湖南长沙市雨花区2025-2026学年高二下学期期末考试物理自编试卷（人教版）

**基本信息** 以航天服气体状态分析、夜光手表氚衰变等科技与生活情境为载体，覆盖电磁学、热学、光学及近代物理模块，通过实验探究与综合计算考查物理观念建构及科学思维能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/43分|交流电（电容器耐压值）、表面张力、折射率、气体P-T图像、电磁感应|结合水的表面张力现象考查受力分析，通过气体状态变化图像培养科学推理能力| |非选择题|5题/57分|变压器实验（控制变量法）、玻璃折射率测量（误差分析）、电磁感应综合（金属棒轨道运动）|实验题注重操作细节（如变压器铁芯硅钢片结构），综合题（金属棒与塑料棒弹性碰撞）融合动量与电磁感应，体现模型建构素养|

湖南省长沙市雨花区2025-2026学年高二下学期期末考试自编试卷 物理试题 （ 考试时间：75分钟； 分值：100 分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效． 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回． 第一部分（选择题 共43分） 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。 1．一个电容器接在220 V正弦交流电源两端，要使电容器正常工作，其耐压值不得低于（     ） A． B．220 V C． D．110 V 2．如图所示，把质量为m的金属缝衣针放在一张餐巾纸上，再将餐巾纸轻放在水面上，餐巾纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．水的表面张力方向竖直向上 B．水对缝衣针的作用力方向竖直向下 C．水对缝衣针的作用力大小等于mg D．水对缝衣针的作用力大小大于mg 3．下图表是在20℃时，波长为589.3nm的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是（　　） 表：几种介质的折射率（） 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 玻璃 氯化钠 1.54 水 1.33 二硫化碳 1.63 水晶 1.55 酒精 1.36 空气 1.00028 A．这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B．水晶对不同颜色的光的折射率都是1.55 C．这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射 D．这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射 4．航天服是保障航天员的生命活动和正常工作的个人密闭装备，其内密封有一定质量的气体（可视为理想气体）。某次对航天服进行性能测试过程中，航天服内气体经历了三种状态，其图像如图所示，A、B、C状态的体积比为。关于航天服内的气体，下列说法正确的是（　　） A．过程中，单位时间内、单位面积上气体分子对航天服碰撞的次数减少 B．过程中，每个气体分子对航天服的撞击力都变大 C．过程中外界对气体做的功大于过程中外界对气体做的功 D．过程中气体放出的热量小于过程中气体放出的热量 5．用如图所示装置探究电磁感应现象，闭合开关瞬间，灵敏电流计的指针向右偏转。下列操作也能使电流计指针向右偏转的是（　　） A．拔出线圈A B．将闭合的开关断开 C．将软铁棒插入线圈A D．将滑动变阻器接入电路的阻值调大 6．如图所示电路中，灯泡与带铁芯的线圈（直流电阻可忽略）并联接在电源上，则（　　） A．S闭合后，灯泡逐渐变亮 B．S闭合后，灯泡一直亮 C．S断开时，灯泡立即熄灭 D．S断开时，灯泡先闪亮后又熄灭 7．如图所示，一轻弹簧竖直固定在地面上，上端连接质量为的物体B，质量为的物体A从B正上方某高度处自由下落，与B发生碰撞后（不粘连）两者立刻一起以相同的速度向下运动，此后，A、B在运动过程中恰好不分离。已知弹簧的弹性势能为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧处于弹性限度内，重力加速度为，不计空气阻力。则（　　） A．A、B碰后立刻向下做减速运动 B．A、B一起运动过程中加速度的最大值为 C．A、B碰撞过程中损失的机械能为 D．A、B运动至最低点时弹簧弹力大小为 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．氚是最简单的放射性原子核，夜光手表是利用氚核衰变产生的射线激发荧光物质发光。氚核发生衰变过程中除了产生粒子和新核外，还会放出质量数和电荷数为零的反中微子。氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是（　　） A．衰变方程为 B．的比结合能小于的比结合能 C．若有质量为168g的氚核，经过25年后，剩余氚核的质量为42g D．