湖北省武汉外国语学校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题（Word版附答案）

这是一份湖北省武汉外国语学校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题（Word版附答案），共37页。试卷主要包含了实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
命题教师：高二物理组 审题教师：高二物理组
一、选择题（本题共 10 小题，其中 1-6 为单选，每小题 4 分；7-10 为多选，每小题 4 分，全
选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分，共计 40 分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C D D C B BC BCD BD
二、实验题（本题共 2 小题，共 14 分，把答案填写在题中横线上或按题目要求作答）
11．（1） （ 均正确）
（2） （ 均正确）
（3）AC
12．（1）4.0 （2）左 （3）9.0 （4）
三、计算题。（本题共 3 小题，共 46 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，
有数值计算的要注明单位）
13．（共 12 分）
【答案】（1） （2） （3）
【详解】
解：（1）（3 分）由图可知，线圈起始位置为感应电动势的最大值，
， 1 分
可得： ； 2 分
（2）（4 分）从图示位置开始，线圈转过 60°的过程中，磁通量变化为：
； 1 分
根据法拉第电磁感应定律，有： ； 1 分
根据欧姆定律，有：
根据电流强度定义： 1 分
联立解得： ； 1 分
（3）（5 分）回路中电流的有效值， ， 2 分
所求过程中所用时间为 1 分
则 中产生的焦耳热， 2 分
14．（共 16 分）【答案】（1） （2） （3）放热
【详解】
（1）（4 分）对气缸进行受力分析（弹簧向上支撑，大气从缸底向上，气体向下压缸底，重力向下）
2 分
2 分
（2）（7 分）绳断后活塞重新平衡（绳拉力 ），对活塞：
2 分
等温过程，玻意耳定律： 2 分
3 分
（3）（5 分）气体放热 2 分
等温变化→理想气体内能不变（ ） 1 分
气体被压缩，体积减小，外界对气体做正功（ ） 1 分
由热力学第一定律： ，故 ，气体向外放热。 1 分
15．（共 18 分）【答案】（1） （2） （3）
【详解】
（1）（5 分）当活塞下压至最低点时，封闭气体体积压缩为原来的一半。由波意耳定律：
2 分
解得
为使按压瓶正常工作，此时上小球恰好被顶起，对小球受力平衡：
， 2 分
化简得 。
代入 ， ， ； 。
因此小球质量需满足 。 1 分
（2）（6 分）设小球刚被顶起时中间气体压强为 ，体积为 。
小球平衡： ， 2 分
代入
由波意耳定律（初态→小球刚顶起）：
， 2 分
解得 。
小球顶起后，继续按压至最低点，压强维持 不变（阀门打开状态）。剩余气体体积为 ，溢出气体体
积为 （在 下）：
，
解得 1 分
溢出气体占比 1 分
（3）（4 分）设球面受压部分分成许多个很小的面元，每个面元面积记为 。气体压强为 ，气体对某个
面元的压力大小为 。
由于压力方向总是垂直于球面，该压力在竖直方向上的分力为
，②
其中 表示该处球面法线与竖直方向的夹角。
注意到该面元沿竖直方向投影到水平面上的投影面积为
，③
因此 。④
这说明每个面元在竖直方向上的分力，等于压强乘以该面元在水平面上的投影面积。
把所有面元的竖直分力相加，总竖直向上合力为
⑤
（①~⑤共 2 分）
而所有面元在水平面上的投影拼起来构成一个半径为 的圆，面积为：
1 分
的物理意义是受压球面在水平面上的投影面积。 1 分
（4）（3 分）参考答案包含但不限于以下要点和解释
如何设计“更省力”的按压瓶
可以从以下几个方向改进：
①减小上阀小球质量 m
由开阀条件
可见 m 越小，所需开阀压强越小，因此按压时更容易打开阀门，所需力更小。
②增大有效作用面积 S
因为
若 S 增大，则开阀所需附加压强减小，更容易顶开小球。
工程上可通过优化阀口几何形状、球径和接触角来实现。
③减小活塞横截面积
按压活塞时，若要产生一定压强差 ，按压力约满足
其中 A 为活塞横截面积。
因此在相同压强要求下，适当减小活塞面积可减小按压力。
但要注意：这样会使同样排液量所需行程变长，属于“省力但不省距离”。
④减小流动阻力和机械摩擦
例如：
 优化液体流道，减小弯折与阻塞
 减小活塞与筒壁之间的摩擦
 采用更合适的回位弹簧
这些做法都能减少额外能量损耗，使按压更轻便。