2022-2023学年人教版（2019）高二物理下学期期末达标测评卷（B卷）
一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.碲为斜方晶系银白色结晶，可由半衰期为13 h的放射性元素衰变而成，其衰变方程为，这一衰变过程可用于检测人体甲状腺对碘的吸收，则下列说法正确的是( )
A.衰变产物中的X为质子
B.衰变产物中的X为正电子
C.温度升高，放射性元素的半衰期会小于13 h
D.8个原子经过26 h后会剩下2个
2.如图所示为一种新型的电磁船的俯视图，为固定在船上的水平平行金属板，直流电源接在之间，船上装有产生强磁场的装置，可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。闭合开关S后，电流通过海水从N流向Q，若船在海水的反冲作用下水平向左运动，虚线框中的磁场方向应该( )
A.竖直向下 B.竖直向上 C.水平向左 D.水平向右
3.在振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍( )
A.电感和电容都增大一倍
B.电感增大一倍，电容减小一半
C.电感减小一半，电容增大一倍
D.电感和电容都减小一半
4.将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以一定速度垂直于磁场喷入匀强磁场中，它们在磁场中的运动径迹分成了如图的三束，其中②是直线。则( )
A.①是带正电的粒子 B.②是带正电的粒子
C.③是带正电的粒子 D.③是不带电的粒子
5.如图所示电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后，设通过线圈L的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡均处于正常发光状态。以下说法正确的是( )
A.S闭合瞬间，灯慢慢变亮，灯立即变亮
B.S闭合瞬间，灯慢慢变亮，灯立即变亮
C.S断开瞬间，流经小灯泡中的电流由逐渐减为零
D.S断开瞬间，流经小灯泡中的电流由逐渐减为零
6.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子（可认为初速度为零），从狭缝进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场，现在MN上的F点（图中未画出）接收到该粒子，且，则该粒子的比荷为（粒子的重力忽略不计）( )
A. B. C. D.
7.如图所示为内燃机的示意图，其原理结构简化模型就是一个汽缸活塞模型，活塞上部封闭一定质量的理想气体。如果活塞向上运动，关于内部气体（忽略与外界热交换）的说法正确的是( )
A.体积减小，压强不变，温度升高 B.外界对气体做功，内能增大
C.体积减小，压强增大，温度不变 D.气体对外界做功，内能增大
8.如图所示，在斯特林循环图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是( )
A.过程中，气体从外界吸收热量
B.过程中，气体分子的热运动变得更激烈
C.过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
9.如图所示，在正方形区域abcd内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电荷量为q的离子自O点沿垂直于EF的箭头方向进入磁场。当离子运动到F点时，突然吸收了若干个电子，接着沿另一半圆轨迹运动到与OF在一条直线上的E点。已知OF的长度为EF长度的一半，电子所带电荷量为e（离子吸收电子时不影响离子的速度，电子质量不计），下列说法正确的是( )
A.此离子带正电
B.离子吸收电子的个数为
C.当离子吸收电子后所带电荷量增加
D.离子从O到F的时间与从F到E的时间相等
10.某同学用甲、乙、丙三种色光分别照射同一光电管，研究光电流I与所加电压U之间的关系，得到如图所示的图像。则下列说法正确的是( )
A.甲光的波长大于乙光的波长
B.乙光的频率小于丙光的频率
C.甲光的光强大于丙光的光强
D.甲光产生的光电子的最大初动能大于丙光产生的光电子的最大初动能
二、非选择题：本题共5小题，共54分
11.（8分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，现有油酸和酒精体积比为配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛约深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。请补充下述实验步骤：
（1）_____。（需测量的物理量用字母表示）
（2）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，则油膜面积为_____（已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去）。
