2022-2023學年廣西壯族自治區(qū)玉林市北流第八中學高二物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.(單選)在如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障（

）A.R1短路

B.R2短路

C.R3短路

D.R1斷路參考答案：A若各原件沒有故障，電路正常，則電流表測量流過的支路電流，電壓表測量兩端的電壓；若短路，則被短路，外電路只有電阻接在電源兩端，電流表測量干路電流，電壓表測量路端電壓，兩表示數(shù)均增大，符合題意；若短路，則被短路，電流表示數(shù)為零，顯然不符合題意；若短路，則電壓表示數(shù)為零，不符合題意；若斷路，則電流表示數(shù)為零，也不符合題意。故本題正確選項為A。2.請閱讀下列材料，回答第11～14小題．帆船即利用風力前進的船．帆船起源于荷蘭，古代的荷蘭，地勢很低，所以開鑿了很多運河，人們普遍使用小帆船運輸或捕魚，帆船是人類向大自然作斗爭的一個見證，帆船歷史同人類文明史一樣悠久．帆船運動是依靠自然風力作用于帆上，由人駕駛船只行駛的一項水上運動，它集競技、娛樂、觀賞和探險于一體，備受人們的喜愛，也是各國人民進行海洋文化交流的重要渠道．帆船運動作為一種比賽項目，最早的文字記載見于1900多年以前古羅馬詩人味吉爾的作品中，到了13世紀，威尼斯開始定期舉行帆船運動比賽，當時比賽船只沒有統(tǒng)一的規(guī)格和級別.1900年第2屆奧運會將帆船運動開始列為比賽項目．11．帆船前進時，船員感覺岸上的樹木向后運動，他所選擇的參考系是（）A．河水 B．河岸 C．帆船 D．天空12．帆船加速前進時，風對帆船的推動力與水對帆船的阻力的關(guān)系是（）A．一對平衡力B．一對作用力與反作用力C．風對帆船的推動力小于水對帆船的阻力D．風對帆船的推動力大于水對帆船的阻力13．假設(shè)帆船從靜止開始起動先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動，能反映這個運動過程的圖象是（）A． B． C． D．14．在某次帆船運動比賽中，質(zhì)量為500kg的帆船，在風力和水的阻力共同作用下做直線運動的v﹣t圖象如圖所示．下列表述正確的是（）A．在0～1s內(nèi)，合外力對帆船做了1000J的功B．在0～2s內(nèi)，合外力對帆船做了250J的負功C．在1～2s內(nèi)，合外力對帆船不做功D．在0～3s內(nèi)，合外力始終對帆船做正功參考答案：C

D

C

A11.【考點】參考系和坐標系．【分析】（1）研究物體運動時，要選擇一個物體作為標準，這個標準就是參照物；（2）判斷物體運動還是靜止，就是看研究的物體和參照物之間位置是否發(fā)生了變化．【解答】解：帆船前進時，船員感覺岸上的樹木向后運動，說明船員選擇的是其自身所在的帆船，因為相對帆船，樹木向后運動，故C正確，ABD錯誤．故選：C．12.【考點】作用力和反作用力．【分析】一對平衡力作用在同一個物體上，作用力與反作用力是作用在兩個不同的物體上，風對帆船的推動力大于水對帆船的阻力．【解答】解：A、受一對平衡力時，帆船勻速運動，不符合題意．故A錯誤B、作用力與反作用力是作用在兩個不同的物體上，故B錯誤C、帆船加速前進時，風對帆船的推動力與水對帆船的阻力的關(guān)系是：風對帆船的推動力大于水對帆船的阻力，故C錯誤，D正確故選：D13.【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】帆船先從靜止開始起動做勻加速直線運動，再做勻速直線運動，速度圖象直接根據(jù)形狀分析．位移圖象根據(jù)斜率等于速度分析．【解答】解：A、該圖表示帆船以一定的初速度做勻加速運動，之后做勻速直線運動，與帆船的運動情況不符，故A錯誤；BD、根據(jù)x﹣t圖象的斜率等于速度，可知，BD兩個圖象均表示先做勻速直線運動，后靜止，與帆船的運動情況不符，故BD錯誤；C、該圖表示帆船先從靜止開始做勻加速運動，之后做勻速直線運動，與帆船的運動情況相符．故C正確；故選：C14.【考點】功的計算；勻變速直線運動的圖像．【分析】根據(jù)v﹣t圖象分析物體速度的變化，再根據(jù)動能定理W合=△EK判斷合力做功，同時注意分析各力做功的正負．【解答】解：A、在0～ls內(nèi)，根據(jù)動能定理W合=△EK=mv2=×500×4=1000J，合外力做正功．故A正確．

