2025-2026学年湖南省长沙市长郡湘府中学等校高二（下）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年湖南省长沙市长郡湘府中学等校高二（下）期中物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.下列关于物理学史、物理研究方法及学科思想的说法，正确的是(

)A.伽利略通过理想斜面实验，运用实验+逻辑推理法推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误观点

B.探究两个互成角度的力的合成规律时运用了控制变量法

C.法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系

D.安培提出分子电流假说，成功解释了磁化、退磁等磁现象，该假说通过实验得出2.如图1所示，以甲分子所在位置为坐标原点建立r轴，乙分子沿r轴运动，甲、乙两分子间作用力F与分子间距离r的关系图像如图2。曲线与r轴交点横坐标为r1。现把乙分子从r3处由静止释放，仅在分子力作用下向甲分子靠近，取无穷远处分子势能为0，则下列说法正确的是(

)

A.乙分子从r3到r1的过程中加速度一直减小

B.乙分子从r3到r1的过程中，分子力先增大后减小，分子势能持续减小

C.乙分子从r2到r13.如图所示，一束复色光从空气斜射入平行玻璃砖的上表面PQ，在入射点O处发生折射，形成两条折射光线a和b。下列说法正确的是(

)A.玻璃砖对a光的折射率更大

B.光a和光b在玻璃砖中的传播速度满足va<vb

C.光a和光b从玻璃砖下表面射出后，传播方向都与入射光平行

D.若增大入射角，则b光先在下表面MN界面发生全反射

4.如图所示，半径为R的半圆形导线静置在粗糙的水平桌面上，导线与桌面间的最大静摩擦力为f。空间内存在平行于桌面向左、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现在导线中通以恒定电流IA.导线所受安培力大小为πBIR

B.减小电流I，导线受到桌面的支持力变大

C.减小电流I，导线受到桌面的摩擦力变小

D.将磁场方向改为垂直桌面向下，当电流增大到I=f2BR5.密闭容器内一定质量的理想气体的压强p与温度t的关系如图所示，该理想气体由状态A变化到状态B的过程中(

)A.气体分子的平均间距不变

B.气体分子的平均动能增大

C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小

D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小6.如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开连接。一带电粒子(不计重力)从a点以初速度v1平行于极板射入，打在下极板上的b点。现将上极板向上平移，使两极板间的距离变为原来的2倍，再次将该带电粒子从a点以初速度v2平行于极板射入，打在下极板上的c点(图中未画出)。关于带电微粒从a到b和a到c的两次运动，下列说法正确的是(

)A.加速度不相同 B.速度变化量不相同

C.位移大小不可能相等 D.电场力做的功一定相等7.如图所示，理想变压器原线圈匝数为n0，副线圈接入匝数n1可通过P1位置改变。R0、R1为定值电阻，且R0=R1=RA.R滑阻值恒定，n1增大，电压表示数增大

B.n1=2n0时，滑片P2由a滑到b，电流表示数减小

C.若R滑=3R恒定，则副线圈匝数为n0时，变压器输出功率最大二、多选题：本大题共3小题，共15分。8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，A、P是波传播路径上的两个质点，则关于图中质点P的说法正确的是(

)A.该时刻速度沿y轴负方向

B.该时刻加速度沿y轴负方向

C.此后14周期内通过的路程小于质点A

D.此后12周期内沿x轴正方向迁移了12个波长

9.如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用F安表示，则下列说法正确的是(

)A.金属杆ab做匀加速直线运动

B.金属杆ab运动过程中，回路中有逆时针方向的电流

C.金属杆ab所受到的F安先不断增大，后保持不变

D.金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方成正比10.如图所示，光滑斜面固定在桌面上，斜面倾角α=37°，在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，在斜面顶端安装一个定滑轮，物块A和B用劲度系数为k的轻弹簧连接，将A放置在挡板上，物块B在斜面上处于静止状态。现将轻绳的一端固定在B上，绕过定滑轮后，在轻绳的另一端固定一个物块C，细绳恰好伸直且无拉力时，由静止释放物块C，已知物块A的质量为m，B的质量为m，C的质量为3m，斜面足够长，重力加速度为g，sin37°=0.6，下列说法正确的是(