氚与氧反应生成的超重水没有放射性 9．将一定质量的某种理想气体密闭在容积可变的容器中,其压强(P)随密度(ρ)变化的规律如图所示,其状态经历了如图所示ab、bc、cd、da四个过程的变化,其中cd的延长线通过原点,ab与水平轴平行,be与竖直轴平行,da是双曲线的一部分,则下列说法正确的是 A．da过程气体温度保持不变 B．ab过程气体可能从外界吸收热量 C．bc过程气体一定向外界放出热量 D．cd过程气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少 10．A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图所示，其中一个放出粒子，另一个放出β粒子，与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹（　　） A．甲图为α衰变的轨迹图，乙图为β衰变轨迹图 B．甲图为β衰变的轨迹图，乙图为α衰变轨迹图 C．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹 D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹 第二部分（非选择题 共57分） 3、 非选择题：本大题共5题，共57分。 11．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_______。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．微小放大法 (2)为完成本实验，实验室提供了以下器材，还需选用的有_______。 A．干电池组 B．交流电源 C．直流电压表 D．交流电压表 (3)观察变压器的铁芯和两个线圈的导线，发现_______。 A．铁芯是整块硅钢 B．铁芯是绝缘的硅钢片叠成 C．导线细的线圈匝数多 D．导线粗的线圈匝数多 (4)某同学仅进行下面某一项操作后，观察到副线圈电压增大一些，则下列可能的操作是_________。 A．增大交流电源的频率 B．减少副线圈的匝数 C．增加原线圈的匝数 D．摆正并拧紧松动的铁芯 12．某实验小组用插针法做“测量玻璃的折射率”实验。 (1)按如图（a）所示进行实验，以下表述正确的是 （填正确答案标号）。 A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa'和bb' B．实验时P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些，以减小实验误差 C．实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差 D．在观察者同一侧依次插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，这样就可以确定出射光线和出射点O' (2)请将图（b）中光路图补充完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射时的折射角θ2； (3)该玻璃砖的折射率可表示为n=_________（用θ1和θ2表示）； (4)若实验中，已画好玻璃砖界面aa'和bb'，不慎将玻璃砖向上平移了一些，如图（c）所示，实验中其他操作均正确，测得的折射率将 （填正确答案标号）。 A．偏大 B．偏小 C．不变 D．无法确定 13．在光滑水平面上有一个内外壁均光滑的汽缸，汽缸内有一横截面积为的活塞，活塞密封一定质量的理想气体。现对汽缸施加一水平向左的拉力，其大小为为外界大气压强），如图甲所示，稳定时封闭气体的压强为，体积为；若用同样大小的力水平向左推活塞，如图乙所示，稳定时封闭气体的压强为，体积为。已知汽缸的质量为活塞质量的10倍，忽略密封气体的质量和温度的变化，求： (1)和的比值； (2)和的比值。 14．某发电机原理如图所示，矩形线圈ABCD匝数、面积电阻，图示位置线圈平面与磁感线平行，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，在外力作用下线圈绕对称轴匀速转动，角速度，求线圈从图示位置转过的过程中 (1)产生的平均感应电动势； (2)电阻R上产生的热量Q。 15．如图所示，间距为的倾斜平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，有一匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度大小为，倾斜轨道完全处在该磁场中，轨道上端连接一定值电阻。间距为的水平平行光滑金属导轨与足够长，导轨的水平部分和倾斜部分由光滑绝缘微小圆弧平滑连接，矩形区域完全处在竖直向上的另一匀强磁场中，磁感应强度大小为，该区域边长为。的右边静置一根质量为的金属棒，金属棒右侧还有足够多相同的塑料棒，塑料棒质量均为，从右向左编号1，2，3…n。最初开关闭合，现将质量为的细金属棒从离水平面足够高处静止释放，运动到倾斜轨道底端时断开开关。