B、在0～2s內(nèi)，根據(jù)動能定理W合=△EK=250J，合外力做正功．故B錯誤．

C、在1～2s內(nèi)，根據(jù)動能定理W合=△EK=﹣750J，故合外力做負功．故C錯誤．

D、在0～3s內(nèi)，根據(jù)動能定理W合=△EK=0，合外力做功為0．整過程中合外力先做正功，再做負功；故D錯誤．故選：A3.(多選)如圖2所示的電路中，C是平行板電容器，在S先觸1后又扳到2，這時將平行板的板間距拉大一點，下列說法正確的是（

）A．平行板電容器兩板的電勢差不變B．平行板電容器兩板的電勢差變小C．平行板電容器兩板的電勢差增大D．平行板電容器兩板間的的電場強度不變參考答案：CD4.（多選）在如圖所示的電路中，燈泡A、燈泡B原來都是正常發(fā)光的．現(xiàn)在突然燈泡A比原來變亮了些，燈泡B不亮了．則電路中出現(xiàn)的故障可能是（）A．燈泡B短路B．燈泡B斷路C．若燈泡B完好，R3短路D．若燈泡B完好，R3、R2同時短路參考答案：考點：閉合電路的歐姆定律．版權(quán)所有專題：恒定電流專題．分析：首先明確電路中各用電器的連接關(guān)系：R3與燈泡B關(guān)聯(lián)，與R2、A串聯(lián)，再與R1并聯(lián)．燈泡A變亮了，說明實際功率增大了，燈泡B不亮，說明B燈被短路或斷路．將每個選項逐一代入題目檢查是否符合題意，從而確定正確選項．解答：解：A、燈泡B短路時，B燈不亮．R3短路，外電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，則通過變阻器的電流減小，則通過A燈的電流，燈泡A比原來亮些，符合題意，故A正確．B、B燈斷路，外電阻增大，路端電壓U增大，干路電流I減小，R1電流的I1增大，則通過A的電流IA=I﹣I1減小，A燈變暗．B燈電壓UB=U﹣IA（RA+R1）增大，B燈變亮，不符合題意．故B錯誤．C、若燈泡B完好，R3短路，燈泡B也短路時，B燈不亮．外電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，則通過變阻器的電流減小，則通過A燈的電流，燈泡A比原來亮些，符合題意，故C正確．D、若燈泡B完好，R3、R2同時短路，B燈不亮，外電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，則通過變阻器的電流減小，則通過A燈的電流，燈泡A比原來亮些，符合題意，故D正確．故選：ACD．點評：此題是電路故障分析問題．解決的關(guān)鍵是在明確電路連接關(guān)系的前提下采用“排除法”將每一選項逐一代入題干，檢查是否符合題意，最終確定正確選項．5.有一種射線是原子的外層電子受激后產(chǎn)生的，波長比紅光長，一切高溫物質(zhì)都含有這種射線，這種射線是A．紅外線

B．紫外線

C．倫琴射線

D．射線參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一般來說，電容器極板的正對面積越_________、極板間的距離越_________，電容器的電容就越大。參考答案：7.如圖所示，在同一豎直線上由下往上依次標有A、B、C、D四點，相鄰兩點之間的距離相等，且在A點處固定一個帶正電的點電荷Q。將點電荷q從B點釋放，測得此時點電荷q加速度的大小為a；將點電荷q從C點釋放，測得此時點電荷q加速度的大小為a/2。則點電荷q帶________（選填：“正電”、“負電”或“正、負電均可”），若將點電荷q從D點釋放，釋放時點電荷q加速度的大小為________g。(g為重力加速度）參考答案：正、負電均可；7/9或11/98.某閉合電路的路端電壓U隨外電阻R變化的圖線如圖所示，當R很大時，U約為3V．則電源的電動勢為_______V，內(nèi)電阻為_____，當U=2V時，電源的輸出功率為____W．參考答案：3