)A.释放物块C的瞬间，物块C的加速度大小为0.6g

B.物块A刚离开挡板时，物块B的速度大小为6g5mk

C.若将物块C换为质量为0.2m的物体D，则物体D下落到最低点时的加速度大小为0.2g

D.若将物块C换为质量为0.2m的物体D三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.如图所示，用图甲的装置验证牛顿第二定律，图乙是其俯视图。两个相同的小车放在光滑平板上，车左端各系一条细绳，绳跨过定滑轮各挂一个小盘。通过增减小车上的钩码改变小车总质量、增减盘中的砝码改变绳子拉力大小，两小车和车上钩码的总质量分别为M1、M2，对应两小盘和盘上砝码的总质量为m1、m2。实验时，两个小车右端通过细线用夹子固定，打开夹子，两小车同时开始运动，合上夹子，两小车同时停止运动，用刻度尺测出从打开夹子到合上夹子两小车的位移分别为x1、x2。

(1)实验中，为使小车所受的拉力近似等于小盘和砝码的总重力，应使小盘和砝码的总质量

(选填“远大于”或“远小于”)小车和钩码的总质量。

①探究“加速度与力之间的关系”时，在小车质量相同的情况下，若两小车的位移之比x1x2=

(用m1、m2表示)，则说明小车的加速度与合力成正比。

②探究“加速度与质量之间的关系”时，在小车所受合外力相同的情况下，若两小车的位移之比x1x2=

(用M1、M2表示)，则说明小车的加速度与质量成反比。

(2)事实上小车和平板间的摩擦力不可忽略，会引起实验误差，则下列说法中正确的是12.小明同学准备用光敏电阻和电磁继电器等器材来设计自动光控照明电路，当光照强度比较低时，路灯自动亮起；白天亮度比较高时，路灯自动熄灭。选用的光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示(照度单位为1x)。图乙所示为小明所设计的电路图，用直流电路给电磁铁供电作为控制电路，用220V交流电源给路灯供电。小明同学将m与电磁铁接线柱E相连，将n与电磁铁接线柱D相连，已知当ab间电势差Uab>2V时，继电器的衔铁将被吸合。图乙电源E=12V，R1=R2=4kΩ，R3为电阻箱(0～9999Ω)，RL为光敏电阻。电源内阻与导线电阻忽略不计。

(1)若电阻箱初始电阻为8kΩ，当光敏电阻恰好为

Ω时，Uab=0V。

(2)为了实现根据光照情况控制路灯通断，路灯应接在接线柱

上。

A.A、B

B.B、C

C.A、C

(3)为实现绿色环保，要求天色渐暗照度降低至81x时才点亮路灯，则最初电阻箱阻值应设置为

Ω。

四、计算题：本大题共3小题，共41分。13.如图所示，水平地面上竖直放置着一个开口向上且导热性能良好的长方体汽缸，用一光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞质量为10kg，装置气密性良好，活塞离缸底的距离为L=14cm，活塞的截面积为S=50cm2，大气压强为p0=1×105Pa，环境温度为t0=27℃，重力加速度g取10m/s2。

(1)若将环境温度缓慢升高，使活塞缓慢上升了L2的距离，求此时的环境温度T114.如图所示，在0<y<y0，0<x<x0区域内有竖直向上的匀强电场(场强大小可调节)，在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，从y轴上0～y0范围内平行于x轴正方向射出大量质量为m、电荷量为q、分布均匀的带正电粒子，粒子射入的初速度均为v0，当电场强度为0时，从O点射入的粒子经P点射入磁场，恰能运动到N(x0,y0)点，当电场强度为E0(未知)时，从12y0处射入的粒子，恰能从N(x0,y0)15.光滑水平地面上有一凹槽，质量为M，内侧为光滑半圆轨道，半径为R，轨道直径水平，初始静止。一质量为m的小球(可视为质点)从轨道右端点由静止释放，不计一切摩擦，凹槽始终不翻转。已知M=3m，重力加速度为g。以初始时刻轨道圆心为坐标原点O，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，建立平面直角坐标系。求：