已知两金属棒的电阻值均为，重力加速度取，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，所有棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求： (1)金属棒运动到倾斜轨道底端时已经达到稳定，求此时该棒速度的大小； (2)求金属棒第一次跨过的速度的大小； (3)所有碰撞均为弹性碰撞，求最终运动的塑料棒最大序号，其速度的大小为多少？（本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可） 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 $ 湖南省长沙市雨花区2025-2026学年高二下学期期末考试自编试卷 物理试题（解析版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C D C D C AC CD AC 1．A 【详解】正弦交流电源标注的220V为电压有效值，正弦交流电电压最大值与有效值的关系为 电容器的耐压值是其可承受的最大瞬时电压，因此耐压值不低于交流电的最大值，电容器才能正常工作，不会被击穿。 故选A。 2．C 【详解】A．液体的表面张力方向沿液体表面的切线方向，不是竖直向上，故A错误； B．缝衣针静止在水面，处于平衡状态，竖直方向重力向下，因此水对缝衣针的总作用力方向竖直向上，故B错误； CD．缝衣针静止，受力平衡，在竖直方向上，水对缝衣针的作用力的合力与重力大小相等、方向相反，因此水对缝衣针的作用力大小等于，故C正确，D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．由表可知，这种光对玻璃的折射率比水的大，由分析可知，这种光在玻璃中的速度小于在水中的速度，故A错误； B．水晶对不同颜色的光的折射率不同，故B错误； C．由于这种光对玻璃的折射率比水的大，所以这种光对玻璃的折射率比水的大，故C正确； D．这种光对水的折射率比水晶的小，根据分析知，水的临界角比水晶的大，则这种波长的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射，故D错误； 故选C。 4．D 【详解】A．A→B过程中，温度不变，体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，由于温度一定，则分子运动的平均速率一定，一个分子与航天服撞击的平均作用力一定，而压强增大，则单位时间内、单位面积上气体分子对航天服碰撞的次数增多，故A错误； B．A→B过程中，气体压强是由于大量的气体分子无规则运动碰撞器壁产生的，是大量气体分子作用在航天服内壁单位面积上的平均撞击力增大，不是每个气体分子对航天服的撞击力都变大，故B错误； C．根据 A→B过程和B→C过程气体的相同，而A→B过程压强逐渐增大，B→C过程压强不变，所以B→C过程的压强较大，则A→B过程中外界对气体做的功小于B→C过程中外界对气体做的功，故C错误； D．A→B过程温度不变，所以内能不变，根据热力学第一定理 可知A→B过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功；B→C过程温度降低，所以 可知B→C过程中气体放出的热量大于外界对气体做的功，结合C选项可知，A→B过程中气体放出的热量小于B→C过程中气体放出的热量，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】闭合开关瞬间，左边闭合电路中的电流增大，使A中的磁场增强，穿过B的磁通量变大，此时B中产生感应电流，且灵敏电流计的指针向右偏转。 A．当拔出线圈A时，穿过B的磁通量变小，此时B中产生感应电流，使灵敏电流计的指针向左偏转。故A错； BD．将闭合的开关断开时左边闭合电路中的电流由有变到无，或将滑动变阻器接入电路的阻值调大时，左边闭合电路中的电流变小，都使A中的磁场减弱，穿过B的磁通量变小，此时B中产生感应电流，使灵敏电流计的指针向左偏转，故BD错； C．当将软铁棒插入线圈A时，使A中的磁场增强，穿过B的磁通量变大，所以B中产生的感应电流，使灵敏电流计的指针向右偏转。故C正确。 故选C。 6．D 【详解】AB．S接通的瞬间，所在支路中电流从无到有发生变化，因此，中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于有铁芯，自感系数较大，对电流的阻碍作用也就很强，所以S接通的瞬间中的电流非常小，即干路中的电流几乎全部流过灯，所以灯会亮；又由于中电流逐渐稳定，感应电动势逐渐消失，灯逐渐变暗，线圈的电阻可忽略，对灯起到“短路”作用，因此灯最后熄灭。 故AB错误； CD．S断开时，与灯组成回路，感应电动势较大，电流较大，灯泡先闪亮后又熄灭。 故C错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．碰前A自由下落，根据动能定理有 解得 A、B碰后立刻一起以相同的速度向下运动，系统所受合力向下，根据 由于弹簧弹力变大，可知，碰后A、B一起先向下做加速度减小的加速运动，故A错误； B．