1

2由圖讀出，當外電阻為無窮大時，路端電壓等于電源的電動勢，E=3V；由圖知道，當R=5Ω，U=2.5V，則電流，電源的內(nèi)電阻為；由，所以輸出功率。9.原子的核式結(jié)構(gòu)模型是根據(jù)

實驗基礎(chǔ)提出的，原子是由

和

組成的，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在

里。參考答案：a粒子散射，

原子核，

電子

，

原子核10.打點計時器輸入的交流電的頻率是50Hz，則打點計時器每隔______秒打一個點。若測得紙帶上打下的第10個到第20個點的距離為20.00cm，則物體在這段位移的平均速度為______m/s。參考答案：_0。02_1。00_m11.為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質(zhì)量均為m的滑塊，兩滑塊的一端分別與紙帶相連，打點計時器所用電源的頻率為f。接通打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，相碰后粘在一起繼續(xù)運動．圖乙為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3。那么，請以表達式的形式寫出：碰撞前兩滑塊的動量大小分別為________、________，兩滑塊的總動量大小為________；碰撞后兩滑塊的總動量大小為________．若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證．參考答案：0.2mfs1，0.2mfs3，0.2mf(s1－s3)，0.4mfs212.如圖所示，MN為金屬桿，在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬導軌下滑，導軌的間距l(xiāng)=10cm，導軌上端接有電阻R=0.5Ω，導軌與金屬桿電阻不計，整個裝置處于B=0.5T的水平勻強磁場中．若桿穩(wěn)定下落時，每秒鐘有0.02J的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，則MN桿的下落速度v=____m／s．參考答案：2__m／s13.一頻率f=1.75HZ的簡諧橫波沿水平方向由P點向Q點沿直線傳播，P、Q兩點間距1m，某時刻，P在波谷處，Q恰好在平衡位置。若波長λ＞2m，則該波波長λ=_____m,波速v=___m/s.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）圖所示是電場中某區(qū)域的電場線分布圖，P、Q是電場中的兩點。（1）請比較P、Q兩點中電場強度的強弱并說明理由。（2）把電荷量為=3.0×C的正點電荷放在電場中的P點，正電荷受到的電場力大小為F=6.0N；如果把移去，把電荷量為=6.0×10C的負點電荷放在P點，求負荷電荷受到的電場力F的大小方向。參考答案：(1)Q點電場強度較強(1分)。因為Q點處電場線分布較P點密(1分)。(2)P點電場強度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或與電場強度方向相反)

(1分)15.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個質(zhì)量為m、、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=_________________，參考答案：;試題分析:小顆粒由靜止釋放，電場力對它做正功，重力做負功，從小顆粒由靜止釋放到最高點過程，根據(jù)動能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應用；機械能守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一根粗細均勻、內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置，玻璃管上端有一抽氣孔，管內(nèi)下部被活塞封住一定質(zhì)量的理想氣體，氣體溫度為T1。現(xiàn)將活塞上方的氣體緩慢抽出，當活塞上方的壓強達到p0時，活塞下方氣體的體積為V1，此時活塞上方玻璃管的容積為2.6V1，活塞因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5p0。繼續(xù)將活塞上方抽成真空后密封，整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變，然后將密封的氣體緩慢加熱。求：（1）活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度T2；（2）當氣體溫度達到1.8T1時的壓強p。參考答案：（1）從活塞上方的壓強達到p0到活塞上方抽成真空的過程為等溫過程：1.5p0′V1＝0.5p0′V2（2分），V2＝3V1，緩慢加熱，當活塞剛碰到玻璃管頂部時為等壓過程：＝T2＝1.2T1（2）繼續(xù)加熱到1.8T1時為等容過程：＝，p＝0.75p017.（20分）一個質(zhì)量為m1的廢棄人造地球衛(wèi)星在離地面h=800km高空作圓周運動，在某處和一個質(zhì)量為m2＝的太空碎片發(fā)生迎頭正碰，碰撞時間極短，碰后二者結(jié)合成一個物體并作橢圓運動。碰撞前太空碎片作橢圓運動，橢圓軌道的半長軸為7500km，其軌道和衛(wèi)星軌道在同一平面內(nèi)。已知質(zhì)量為m的物體繞地球作橢圓運動時，其總能量即動能與引力勢能之和，式中G是引力常量，M是地球的質(zhì)量，a為橢圓軌道的半長軸．設(shè)地球是半徑R=6371km的質(zhì)量均勻分布的球體，不計空氣阻力。（i）試定量論證碰后二者結(jié)合成的物體會不會落到地球上。（ii）如果此事件是發(fā)生在北級上空（地心和北極的連線方向上），碰后二者結(jié)合成的物體與地球相碰處的緯度是多少？參考答案：解析：（i）圖1為衛(wèi)星和碎片運行軌道的示意圖。以v1表示碰撞前衛(wèi)星作圓周運動的速度，以M表示地球E的質(zhì)量，根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律有

