高級中學名校試卷PAGEPAGE1桂林市2023～2024學年度下學期期末質量檢測高二年級物理（考試用時75分鐘，滿分100分）說明：1．答題前，考生務必將答題卷密封線內的項目填寫清楚，密封線內不要答題。2．直接在答題卷上答題（不在本試卷上答題）。第Ⅰ卷（選擇題，共46分）一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第題只有一項符合題目要求，每小題4分：第題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）1.全自動洗衣機設有多段式水位自動感應裝置，該裝置采用的傳感器可能是（）A.溫度傳感器 B.氣體傳感器C.生物傳感器 D.壓力傳感器【答案】D【解析】水位不同，壓力就不同，洗衣機可以根據壓力大小來分析水位的高低，故采用壓力傳感器將壓力信號轉換為電信號。故選D。2.考生入場時，監考老師要用金屬探測器對考生進行安檢后才允許其進入考場。探測器內有通電線圈，當探測器營近金屬材料物體時，就會引起探測器內線圈中電流變化，報警器就會發出警報；靠近非金屬物體時則不發出警報。關于探測器主要利用的原理正確的是（）A.牛頓運動定律B.動量守恒定律C.法拉第電磁感應定律D.熱力學定律【答案】C【解析】當線圈靠近金屬物體時，在金屬物體中產生渦電流，相當于閉合電路的部分導體在切割磁感線，故在金屬中會產生電流，而金屬中的電流產生的磁場又引起線圈中的磁通量發生變化，進而引起線圈中電流的變化，報警器發出警報。則探測器主要利用法拉第電磁感應定律。3.2024年4月24日，華為聯合中國移動在珠穆朗瑪峰開通首個基站，標志著這座世界最高峰也邁步進入了時代。網絡將為珠峰景區的旅游、登山、科考、環保等活動，提供更強大的網絡支持。，也就是我們常說的，是向演進的關鍵階段，它采用頻段，相比于現有的（即第四代移動通信技術，頻段）技術而言，具有更大的帶寬、容量和更低的時延。信號與信號相比（）A.載波的頻率更小B.在真空中的波長更短C.在真空中的傳播速度更快D.更難被障礙物阻擋【答案】B【解析】ABD．根據題意可知，5.5G信號頻率更高，波長更短，4G信號頻率更低，波長更長，更容易發生明顯衍射，即5.5G信號比4G信號更容易被障礙物阻擋，需要建設更密集的基站，故AD錯誤，B正確；C．5.5G信號和4G信號都是電磁波，在真空中傳播速度等于光速，故C錯誤。故選B。4.2024年5月19日，我國最大的海上光伏項目——中核田灣200萬千瓦灘涂光伏示范項目在江蘇連云港正式開工建設。光伏發電的主要原理是光電效應，即在光的照射下物體表面能發射出電子的現象。實驗發現，用紫光照射金屬鋅能發生光電效應，而紅光照射時不能使鋅發生光電效應，這是因為（）A.紅光的頻率小于金屬鋅的截止頻率B.紅光光子能量大于紫光光子能量C.紅光照射時間不夠長D.紅光的強度小于紫光的強度【答案】A【解析】AC．只有當入射光的頻率大于或等于極限頻率時，才能發生光電效應，紅光照射時不能使鋅發生光電效應，這是因為紅光的頻率小于金屬鋅的截止頻率，與光照時間無關，故A正確，C錯誤；B．紅光頻率小于紫光頻率，則紅光光子能量小于紫光光子能量，故B錯誤；D．根據題意無法比較紅光的強度與紫光的強度的大小關系，故D錯誤。5.2023年6月7日，我國研發的第四代釷基反應堆在甘肅省騰格里沙漠正式運行。釷基熔鹽核反應堆不僅發電效率高，而且核廢料污染小，具有廣闊的應用前景。本身不能直接使用，需用加速器轟擊鉛靶產生中子，然后中子轟擊，使其變為，經過兩次衰變后生成，再利用中子轟擊發生裂變后釋放核能，其典型產物是和，已知的半衰期為22分鐘，則（）A.裂變反應的方程為B.衰變的實質是原子核內中子轉化成了一個質子和一個電子C.16個經過66分鐘后有14個發生了衰變D.的比結合能小于的比結合能【答案】B【解析】A．根據質量數守恒和電荷數守恒可知，裂變反應的方程為故A錯誤；B．衰變的實質是原子核內中子轉化成了一個質子和一個電子，故B正確；C．半衰期是大量粒子的統計規律，對于少數粒子不適用，故C錯誤；D．生成物更穩定，比結合能更大，則的比結合能大于的比結合能，故D錯誤。故選B。6.1885年，瑞士科學家巴爾末對當時已知的氫原子在可見光區的4條譜線（記作、、和）作了分析，發現這些譜線的波長滿足一個簡單的公式，稱為巴爾末公式。這4條特征譜線是玻爾理論的實驗基礎。如圖所示，這4條特征譜線分別對應氫原子從、、、能級向能級的躍遷，下面4幅是躍遷時輻射光子的能量，合理的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根據題意可知，躍遷時輻射光子的能量分別為故選C。