(1)小球第一次到达轨道最低点时的速度大小v1和凹槽水平移动的距离s；

(2)在平面直角坐标系xOy中，推导小球运动的轨迹方程(不需要写定义域)，并判断轨迹形状；

(3)当小球相对凹槽下滑至与圆心连线和竖直方向夹角为60°时，求小球速度大小。

答案解析1.【答案】A

【解析】解：A.伽利略通过理想斜面实验+科学推理，证明力不是维持物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点，故A正确；

B.探究两个互成角度的力的合成规律时，通过两次将橡皮条拉至同一结点保证作用效果相同，用一个力等效替代两个分力的共同作用，运用的是等效替代法，不是控制变量法，故B错误；

C.电流的磁效应(即电流产生磁场)是由奥斯特发现的，法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象(磁生电)，故C错误；

D.分子电流假说无法直接实验验证，是安培为解释磁现象提出的科学假说，故D错误。

故选：A。

根据伽利略、法拉第、奥斯特以及安培等人的贡献和成就结合等效替代法的知识逐一分析判断各选项的正误。

考查力学和电磁学的物理学史，平时多记多背，加强相关知识的记忆，属于基础题。2.【答案】B

【解析】解：A、根据分子力F−r图像规律：r>r1分子力表现为引力，r<r1分子力表现为斥力；加速度大小与分子力大小成正比

如图2所示，r3→r2引力增大，a增大；r2→r1引力减小，a减小；因此加速度是先增大再减小，故A错误；

B、r>r1时，分子力表现为引力。从r3→r1，引力的绝对值先增大(到r2处的引力峰值)后减小，因此分子力先增大后减小；分子力方向与位移方向相同，引力做正功，分子势能持续减小，故B正确；

C、r2<r<r3.【答案】C

【解析】解：A、由图可知b光偏折程度更大，说明玻璃砖对b光折射率更大，故A错误；

B、光在介质中的传播速度满足公式v=cn，折射率越大，传播速度越小，因nb>na，故vb<va，故B错误；

CD、平行玻璃砖的上下表面平行，根据折射定律，光线在下表面射出时的折射角等于在上表面的入射角，因此出射光线与入射光线平行，仅发生侧移，同理可知无论怎样增大上表面的入射角，下表面的入射角永远小于临界角，a、b两光都不可能在玻璃砖下表面发生全反射，故C正确，4.【答案】D

【解析】解：A、半径为R的半圆形导线的等效长度为两端点直线距离2R，导线所受安培力大小为F=2BIRsinθ(θ为磁场和直线ab的夹角)，方向垂直于桌面向下，故A错误；

B、竖直方向受力分析：G+2BIRsinθ=N，减小电流I，导线受到的安培力减小，所以导线受到桌面的支持力变小，故B错误；

C、安培力沿竖直方向，导线水平方向不受安培力，无相对运动趋势，所受摩擦力始终为0，与电流大小无关，故C错误；

D、磁场方向垂直于桌面向下时，磁场与等效电流方向垂直，安培力大小为F=BI×2R，方向平行于桌面，当安培力等于最大静摩擦力时，导线即将滑动：2BIR=f

解得临界电流I=f2BR，故D正确。

故选：D。

先利用等效长度法计算半圆形导线的安培力，等效长度为直径2R，结合左手定则判断安培力方向；再将安培力分解为竖直和水平分量，分析支持力与摩擦力随电流的变化；最后分析磁场方向改变后安培力的方向和大小，结合最大静摩擦力判断导线即将滑动的条件。5.【答案】B