结合上述，当加速度减为零时，速度达到最大，此时的位置为简谐运动的平衡位置，当A和B恰好不分离时，A、B之间弹力为0，A的加速度为重力加速度，则B的加速度也为重力加速度，可知，在最高点时弹簧刚好达到原长，加速度为，根据简谐运动的对称性可知，A、B一起运动过程中加速度的最大值为g，故B错误； D．结合上述，根据简谐运动的对称性可知，A、B运动到最低点时的加速度也为，此时根据牛顿第二定律有 可知，A、B运动至最低点时弹簧弹力大小为 故D错误； C．A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有 碰撞过程中损失的机械能为 B开始处于静止时，根据平衡条件有 结合上述，A、B碰撞后至运动到最高点时弹簧恰好处于原长，该过程有 解得 故C正确。 故选C。 8．AC 【详解】A．根据核反应质量数和电荷数守恒，核反应方程为，A正确； B．更稳定，的比结合能大于的比结合能，B错误； C．根据 可得 C正确； D．元素具有放射性，与元素处于单质还是化合物状态无关，D错误。 故选AC。 9．CD 【详解】A.根据一定质量理想气体方程，且得到：，所以图像斜率与温度成正比所以da过程气体温度变大，A错误 B.根据A选项分析，ab过程斜率变小，温度降低，而理想气体内能只与温度有关，内能减小．密度变大，体积减小，所以外界对气体做功，根据热力学第一定律：得，所以气体放热，B错误 C.bc过程斜率变小，温度降低，内能减小，密度不变，体积不变，，结合得到，所以气体放热，C正确 D. cd过程斜率不变，气体温度不变，分子平均动能不变，但气体压强减小，根据压强微观解释，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少，D正确 10．AC 【详解】AB．原来静止的核在放出粒子的过程中总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，且新原子核和粒子的动量大小相等，由左手定则判断可知衰变的轨迹为外切圆，β衰变的轨迹为内切圆，所以A正确；B错误； CD．由 可得，动量一定时，电量小的半径大，所以b为粒子轨迹，c为β粒子轨迹，则C正确；D错误； 故选AC。 11．(1)A (2)BD (3)BC (4)D 【详解】（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选A。 （2）本实验原线圈需要连接低压交流电源；需要用交流电压表测量副线圈的输出电压。 故选BD。 （3）AB．变压器的铁芯结构和材料由绝缘的硅钢片叠成，故A错误，B正确； CD．由变压器工作原理知可知，匝数多的电流小，则导线可用细线，即导线细的线圈匝数多，故C正确，D错误。 故选BC。 （4）A．根据，仅增大交流电源的频率，不会使副线圈电压增大，故A错误； B．根据，仅减少副线圈的匝数，会使副线圈电压减小，故B错误； C．根据，仅增加原线圈的匝数，会使副线圈电压减小，故C错误； D．摆正并拧紧松动的铁芯，可使变压器漏磁减小，副线圈磁通量的变化率增大，副线圈两端电压增大，故D正确。 故选D。 12．(1)BD (2) (3) (4)C 【详解】（1）A．要先画好界面和法线，用玻璃砖的一边对准界线后用三角板轻贴玻璃砖的另一边，移去玻璃砖后再画出另外一条界线，故A错误； B．为了减小实验误差，实验时P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些，故B正确； C．为了便于入射角与折射角的测量，入射角应尽量大些，故C错误； D．确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像，确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像，故D正确。 故选BD。 （2）光路图如答图所示 （3）根据折射定律有 （4）实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律可知测得的折射率将不变，故选C。 13．(1) (2) 【详解】（1）设汽缸的加速度大小为，则有对整体 对甲 对乙 联立解得 （2）根据玻意耳定律有 解得 14．(1)0 (2)40J 【详解】（1）线圈从图示位置转过的过程中 根据法拉第电磁感应定律有 解得 （2）交变电流的最大值为 则产生的热量为 其中 代入数据得 15．(1)21m/s (2)20m/s (3)， 【详解】（1）稳定时金属棒a产生动生电动势 由闭合电路欧姆定律，通过金属棒a的电流 根据平衡条件有 解得 （2）金属棒a穿越水平导轨磁场区域产生的感应电动势的平均值 感应电流的平均值 根据动量定理有 则有 解得 （3）金属棒a和金属棒b发生弹性碰撞，则有， 解得， 后面金属棒b和塑料棒依次发生弹性碰撞，则有， 解得， 速度发生交换，同理金属棒a和金属棒b第二次碰撞前 碰撞后， 第三次碰撞前有 碰撞后有， 由于 故塑料棒最大序号i=3， 学科网（北京）股份有限公司 $