7.某柴油內燃機利用迪塞爾循環進行工作，該循環由兩個絕熱過程、一個等壓過程和一個等容過程組成。如圖所示為一定質量的理想氣體經歷的迪塞爾循環，則（）A.在過程中，氣體對外做功B.在過程中，氣體分子的平均動能不變C.在過程中，氣體的溫度升高D.在過程中，氣體放熱【答案】D【解析】A．在過程中，氣體體積減小，外界對氣體做功，故A錯誤；B．在過程中，氣體壓強不變，體積增大，根據蓋—呂薩克定律可知，氣體溫度升高，則氣體分子的平均動能增大，故B錯誤；C．在過程中是絕熱過程，即有，該過程氣體體積增大，氣體對外做功，即有根據熱力學第一定律可知氣體內能減小，氣體溫度降低，故C錯誤；D．在過程中，氣體體積不變，不做功。同時壓強減小，根據查理定律可知，氣體溫度降低，則內能減小，根據可知氣體放熱。故D正確。8.如圖為桂林市某兩日的天氣，下列說法正確的是（）11月8日21：0023：009日01：0003：0005：0007：00周三氣溫18.5℃178℃17.0℃16.4℃15.8℃15.1℃PM2.5323652524442A.從8日21:00到23：00，熱力學溫度降低B.清晨西山公園荷葉上露珠呈球狀的主要原因是液體表面張力的作用和不浸潤現象C.PM2.5（即固體顆粒物）懸浮在空氣中，其固體顆粒在空氣中做布朗運動D.從9日01：00到07：00，空氣中所有分子熱運動的速率都減小【答案】BC【解析】A．從8日21:00到23：00，由表格數據可得熱力學溫度降低故A錯誤；B．清晨西山公園荷葉上的露珠呈球狀的主要原因是液體表面張力的作用和不浸潤現象，故B正確；C．PM2.5（即固體顆粒物）懸浮在空氣中，其固體顆粒在空氣中做布朗運動，故C正確；D．從9日01：00到07：00，由表格數據可知，溫度降低，空氣中分子的平均動能減小，但不是所有分子熱運動的速率都減小，故D錯誤。9.2024年1月18日，隨著國能永福堡里風電場風電項目首臺風機并網發電成功，國能永福發電有限公司風電裝機實現“零”的突破。這標志著廣西首個“風光火”多能互補電源項目實現并網發電，進一步加快了永福百萬千瓦級“風光火儲”能源基地的建設進程。如圖為其遠距離輸電示意圖，發電機輸出電壓，輸出功率，經升壓變壓器升壓至進行遠距離輸電：降壓變壓器輸出電壓，輸電線上損失的功率（變壓器均可視為理想變壓器）。下列說法正確的是（）A.升壓變壓器的匝數比B.輸電線上的電流為C.輸電線路的電阻為D.降壓變壓器的匝數比【答案】AC【解析】A．升壓變壓器的匝數比故A正確；B．輸電線上的電流為故B錯誤；C．輸電線路的電阻為故C正確；D．降壓變壓器的匝數比故D錯誤。故選AC。10.眾所周知，癌癥治療一直是世界性難題，而質子醫療則是目前全球最尖端的腫瘤放療治療技術。與傳統放療技術相比，質子醫療可讓射線粒子的能量進入腫瘤細胞內才會釋放，實現對腫瘤細胞的“定點爆破”，從而避免對身體正常組織的傷害，達到更好的療效和極小的副作用。質子治療裝置是利用中能質子束的布拉格峰特性在不傷及人體正常組織的情況下定向精準轟擊腫瘤實現對腫瘤疾病的治療。由我國中核集團原子能院自主研發的超導回旋加速器加速的質子束能量首次達到，突破國外在這一重大醫療裝備領域的壟斷地位，逐步實現我國惡性腫瘤、心腦務管疾病等重大疾病診斷和治療的回旋加速器設備國產化。其原理如圖所示，兩個D形金屬盒分別和一高頻交流電源兩極相接，已知D形盒的半徑為R，電壓為U，兩盒放在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面。該回旋加速器為質子（）加速器，已知質子從回旋加速器中心開始運動，其質量為m，電荷量為q。不計質子的初速度，重力及不考慮相對論效應，下列說法正確的是（）A.高頻交流電源的周期為B.若質子最終從邊緣飛出，則質子在磁場中運動的總時間為C.質子第2次加速和第1次加速后軌道半徑之比為D.越靠近加速器邊緣，相鄰兩軌道間距越小【答案】AD【解析】A．所加交流電源的周期等于粒子做圓周運動的周期才能正常加速，故所加交流電源的周期為，故A正確；B.若質子最終從邊緣飛出，則有又有質子在磁場中運動的總時間為聯立解得故B錯誤；CD．由上述分析可知，質子經過次加速后，做圓周運動的軌道半徑為可知，質子第2次加速和第1次加速后軌道半徑之比為，越靠近加速器邊緣，加速次數越多，相鄰兩軌道間距越小，故C錯誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（非選擇題，共54分）二、填空題（本大題共2小題，共15分）11.