广西桂林市2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含答案）

桂林市2022～2023学年度下学期期末质量检测

高二年级  物理

(考试用时75分钟，满分100分)

说明：

1.答题前，考生务必将答题卷密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。

2.直接在答题卷上答题(不在本试卷上答题)。

第I卷(选择题，共44分)

一、选择题(本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)

1.2023年4月12日，中国“人造太阳”实现稳态运行403s的纪录，位列世界之首。“人造太阳”其核反应方程为21H+31H→42He+X。则下列说法正确的是

A.核反应方程中的X是电子B.核反应方程中的X是中子

C.核反应方程中的X是质子D.该核反应为裂变核反应

2.下列关于传感器的说法中，正确的是

A.电子秤所使用的测力装置是力传感器B.干簧管是能够感知压力的传感器

C.霍尔元件能把电学量转换为力学量D.光敏电阻能把热学量转换为电学量

3.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其V-T图像如图所示。已知该气体在状态B的压强为2.0×10⁵Pa。下列说法正确的是

A.状态A→B过程是等容变化

B.状态B→C过程是等温变化

C.状态A→B的过程气体吸热

D.状态B→C过程气体对外做功200J

4.在理想LC振荡电路中，某时刻电容器C两极板间的电场强度E的方向如图所示，M是电路中的一点。若此时刻电容器正在充电，则

A.电路中的磁场能在增大

B.电容器所带的电荷量在减小

C.电容器两极板间的电压在增大

D.流过M点的电流方向向右

5.一理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,原线圈输入电压的变化规律如图乙中所示，副线圈所接电路如图甲中所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是

A.闭合开关S,副线圈输出电压的频率为0.5Hz

B.闭合开关S,副线圈输出电压的有效值为44V

C.闭合开关S,P向上移动时，流过原线圈的电流减小

D.闭合开关S,P向上移动时，R1两端的电压增大

6.如图所示，两平行虚线间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B,闭合直角三角形线圈abc的ab边与磁场边界平行，而且bc边的长度恰好和两平行虚线之间的宽度相等。当线圈以速度，匀速向右穿过该区域时，下列四个图像中的哪一个可以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律

7.如图所示为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成。已知速度选择器中的磁场磁感应强度大小为B0、电场强度大小为E,荧光屏PQ下方的匀强磁场方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为2B0。三个带电荷量均为q、质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝0进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的S1、S2、S3处，相对应的三个粒子的质量分别为m1、m2、m3,忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。则下列说法正确的是

A.打在S3位置的粒子质量最小

B.质量为m1的粒子在偏转磁场中运动时间最长

C.如果m1、m2在偏转磁场中运动时间差为△t,则m₂-m1=

D.速度选择器中v=的粒子可以到达荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场

8.关于气体、液体和固体，下列说法正确的是

A.当分子间作用力表现为斥力时，分子间的作用力随分子间的距离减小而减小

B.物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志

C.航天员王亚平在空间站做的实验——漂浮的水滴呈球形，是因为水的表面张力作用结果

D.若某种固体的物理性质表现为各向同性，则该固体是单晶体

9.氢原子的能级图如图甲所示，若第3能级的氢原子向基态跃迁辐射光子，用这些光子照射图乙电路中光电管的阴极金属K,电流表A有电流流过。上述实验材料、设备均不变，图乙电路也不变的情况下，下列说法正确的是

A.大量处于第4能级的氢原子最多能辐射出6种不同频率的光

B.第2能级向基态跃迁辐射的光子照射K,电流表中一定有电流流过

C.第5能级向基态跃迁辐射的光子照射K,电流表中一定有电流流过

D.仅将图乙中电源的正负极交换，电流表示数一定为零

10.如图所示，倾角为θ的固定光滑斜面上静置着一根垂直于纸面且通有恒定电流的导体棒。已知导体棒的质量为m、长度为L,所通电流大小为I,方向垂直纸面向外，竖直面内存在方向未知的匀强磁场，导体棒处于静止状态，重力加速度为g,下列说法正确的是