【解析】解：A、理想气体由状态A变化到状态B的过程中的p−T图像如图所示：

根据一定质量的理想气体状态方程pVT=C可得：p=CVT，所以p−T图像中各点与坐标原点连线的斜率越大，体积越小。

所以A状态体积较大，A状态气体的分子数密度较小，即由状态A变化到状态B的过程中，气体分子的数密度增大，间距减小，故A错误；

B、从A状态到B状态，气体的温度升高，所以气体分子的平均动能变大，故B正确；

CD、根据上述分析可知，从状态A到状态B的过程中气体的体积不变，而气体分子的平均动能增大，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，且单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加，故CD错误；

故选：B。

根据图像斜率的特点和一定质量的理想气体状态方程得出气体体积的变化趋势，从而得出气体分子的数密度的变化趋势；

根据图像得出气体压强的变化，结合压强的微观解释完成分析；6.【答案】D

【解析】解：由题意可知，电容充电后与电源断开连接，即电容存储的电荷量不变；

根据电容的决定式：C=ɛrS4πkd，定义式：C=QU，联立可得：U=4πkdQϵrS，E=Ud=4πkdQϵrS×1d=4πkQϵrS，可知极板间距变为原来的2倍时，电容的变为原来的一半，极板间电压变为原来的2倍，匀强电场的电场强度不变；

同一带电粒子受到的电场力为F=qE，加速度为：a=qEm，做类平抛运动，水平方向满足：x=vt，竖直方向：y=7.【答案】A

【解析】解：理想变压器原线圈回路中，定值电阻R0与原线圈串联；副线圈回路中，滑动变阻器R滑与定值电阻R1串联。根据变压器原理，副线圈负载电阻R副=R1+R滑等效至原线圈两端的电阻为R等=(n0n1)2R副。

A、当R滑阻值恒定时，若n1增大，则(n0n1)2减小，等效电阻R等随之减小；原线圈回路总电阻R总=R0+R等减小，由欧姆定律可知原线圈电流Ip=U0R总增大，定值电阻R0两端电压UV=IpR0增大，故A正确；

B、当n1=2n0时，匝数比固定。滑片P2由a滑至b时，根据滑动变阻器接法，其接入电路的阻值R滑减小，则副线圈负载总电阻R副减小，等效电阻R等随之减小；由欧姆定律可知原线圈电流Ip增大，即电流表示数增大，故B错误；

C、变压器输出功率即副线圈回路消耗的功率，其在等效电阻R等等于原线圈内阻R0时达到最大值。若R8.【答案】BC

【解析】解：A.因为该波沿x轴正方向传播，则由图可知，该时刻质点P沿y轴正方向运动，故A错误；

B.因为做简谐运动的质点，其加速度方向总是指向平衡位置，又因为该时刻质点P在平衡位置上方，所以该时刻质点P的加速度沿y轴负方向，故B正确；

C.同A思路，由“同侧法”可知，该时刻质点A沿y轴负方向运动，

则结合题图可知，该时刻质点A在平衡位置上方沿y轴负方向运动，经过四分之一个周期后，应到达平衡位置的下方，

该时刻质点P在平衡位置的上方沿y轴正方向运动，经过四分之一个周期后，应从波峰又运动至平衡位置的上方，

因为简谐运动中，质点距离平衡位置越近则速度越快，

所以此后的四分之一个周期，质点A的平均速度大于质点P的平衡位置，

则此后的四分之一个周期内，质点P通过的路程小于质点A，故C正确；

D.质点P只在自己的平衡位置附近做简谐运动，不会随着波传播的方向移动，故D错误。

故选：BC。

A.结合题意及题图，由“同侧法”即可分析判断；

B.结合题意及题图，由简谐运动中质点加速度的特点，即可分析判断；

C.结合前面分析及题意，由两质点的运动特征，即可分析判断；

D.结合前面分析及题意，由质点的运动特点，即可分析判断。

本题考查机械波的图像问题，解题时需注意，结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向，波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。9.【答案】BC

【解析】解：AC、金属杆受到的安培力：F安=BIL=B2L2vR，金属杆在恒力作用下向右做加速运动，随速度v的增加，安培力变大，金属杆受到的合力减小，加速度减小，当安培力与恒力合力为零时做匀速直线运动，安培力保持不变，由此可知，金属杆向右先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，故A错误，C正确；

