结合能减去反应物总结合能，即 不需要再乘以，故C错误； D．聚变反应存在质量亏损，总核子数不变，反应后产物的平均核子质量小于反应物的平均核子质量，因此氦核的核子平均质量比氘核小，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A.过程气体体积增大，分子总数不变，分子数密度减小，故A错误； B.由理想气体状态方程，离坐标原点越远的等温线温度越高。等温线在等温线外侧，因此的温度高于的温度，故B正确； C.图像中，图线与体积轴围成的面积表示气体做功，过程图线与体积轴围成的面积大于过程图线与体积轴围成的面积，过程气体体积增大，气体对外界做功，过程气体体积减小，外界对气体做功，因此气体对外做的功大于外界对气体做的功，故C错误； D.一次循环内能变化，气体对外做的总功等于图中循环包围的面积，由热力学第一定律，，因此,所以一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．设粒子在磁场中运动时的轨迹半径为，如图所示 有 得 由洛伦兹力提供向心力 有 得，A错误； B．在区域，粒子受到电场力和洛伦兹力的作用，沿轴方向只有洛伦兹力的分力 把速度分解到轴和轴方向，分别为和，有 沿轴方向，设经过时间，速度从增加到，由动量定理有，其中 得，其中 综上，得，B正确； C．由图可知，在的区域，粒子运动轨迹离轴的最大距离为，C错误； D．粒子沿轴正方向进入区域，运动轨迹为摆线，把速度分解为水平向右的分速度和斜向左上方的分速度，水平向右的分速度满足，粒子水平向右做匀速直线运动，分速度满足，粒子以做顺时针方向的匀速圆周运动； 当与方向相同时，粒子的速度最大，得最大速度，D错误。 故选B。 8．AC 【详解】A．根据右手定则可知时刻，线圈中的电流方向为，故A正确； B．时刻，线圈平面与磁感线垂直，穿过线圈的磁通量最大，变化率为零，故B错误； C．线圈产生的感应电动势瞬时值表达式为 时刻，有 可得磁感应强度为，故C正确； D．感应电动势的有效值 结合可得 线圈的电功率，故D错误。 故选AC。 9．AD 【详解】A．转动磁铁产生变化磁场，铝框内感应出涡流，安培力带动铝框同向转动，由于电磁感应需要相对切割磁感线，铝框转速始终小于磁铁转速，故A正确； B．断开开关S时，线圈B发生自感（不是线圈A），B中感应电流维持电磁铁磁性，衔铁延时释放；故B错误； C．等离子体含正、负带电粒子，磁场由N→S，根据左手定则，正离子向B极板偏转，负离子向A极板偏转，因此B是电源正极，A为负极，故C错误； D．弹簧通电后，相邻线圈电流同向、相互吸引，弹簧收缩，下端离开水银，电路断开，断电后弹簧在自身重力下，弹簧下端向下运动，下端再次接触水银，电路重新接通，重复上述过程，弹簧持续上下弹跳，故D正确。 故选AD。 10．BC 【详解】A．当电源的内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，电源的输出功率随外电阻的减小而增大。根据题意可知，，所以 酒精气体浓度越大，气敏电阻R越小，外电阻越小，则电源的输出功率越大，故A错误； B．将和r看成等效内阻，即 气敏电阻消耗的功率相当于等效电源的输出功率，当时，气敏电阻R消耗的功率最大；由于初始时，所以酒精气体浓度越大，R越小，R消耗的功率一定越小，故B正确； C．因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻R的阻值减小，根据闭合电路的欧姆定律有 可知电路中的电流增大，即电流表示数变大，电压表示数为 可知电压表示数变小，故C正确； D．根据电压表示数 可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比 即保持不变，故D错误。 故选BC。 11．(1) 200 192 (2)偏大 【详解】（1）[1]设B的体积为，待测固体体积为，已知， 未放入固体，关闭K后初始状态：压强，气体体积 末状态压强，气体体积 由玻意耳定律可得 即 整理得 代入数据解得 [2]放入固体后，关闭K后初始状态：压强，气体体积 末状态：压强，气体体积 由玻意耳定律可得 即 结合第一步结论，代入整理得 代入数据解得 （2）若容器内气体温度缓慢升高，相同体积下，封闭气体压强会比等温时更大，测得的水银面高度差偏大。根据 越大，计算得到的越大，因此测得的固体体积偏大。 【点睛】 12．(1) 竖直向上 垂直纸面向外 (2)CD (3) 【详解】（1）[1]根据题意可知，闭合开关S，待系统稳定后，弹簧长度减小，弹力减小，则导体棒所受安培力方向竖直向上； [2]由左手定则可知，匀强磁场的方向为垂直纸面向外。 （2）断开开关S，由平衡条件有 闭合开关S，由平衡条件有 联立解得 可知，不需要测量每个弹簧的自然长度和金属棒的质量，需要测量金属棒的长度L和轻弹簧的劲度系数k。 故选CD。 （3）由小问2解析可知，方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度。 13．(1) (2) 【详解】（1）石墨的质量 石墨的物质的量 含有的碳原子总数 代入解得 （2）石墨的摩尔体积 一个碳原子的体积 把碳原子看作球体，球体体积公式 解得直径 14．(1) (2) 【详解】（1）稳定后两部分气体压强还是相等，设为，汽缸导热良好，环境的温度始终保持不变，则气体温度不变，对气体，根据玻意耳定律有 对气体，根据玻意耳定律有 两式联立解得。 （2）在活塞2上轻放一物块，稳定后活塞2回到初始位置时设气体的压强为，对气体，根据玻意耳定律有 解得 活塞1为轻活塞，则此时气体的压强也为，以活塞2为研究对象，根据平衡条件有 解得。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）时导体棒速度为0，感应电动势、安培力均为0，对导体棒受力分析，由牛顿第二定律有 解得 （2）速度最大时加速度为0，受力平衡，导体棒所受安培力 方向沿斜面向下，由平衡条件有 解得 （3）对导体棒应用动量定理有 其中安培力冲量 解得 由能量守恒定律有 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 $