湖南长沙市天心区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** 高二下学期期末物理试卷，以电磁学、热学为核心，通过教材原文辨析（如第1题电容器阻碍作用）、霍尔转把等真实情境（第7题）及电场磁场综合计算（第15题），考查物理观念与科学思维，实验题（11、12题）注重科学探究能力。 **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|电磁感应（第3题）、气体状态方程（第4题）、波动（第9题）|结合教材插图（第2题干簧管）、科技情境（霍尔转把）| |非选择题|5题/57分|折射率测量（第11题）、气体实验定律（第14题）、电磁场运动（第15题）|实验题含误差分析（第11题④），计算题多过程综合（第15题空间运动）|

湖南省长沙市天心区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．物理学习离不开阅读教材，下列说法中符合教材表述的是（     ） A．电容器的电容越大，交流的频率越低，对交变电流的阻碍作用就越小 B．变压器工作时有能量损耗的原因只有铁芯在交变磁场的作用下会发热 C．交流发电机中当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势最小 D．远距离输电时，为了降低输电线路中的损耗，输电电压越高越好 2．理解物理原理需依托教材配图，下列关于教材中的四幅插图说法正确的是（     ） A．甲图中，干簧管是一种能够感知电场的传感器 B．乙图中，如果把阻值调得更大些，就会在天更暗时才点亮路灯 C．丙图中，发生霍尔效应时，导体板上、下侧面间的电势差 D．丁图中，金属梁右侧固定，其上下表面分别固定两个完全相同的电阻应变片。当受力端受到一个竖直向下的外力作用时，金属梁发生微小形变，导致上表面应变片的电阻变小、下表面应变片的电阻变大 3．光滑绝缘水平面上方，竖直虚线两侧存在方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图所示。边长为L的单匝正方形闭合线框竖直放置，总电阻为R，恰好完全处于左侧磁场内。某时刻，给线框以向右的初速度，线框平行纸面开始运动。已知线框能全部进入右侧磁场内。则在线框通过虚线的过程中（   ） A．线框做匀减速直线运动 B．线框中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向 C．线框中的最大感应电动势为 D．通过线框截面的电荷量为 4．一定质量的理想气体从状态开始，经历变化过程到达状态的关系图像如图所示。已知气体在状态时的压强为，图线、cd的延长线均过坐标原点，下列说法正确的是（     ） A．理想气体在状态时的压强为 B．过程气体的温度升高，所有分子的速率都增大 C．理想气体在状态时的温度为 D．变化过程气体从外界吸收的热量大于内能的增加量 5．如图所示，一定质量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（     ） A．1→2过程，气体分子数密度逐渐减小 B．气体在3状态的分子平均动能小于2状态 C．3→4过程，气体内能增大 D．2→3过程的吸热量大于4→1过程的放热量 6．如图所示，理想变压器的原、副线圈的回路中分别接有阻值均为4 Ω的电阻、，原线圈接在电压为220 V的正弦交流电源上。若、消耗的电功率之比，则下列说法正确的是（     ） A．原、副线圈的匝数之比为 B．原线圈两端的电压为 C．通过电阻的电流为 D．电源的输出功率为 7．霍尔元件广泛应用于生产生活中，有的电动自行车上控制速度的转动把手就应用了霍尔元件，这种转动把手称为“霍尔转把”。“霍尔转把”内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲所示。开启电动自行车的电源时，在霍尔器件的上下面之间就有一个恒定电流，如图乙所示。将转动转把，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场强弱就发生变化，霍尔器件就能输出变化的电势差，电势差与车速的关系如图丙所示（图像左右对称）。下列说法正确的是（　　） A．若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则端的电势高于端的电势 B．若改变霍尔器件上下面之间的恒定电流的方向，将影响车速控制 C．其他条件不变，仅增大恒定电流，可使电动自行车更容易获得最大速度 D．其他条件不变，仅对调永久磁铁的N极、S极位置，将影响车速控制 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。 8．一容积不变的容器内封闭一定质量的氮气（视为理想气体），在不同温度下分子速率分布如图所示，纵坐标表示各速率区间的氮气分子数所占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率，图线甲为实线、图线乙为虚线。下列说法正确的是（　　） A．图线甲对应的氮气压强较大 B．图线甲对应的氮气分子的平均动能较大 C．由图像能直接求出任意速率区间内氮气分子数目 D．同一温度下，氮气分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布规律 9．均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x = 10m处，波源在AB之间。t = 0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．波源S位于x = 1m处 B．波速大小为2m/s C．C质点起振后，其振动步调与A质点相反 D．t = 5.5s时，C质点位于波谷 10．用如图①所示的装置研究光电效应现象。闭合电键S，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图②是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像，图线与纵轴的交点坐标为（0，－ɑ），与横轴的交点坐标为（b，0）。图③是三种光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），下列说法中正确的是（　　） A．普朗克常量为 B．甲光频率与丙光频率相同，但甲光比丙光的照射强度大 C．在真空中，甲光波长比乙光波长短 D．图③中乙光光电流大于甲光光电流的那部分实验，与之对应的图①中滑片P位置应该在O点右侧 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11．