B、由右手定则或楞次定律可知，金属杆ab运动过程回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；

D、安培力的功率：P安=F安v=B2L2v210.【答案】BD

【解析】解：A、释放物块C瞬间，对物块C应用牛顿第二定律有3mg−T=3ma，对物块B应用牛顿第二定律有T=ma，联立解得物块C的加速度大小为a=0.75g，故A错误；

B、释放物块C瞬间，弹簧的压缩量为x1=mgsinαk。物块A刚离开挡板时，弹簧的伸长量为x2=mgsinαk，可得x1=x2。两状态下弹簧的弹性势能相等，设此时物块B的速度为v，对物块A、B、C及弹簧组成的系统，由机械能守恒定律得3mg(x1+x2)−mg(x1+x2)sinα=12(m+3m)v2，联立解得v=6g5mk，故B正确；

CD、将物块C换为质量为0.2m的物体D，设释放瞬间物体D的加速度大小为a2，以B和D为整体，根据牛顿第二定律有0.2mg=(0.2m+m)a2，解得a2=g6，方向竖直向下。此时物块B的加速度大小亦为g6，方向沿斜面向上。根据简谐运动的对称性，当物体D运动至最低点时，其加速度大小为g6，方向竖直向上，物块B的加速度大小亦为g6，方向沿斜面向下。设此时弹簧弹力为F，绳中张力为T2，对物体D应用牛顿第二定律有T2−0.2mg=0.2ma3，对物体B应用牛顿第二定律有mgsinα−F−T2=ma3，联立解得F=0.2mg。由此可知，此时弹簧对物块A的作用力沿斜面向下，大小为F′=0.2mg。对物块A受力分析，可得挡板对物块A的支持力为FN11.【答案】远小于mMA

【解析】解：(1)对小盘和砝码，根据牛顿第二定律有mg−F=ma

对小车有F=Ma

联立解得由上式可知F=mg1+mM，当m≪M，小车所受的拉力近似等于小盘和砝码的总重力。

<m时才可以认为拉力f等于小盘和砝码的重力mg。

①释放后两小车均做初速度为零的匀加速直线运动，根据x=12at2，t相等，则它们的加速度之比a1a2=x1x2，探究“加速度与力之间的关系”时，采用控制变量法，应保证两小车的质量相等，且认为绳子拉力等于小盘和砝码的总重力，根据牛顿第二定律可得a1=m1gM，a2=m2gM，可得x1x2=a1a2=m1m2。

②探究“加速度与质量之间的关系”时，采用控制变量法，应保证两小车所受合外力相同，根据牛顿第二定律可得a1=FM1，a2=FM212.【答案】8000B4000减小

【解析】解：(1)由R1=R2可得，b点电势恒为6V，当RL=R3=8kΩ时，a点电势也为6V，Uab=0V

(2)光照越暗，光敏电阻阻值越大，光敏电阻所分的电压越多，a点电势越高，Uab越大，继电器工作，吸下衔铁BC回路接通。且由于二极管的限制，仅a点电势比b高时，继电器回路才有可能工作。

(3)8lx光照下，光敏电阻阻值为8k欧姆，当电阻箱电阻为4k欧姆时，a点电势为8V，Uab恰好达到2V，路灯回路开始工作。

(4)光照稍大时，光敏电阻阻值偏小，欲保持变阻箱与光敏电阻分压不变，应调小电阻箱阻值。

故答案为：(1)8000；(2)B；(3)4000；(4)减小。

(1)根据电路的连接方式以及串联分压的特点求光敏电阻阻值；13.【答案】此时的环境温度为450K

该状态下活塞在容器中的高度为12cm

【解析】解：(1)对活塞进行受力分析，根据平衡条件可得p1S=p0S+mg，代入数据解得初始封闭气体的压强为p1=1.2×105Pa。

初始温度T0=t0+273=300K，初始体积V0=LS。

当环境温度缓慢升高时，气体发生等压变化，末态体积V1=(L+L2)S，即V1=1.5LS