（3）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____。
（4）估算油酸分子直径的表达式为_____。
12.（10分）某实验小组探究影响感应电流方向的因素。所利用的器材有灵敏电流计、线圈、条形磁铁、一节干电池、开关、导线若干。实验步骤如下：
(1)按图甲连接电路，闭合开关，通过观察得到灵敏电流计___________方向和___________方向的关系；
(2)记下线圈绕向，将线圈和灵敏电流计连接成如图乙所示的闭合回路；
(3)把条形磁铁N极（或S极）向下插入线圈中，然后从线圈中拔出，每次记下电流计中指针偏转方向，然后根据步骤(1)的结论，判定出___________方向，从而确定___________方向；
(4)将实验结果汇总进行分析。由于线圈的横截面积不变，因此磁场的变化就体现了磁通量的变化，该小组发现，当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；
(5)总结概括。感应电流具有这样的方向，即___________。
13.（8分）陶瓷艺术成型或艺术设计、施釉装饰之后，需经过一系列高温烧制的检验，所谓“匣器调色，与书家不同，器上诸色，必出火而后定”（朱琰《陶说》）。我们采用电加温式气窑对上釉后的陶瓷胚体进行烧制处理形成陶瓷制品，气窑结构如图所示，主要包括炉体外壳，外壳内衬为绝热材料，构成加温室，胚体放在加温室炉蓖的支架上，加温室内设置电加热丝加温，以及在外壳的顶部安装单向排气阀。烧制开始前，加温室与外界连通，若本次胚体需要烧制到1227 ℃，烧制开始后气窑封闭，当加温室气压达到外界大气压强的2倍时，窑顶两个单向排气阀开始工作，向外界排气至一收集装置并保持加温室内气体压强不变。（外界环境温度恒为27 ℃，外界大气压强为，气体可视为理想气体）求：
（1）单向排气阀开始工作时加温室内气体温度；
（2）若烧制过程结束后收集装置与加温室内气体压强保持相同，加温室与收集装置体积之比。
14.（12分）如图所示，A是面积为、匝的圆形金属线圈，其总电阻，线圈处在逐渐增大的均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈中的磁通量在按图所示规律变化，线圈与阻值的电阻连接，不计电压表对电路的影响。求：
（1）感应电动势的大小E；
（2）通过R的电流大小I和方向（写或）；
（3）电压表的示数U。
15.（16分）知图，在直角坐标平面的y轴与直线之间有垂直坐标平面向外的匀强磁场I，在坐标原点处有一粒子源，在坐标平面内沿与y轴正方向成的夹角向磁场内射入大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，这些粒子的速度v满足（未知），这些粒子第一次在磁场中运动的最长时间为，最短时间为，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
（1）求匀强磁场I的磁感应强度大小；
（2）求粒子射入磁场I的最大速度；
（3）若在直线与直线之间有沿x轴负方向的匀强电场，要使所有粒子不能从直线射出电场，求电场强度的最小值；若直线与直线之间有垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ，磁场Ⅱ的磁感应强度与磁场I的磁感应强度大小相等，求在直线上有粒子射出区域的长度。
答案以及解析
1.答案：B
解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知X为正电子，A错误，B正确；半衰期与元素所处的环境、温度等无关，取决于元素本身，C错误；半衰期是对大量放射性原子核的行为得出的统计规律，对于少数原子核，半衰期不适用，故D错误。
2.答案：A
解析：闭合开关S后，电流通过海水从N流向Q，船水平向左运动，则海水对船体的作用力方向水平向左，根据牛顿第三定律，可知船体对海水的作用力方向水平向右，再根据左手定则，可知磁场方向竖直向下，故A正确，BCD错误。
3.答案：D
解析：振荡电路的频率，当自感系数和电容都减小一半时，振荡频率恰好增大一倍。
4.答案：A
解析：A.根据左手定则可知，①是带正电的粒子，选项A正确；
B.②是不带电的粒子，选项B错误；
CD.根据左手定则可知，③是带负电的粒子，选项CD错误。
故选A。
5.答案：D
解析：AB.S闭合瞬间，灯以及灯都会立即变亮，只是灯电流会逐渐变大，最后变得更亮，选项AB错误；
CD.S断开瞬间，中的电流会立刻变为零；而原来流经的电流也立刻变为零；由于自感线圈阻碍电流的减小，则流经L的电流会通过灯泡重新组成新的回路，使得流经小灯泡中的电流由逐渐减为零，选项C错误，D正确。
故选D。
6.答案：C
解析：设粒子被加速后获得的速度为v，由动能定理有
根据题意，粒子在磁场中运动轨迹，如图所示