在“测玻璃的折射率”实验中∶ （1）小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为除了量角器外还缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：_____________。老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住___________。 （2）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是_____________。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 （3）小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得AB=7.5cm，CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n=_____________。 （4）某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值_____________真实值（填“大于、小于、等于”） 12．已知一热敏电阻所处环境的温度从10℃升至时，其阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度变化的关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）。 (1)实验电路如图甲所示，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻的阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为________kΩ（保留两位有效数字）。实验中得到该热敏电阻的阻值R随温度t变化的曲线如图乙所示。由此可得到结论：随着温度升高，热敏电阻的阻值________（填“增大”或“减小”）得越来越________（填“快”或“慢”）。 (2)将热敏电阻从温度控制室取出并置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。结合图乙可知，此时室温为________℃（保留三位有效数字）。 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．粗细均匀的细玻璃管长度为l=100cm，开口向上竖直放置，用长的水银柱封闭一定质量的空气，空气柱长度h1=57.1cm。已知大气压强为，气体温度保持不变，求： (1)当玻璃管水平放置时，空气柱长度l2为多少cm（结果保留整数）； (2)当玻璃管开口向下竖直放置时空气柱的长度l3为多少cm（结果保留整数）。 15．如图所示，空间有一由正方体和正三棱柱拼接而成的区域，正方体区域内存在沿方向向下的匀强电场，正三棱柱体区域内存在沿方向向下的匀强磁场。、、、分别为正方体棱长的中点。一质量为、电荷量为的带正电粒子在竖直平面内由点斜向上射入匀强电场，初速度大小为，方向与连线夹角为45°。一段时间后，粒子垂直于竖直平面射入匀强磁场，最后离开磁场时的速度方向与面垂直。已知正方体的棱长为，不计粒子重力，求： (1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小； (2)粒子从射入电场到离开磁场的运动时间； (3)若以为原点，为轴，为轴，为轴建立空间坐标系，同时在正三棱柱体区域内加上大小为，方向沿向上的匀强电场，将粒子由正方体底面的中心以原速度发射，粒子离开磁场区域时的位置坐标为多少？ 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 $ 湖南省长沙市天心区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 C B D A D C C ABD BD AB 1．C 【详解】A．容抗的计算公式为，电容越大、交流频率越低时，容抗变化无法确定，对交变电流的阻碍作用变大变小无法确定，故A错误； B．变压器的能量损耗包括铁芯的涡流、磁滞损耗（铁损），以及线圈电阻的发热损耗（铜损），并非只有铁芯发热，故B错误； C．中性面是线圈平面与磁场垂直的位置，此时穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为0（最小值），故C正确； D．输电电压越高，对线路绝缘性能、杆塔建设成本的要求越高，还会产生电晕放电等额外损耗，因此需要综合考量选择合适的输电电压，并非越高越好，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．甲图中干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故A错误； B．乙图中，如果把阻值调得更大些，光敏电阻两端电压降低，则当阻值更大（天更暗）时，光敏电阻两端电压才能等于原来的电压，即在天更暗时才点亮路灯，故B正确； C．根据电流微观表达式有 又有， 整理可得，故C错误； D．当受力端受到一个竖直向下的外力作用时，金属梁发生微小形变，导致上表面应变片长度变长，电阻变大、下表面应变片长度变小，电阻变小，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．对线框，根据牛顿第二定律 其中，， 解得 由于速度逐渐减小，安培力逐渐减小，所以是变加速运动，故A错误； B．线框由左侧磁场全部进入右侧磁场过程中，根据右手定则可知，感应电流的方向始终沿逆时针方向，故B错误； C．线框由左侧磁场全部进入右侧磁场过程中，线框左右两个边均切割磁感线，产生电动势，则线框中的最大感应电动势，故C错误； D．通过线框截面的电荷量，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．根据理想气体状态方程 可知在图像中过原点的倾斜直线反映的是理想气体等压变化的规律，即， 过程为等容变化过程，根据 可知理想气体在状态时的压强为，故A正确； B．过程气体的温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故B错误； C．过程为等压变化过程，根据 可知理想气体在状态时的温度为，故C错误； D．