如圖所示，是一帶鐵芯的自感系數很大的線圈，其直流電阻幾乎為零，電路中A和B是兩個完全相同的燈泡。則開關閉合的瞬間，觀察到的現象是______（選填“A、B同時亮”或“A先亮”或“B先亮”）；開關斷開的瞬間，觀察到的現象是______（選填“A、B同時熄滅”或“A先熄滅”或“B先熄滅”），流經燈泡A的電流方向是從______（選填“到”或“到”）?！敬鸢浮緼、B同時亮B先熄滅到【解析】[1]開關閉合的瞬間，由自感線圈得阻礙作用，使電流直接從A、B流過，使A、B同時亮；[2][3]開關斷開的瞬間，自感線圈此時相當于電源，與A組成新的回路，則B先熄滅，電流從自感線圈右側流出，即流經燈泡A的電流方向為到。12.在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用體積為的純油酸配制成體積為的油酸酒精溶液，再用滴管取體積為的油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共滴。把1滴該溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩定后，將玻璃板放在淺盤上，用油性筆在玻璃板上描出油酸膜的輪廍，測得面積為S，如圖。（1）此估測方法是將每個油酸分子視為球形，讓油酸盡可能在水面上散開，則形成的油膜可視為______油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的______；（2）估算出油酸分子的直徑大小表達式為______（用、、、、表示）；（3）某同學計算出的油酸分子直徑明顯偏大，可能的原因是______。A.油酸酒精溶液中酒精揮發，導致油酸濃度變大B.痱子粉撒太多，油膜未能充分展開C.計算油膜面積時，將所有不完整的方格都作為一格保留D.計算每滴溶液中純油酸的體積時，油酸酒精溶液的滴數多記了10滴【答案】（1）單分子直徑（2）（3）B【解析】（1）[1][2]此估測方法是將每個油酸分子視為球形，讓油酸盡可能在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑。（2）根據題意可知，一滴油酸的體積為則油酸分子的直徑為（3）A．油酸酒精溶液中酒精揮發，導致油酸濃度變大，即變大，則計算出的油酸分子直徑偏小，故A錯誤；B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展開，則油膜面積偏小，直徑偏大，故B正確；C．計算油膜面積時，將所有不完整的方格都作為一格保留，則油膜面積偏大，直徑偏小，故C錯誤；D．計算每滴溶液中純油酸的體積時，油酸酒精溶液的滴數多記了10滴，體積測量值偏小，直徑偏小，故D錯誤。故選B。三、計算題（本題共3小題，共39分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步?，只寫出最后答案不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13.如圖所示為一個導熱良好的玻璃瓶，瓶內充滿干燥空氣（可視為理想氣體），塞上活塞（不計活塞重力）使其密閉性良好，已知活塞的橫截面積為，活塞與瓶子之間的最大靜摩擦力，此時溫度為，壓強與大氣壓相同?，F將其放入溫度為的冰箱中，忽略瓶子體積的變化，經過足夠長的時間，已知，時熱力學溫度為，求：（1）瓶內氣體壓強大小；（2）若冰箱內壓強與外界大氣壓相同，則至少需要對活塞施加多大的豎直向上的外力才能把活塞取出。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根據題意，假設活塞不動，則有其中，解得此時，活塞與瓶子之間的摩擦力為假設成立，故瓶內氣體的壓強大小為。（2）若冰箱內壓強與外界大氣壓相同，則有解得即至少需要對活塞施加的豎直向上的外力才能把活塞取出。14.質譜儀是一種可以測定微觀粒子比荷（即荷質比）的儀器，某種質譜儀工作原理如圖所示。粒子源發出初速度為零的氕核經加速電場（已知加速電壓為）加速后，從點垂直進入四分之一圓形磁場分析器，磁場分析器中有垂直于紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出）。已知氕核在磁場區域運動一定時間后恰好垂直于磁場下邊界從點射出，，氕核的電荷量為，質量為，不計氕核重力，求：（1）氕核進入磁場分析器中速度的大小；（2）磁場分析器中磁感應強度大小；（3）現有一未知粒子（不計重力）經相同