由几何关系可得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径
由牛顿第二定律有
解得
故选C。
7.答案：B
解析：活塞向上运动，封闭气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知
所以内能增大，气体温度升高，根据理想气体状态方程，有
可知气体压强增加。
故选B。
8.答案：ACD
解析：A.为等温过程，一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；
B.过程中为等容变化，一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，分子的平均动能减小，气体分子的热运动变慢，故B错误；
C.过程为等温过程，一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；
D.过程为等容变化，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确。
故选ACD。
9.答案：AB
解析：根据左手定则可知离子带正电，选项A正确；正离子在吸收电子之前的轨迹半径，正离子吸收若干个电子后的轨迹半径，解得吸收电子的个数，选项B正确；离子原来带正电，由题意得当离子吸收电子后仍带正电，所带电荷量减少，选项C错误；由于离子所带电荷量改变，根据周期公式可得，周期改变，因此离子从O到F的时间与从F到E的时间不相等，选项D错误。
10.答案：AC
解析：本题考查光电效应。由题图可知，甲光的遏止电压低于乙光的遏止电压，所以甲光的频率低于乙光的频率，则甲光的波长大于乙光的波长，故A正确；由题图可知，乙光的遏止电压大于丙光的遏止电压，所以乙光的频率大于丙光的频率，故B错误；由题图可知，甲光的饱和电流大于丙光的饱和电流，甲光的遏止电压等于丙光的遏止电压，即甲光的频率等于丙光的频率，所以甲光的光强大于丙光的光强，故C正确；因为甲光的遏止电压等于丙光的遏止电压，由可知，甲光产生的光电子的最大初动能等于丙光产生的光电子的最大初动能，故D错误。
11.答案：（1）用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V
（2）（均可）
（3）
（4）
解析：（1）需测量的物理量：用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读出其体积V。
（2）由图可知，将半个以上方格面积记为S，不足半个舍去，则油膜面积为。
（3）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为
。
（4）估算油酸分子直径的表达式为
。
12.答案：（1）流入的电流;指针偏转
（3）感应电流;感应电流的磁场
（5）感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
解析：（1）按图甲连接电路，闭合开关，通过观察得到灵敏电流计流入的电流方向和指针偏转方向的关系；
（3）把条形磁铁N极（或S极）向下插入线圈中，然后从线圈中拔出，每次记下电流计中指针偏转方向，然后根据步骤（1）的结论，判定出感应电流的方向，从而确定感应电流的磁场方向；
（5）总结概括。感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
13.答案：（1）327 ℃
（2）2:3
解析：本题考查理想气体的等容变化和等压变化。
（1）对封闭在加温室内的气体，排气前容积不变
由查理定律可知
代入数据可得
（2）开始排气后，加温室内气体维持的压强不变
由盖-吕萨克定律有
由于气体的压强不变，则
14.答案：（1）5V
（2）0.5A，
（3）4.5V
解析：（1）根据法拉第电磁感应定律，可得
由图可知
联立解得
（2）根据闭合电路的欧姆定律，可得
根据楞次定律可知，通过R的电流方向为
（3）电压表示数即路端电压为
15.答案：（1）
（2）
（3）见解析
解析：（1）在磁场I中运动时间最长的粒子的运动轨迹所对的圆心角为300°，根据题意
解得
（2）根据题意可知，速度最大的粒子第一次在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为60°，设此粒子做圆周运动的半径为，由几何关系可知
解得
根据牛顿第二定律有
解得
（3）由题意知，速度最大的粒子第一次经过直线时，速度方向垂直直线，由此可知，若在直线与直线之间有沿x轴负方向的匀强电场，速度最大的粒子不能从直线射出，则其他粒子也不能从直线射出，设电场强度的最小值为E，根据动能定理有
解得
若在直线与直线之间有匀强磁场Ⅱ，由于两磁场的磁感应强度大小相等，因此每个在两磁场中运动的粒子，在两磁场中做圆周运动的轨迹半径相同。进入磁场Ⅱ的两个边界粒子运动轨迹如图所示。则在直线上间有粒子射出
根据几何关系，P点到x轴的距离
设Q点到x轴的距离为，则有
解得
因此间的距离