A.若磁场方向垂直斜面向上，则导体棒所受安培力沿斜面向上

B.若导体棒对斜面无压力，则磁场方向水平向左

C.若只增大电流I,则导体棒一定能保持静止

D.磁感应强度的最小值为

11.如图所示，宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在足够宽的竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B,质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静置于导轨上，导轨电阻可忽略不计。现给cd一水平向右的初速度v0,对它们之后的运动过程说法正确的是

A.ab的加速度越来越小，cd的加速度也越来越小低

B.回路产生的焦耳热为mv20

C.通过ab的电荷量为

D.两导体棒间的距离最终变化了

第Ⅱ卷(非选择题，共56分)   

二、填空题(本大题共2小题，共16分

12.(6分)如图为一理想变压器，原副线圈匝数比为n1:n₂=10:1,副线圈所接负载电阻为10Ω,原线圈接有效值为100V的正弦交流电，则副线圈两端电压的有效值U₂=V,原线圈中电流的有效值I1=  A,负载电阻消耗的电功率P₂=W.

13.(10分)某合作探究小组的同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验

(1)该实验小组的同学用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。则接下来的正确实验操作步骤是_______。(填写步骤前面的数字)

①往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后将适量的痒子粉均匀地撒在水面上；

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积

计算出油酸分子直径的大小；

④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上

(2)该小组做实验时，每1000mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.2mL,用注射器测得80滴这样的溶液为1mL,则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为___mL,等油膜形状稳定后在玻璃板描画出油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm。油膜的面积是_____m²。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是m。(结果均保留两位有效数字)

(3)(多选)在实验操作及数据处理过程中，下列说法正确的是

A.为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置

B.在水面上滴人油酸酒精溶液后，应该马上数方格

C.若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏小

D.数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个

三、计算题(本题共三小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位

14.(11分)如图甲所示，N=100匝的线圈(图中只画了1匝),其总电阻r=5Ω,线圈两端与一个R=20Ω的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的变化磁场，穿过线圈的磁通量日按图乙所示规律变化

(1)判断通过电阻R的电流方向(用“a→b”或"b→b作答);

(2)求线圈产生的感应电动势E;

(3)求电阻R两端的电压U.

15.(12分)铝膜气球能够较长时间保持不漏气，适合很多场合使用。某学校举行校庆活动时使用铝膜气球渲染气氛，气球内充的氦气可视为理想气体。上午8点，学校地表附近的气温为17℃,大气压强为po=1.0×105Pa,此时气球体积为Vo=0.29m³,气球内外气压差很小，可以忽略，绝对零度取-273℃。

(1)正午时地表附近气温达到27℃,大气压强仍为po,此时气球的体积为多大；

(2)有一只气球由于固定不牢飞离地面，若气球上升到2千米高处时体积变为1.2V,已知在距地面2千米高处的大气压强为p=0.8×105Pa,则此时2千米高处的气温为多少摄氏度。

16.(17分)如图所示为一款离子速度分析器截面图。半径为R=2.5m的空心转筒P,可绕过0点、垂直xoy平面(纸面)的中心轴逆时针匀速转动(角速度大小可调),其上只有一个小孔S(离子只能从S进、从S出)。整个转筒内部存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为

B,转筒上方有一与其共轴的半圆柱面固定探测板Q,板Q与y轴交于A点。离子源M能沿着x轴正向射出质量为m=6.0×10²3kg、电荷量为q=4.8×10-19C、速度大小不同的正离子，其中速度大小为v=1.0×105m/s的正离子进入转筒并经磁场偏转后恰好沿y轴正方向离开磁场。已知落在接地的筒壁或探测板Q上的离子会被吸收且失去所带电荷量，不计离子的重力和离子间的相互作用。结果均可保留根号和π。

(1)求磁感应强度B的大小；

(2)若离子能打在探测板Q的C处，OC连线与y轴正方向的夹角为α=,求离子在匀强磁场6中运动的时间；

(3)在(2)问的情形下，若较长时间后，离子源M发射离子稳定，转筒P每转一周有N=106个离子打在探测板Q的C处，求转筒转动一周的时间内，C处受到平均冲力F的大小。