（1）式中G是引力常量．由（l）式得

（2）以v2表示剛要碰撞時太空碎片的速度，因為與衛(wèi)星發(fā)生碰撞時，碎片到地心的距離等于衛(wèi)星到地心的距離，根據(jù)題意，太空碎片作橢圓運動的總能量

（3）式中a為橢圓軌道的半長軸．由（3）式得

（4）衛(wèi)星和碎片碰撞過程中動量守恒，有

m1v1－m2v2=(m1+m2)v

（5）這里v是碰后二者結(jié)合成的物體（簡稱結(jié)合物）的速度．由（5）式得

（6）由（2）、（4）、（6）三式并代人有關(guān)數(shù)據(jù)得

（7）結(jié)合物能否撞上地球，要看其軌道（橢圓）的近地點到地心的距離rmin，如果rmin<R，則結(jié)合物就撞上地球．為此我們先來求結(jié)合物軌道的半長軸a'。結(jié)合物的總能量

（8）代人有關(guān)數(shù)據(jù)得

a'=5259km

（9）結(jié)合物軌道的近地點到地心的距離rmin=2a'－（R+h）=3347km<R

（10）據(jù)此可以判斷，結(jié)合物最后要撞上地球。（ii）解法一在極坐標中討論，取極坐標，坐標原點在地心處，極軸由北極指向南極，如圖2所示。碰撞點在北極上空，是橢圓軌道的遠地點，結(jié)合物軌道的橢圓方程

（11）式中e是偏心率，p是橢圓的半正焦弦，遠地點到地心的距離

rmax=R+h

（12）由解析幾何有

（13）在軌道的近地點，r=rmin，θ=0，由（11）式得

p=rmin(1+e)(=4563km)

（14）或有

p=rmax(1－e)

（15）在結(jié)合物撞擊地球處；r=R，由（11）式有

（16）或

（17）代人有關(guān)數(shù)據(jù)可得

cosθ=－0.7807

（18）

θ=141.320

（19）這是在北緯51.320。評分標準：本題20分。第（i）小題12分．（1）或（2）、（3）或（4）、（5）或（6）式各2分，（8）式3分，（10）式3分。第（ii）小題8分。（11）、（12）、（13）、（14）或（15）、（16）或（17）式各l分，（19）式2分（答案在1410到1420之間的都給2分），正確指出緯度給l分。解法二在直角坐標中討論．取直角坐標系，以橢圓的對稱中心為坐標原點O，x軸通過近地點和遠地點并由遠地點指向近地點，如圖3所示。結(jié)合物軌道的橢圓方程是

（20）式中a＇、b＇分別為結(jié)合物橢圓軌道的半長軸和半短軸。遠地點到地心的距離

rmax=R+h

（21）根據(jù)解析幾何，若c為地心與坐標原點間的距離，

c=rmax－a＇(=1912km)

（22）而

（23）注意到a