变化过程，外界对气体做的总功为 根据热力学第一定律 可知变化过程气体从外界吸收的热量等于内能的增加量，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．过程中，由图可知气体体积减小，一定质量的气体总分子数不变，单位体积内的分子数（分子数密度）逐渐增大，故A错误； B．是等压过程，根据理想气体状态方程，压强不变，体积增大，因此温度升高。温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，因此状态的分子平均动能大于状态，故B错误； C．是绝热过程，则 过程中气体体积增大，气体对外做功，则 根据热力学第一定律 可得，气体内能减小，故C错误； D．整个循环过程气体回到初始状态，总内能变化 两个绝热过程没有热量交换，因此总满足 图中循环围成的面积为气体对外做的功，该循环气体对外界做功，则有，因此 即过程的吸热量大于过程的放热量，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．由功率公式 已知，，得 解得 根据理想变压器电流关系 得匝数比，故A错误； BC．设原线圈电流，则 副线圈电压 根据理想变压器电压关系 得原线圈电压 原线圈回路总电压满足 代入得 解得 原线圈两端电压，故B错误，C正确； D．电源输出功率为，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．若霍尔元件的自由电荷是自由电子，根据左手定则，电子受到洛伦兹力向C端相连接的面移动，因此端电势低于端的电势，A错误; B．当霍尔元件上下面之间的恒定电流的方向改变，从霍尔元件输出的控制车速的电势差正负号相反，但由题中第三张图可知，不会影响车速控制，B错误； C．设自由电子定向移动的速率为，霍尔元件前后面间的距离为，左右表面间距离为，达到稳定后，自由电荷受力平衡，由 可得 电流的微观表达式 则 可知仅增大电流时前后表面电势差增大，对应的车速更大，电动自行车的加速性能更好，更容易获得最大速度，C正确； D．其他条件不变，仅对调永久磁铁的N极、S极位置，不影响磁感应强度大小，只是影响电压的正负，不影响车速控制，D错误。 故选C。 8．ABD 【详解】AB．温度越高，速率大的分子所占比例越大，所以图线甲的温度高，对应的氮气压强较大，氮气分子的平均动能较大故AB正确； C．由图像可求出定量的氮气各速率区间的分子数所占总分子数的百分比，不能求出任意速率区间内氮气分子数目，故C错误； D．由图可知，同一温度下，氮气分子的速率呈现“中间多，两头少”的分布规律，故D正确。 故选ABD。 9．BD 【详解】AB．由题图可知A、B两质点开始振动的时刻为 tA = 2.0s，tB = 0.5s 由于在同种介质中则波速v相同，故有 则 xA = 4xB 故波源S位于x = 2m处，且波速 v = 2m/s 故A错误、B正确； C．C质点开始振动的时刻为 由题图可知，波源起振方向为y轴正方向，在tC = 4s时A质点也沿y轴正方向，则C质点起振后，其振动步调与A质点相同，故C错误； D．根据以上分析tC = 4s时开始振动，则t = 5.5s时，C质点已振动了，则t = 5.5s时，C质点位于波谷，故D正确。 故选BD。 10．AB 【详解】A．根据题意，由光电效应方程有 结合图②可得 ，， 故A正确； BC．根据题意，由动能定理有 由图③可知，甲光和丙光的截止电压相等小于乙光的截止电压，则三色光的频率关系为 根据公式可得，三色光的波长关系为 由图③可知，甲光的饱和电流大于丙光，则甲光光照强度大于丙光，故C错误，B正确； D．图③中乙光光电流大于甲光光电流的那部分实验，光电管两端接的反向电压，则对图①中滑片P位置应该在O点左侧，故D错误。 故选AB。 11． 刻度尺 P3和P1P2的像 CD 1.5 小于 【详解】（1）[1]本实验需要用刻度尺测量相应长度以计算入射角、折射角的正弦值，还缺少的器材是刻度尺。 [2]根据折射光线的特征，可知透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住P3和P1P2的像。 （2）[3] A．插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，A错误； B．为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，B错误； C．为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，C正确； D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，D正确。 故选CD。 （3）[4]图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为，折射角为，则由几何知识可得 又 则折射率为 （4）[5]如图所示 实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率测量值小于真实值。 12．(1) 1.8 减小 慢 (2)25.5（25.0~25.8都算对） 【详解】（1）[1][2][3]由电路欧姆定律得 由题图乙可得到结论：随着温度升高，热敏电阻的阻值迅速减小，进一步升高温度，阻值减小得越来越慢。 （2）由题图乙知该电阻的阻值为2.2kΩ，其对应的温度为25.5℃。 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)72cm (2)87cm 【详解】（1）对封闭气体，玻璃管由开口向上变为水平，根据玻意耳定律有（p0＋l0）l1=p0l2 其中p0=76cmHg，l0=20cm，l1=h1=57.1cm 解得 l2≈72cm （2）假设玻璃管足够长，对封闭气体，玻璃管由开口向上变为开口向下，根据玻意耳定律有（p0＋l0）l1=（p0-l0）x 解得x=98cm 由于x＋l0=118cm>l=100cm 可知，有一部分水银从管口流出。对封闭气体进行分析（p0＋l0）l1=[p0-（l-l3）]l3 代入数据得 舍去负值解得l3≈87cm 15．(1)， (2) (3) 【详解】（1）粒子在电场中做类斜抛运动有，，， 联立解得 由几何关系知粒子进入磁场中做圆周运动，转过的圆心角为60°，则做圆周运动半径为 由洛伦兹力提供向心力 解得 （2）由（1）可知 在磁场中运动时间 故 （3）粒子做类斜抛运动时间 粒子向上运动距离 粒子进入磁场后水平分速度仍为，竖直分速度为 粒子做圆周运动半径仍为，竖直方向做匀加速直线运动，假设粒子从面离开 粒子在磁场中向上运动距离 因为，故假设成立 坐标为，轴坐标为，轴坐标为，即 故粒子离开磁场区域的坐标为。 学科网（北京）股份有限公司 $