2022-2023学年广西壮族自治区玉林市北流第八中学高二物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年广西壮族自治区玉林市北流第八中学高二物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.(单选)在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（

）A.R1短路

B.R2短路

C.R3短路

D.R1断路参考答案：A若各原件没有故障，电路正常，则电流表测量流过的支路电流，电压表测量两端的电压；若短路，则被短路，外电路只有电阻接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，符合题意；若短路，则被短路，电流表示数为零，显然不符合题意；若短路，则电压表示数为零，不符合题意；若断路，则电流表示数为零，也不符合题意。故本题正确选项为A。2.请阅读下列材料，回答第11～14小题．帆船即利用风力前进的船．帆船起源于荷兰，古代的荷兰，地势很低，所以开凿了很多运河，人们普遍使用小帆船运输或捕鱼，帆船是人类向大自然作斗争的一个见证，帆船历史同人类文明史一样悠久．帆船运动是依靠自然风力作用于帆上，由人驾驶船只行驶的一项水上运动，它集竞技、娱乐、观赏和探险于一体，备受人们的喜爱，也是各国人民进行海洋文化交流的重要渠道．帆船运动作为一种比赛项目，最早的文字记载见于1900多年以前古罗马诗人味吉尔的作品中，到了13世纪，威尼斯开始定期举行帆船运动比赛，当时比赛船只没有统一的规格和级别.1900年第2届奥运会将帆船运动开始列为比赛项目．11．帆船前进时，船员感觉岸上的树木向后运动，他所选择的参考系是（）A．河水 B．河岸 C．帆船 D．天空12．帆船加速前进时，风对帆船的推动力与水对帆船的阻力的关系是（）A．一对平衡力B．一对作用力与反作用力C．风对帆船的推动力小于水对帆船的阻力D．风对帆船的推动力大于水对帆船的阻力13．假设帆船从静止开始起动先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，能反映这个运动过程的图象是（）A． B． C． D．14．在某次帆船运动比赛中，质量为500kg的帆船，在风力和水的阻力共同作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示．下列表述正确的是（）A．在0～1s内，合外力对帆船做了1000J的功B．在0～2s内，合外力对帆船做了250J的负功C．在1～2s内，合外力对帆船不做功D．在0～3s内，合外力始终对帆船做正功参考答案：C

D

C

A11.【考点】参考系和坐标系．【分析】（1）研究物体运动时，要选择一个物体作为标准，这个标准就是参照物；（2）判断物体运动还是静止，就是看研究的物体和参照物之间位置是否发生了变化．【解答】解：帆船前进时，船员感觉岸上的树木向后运动，说明船员选择的是其自身所在的帆船，因为相对帆船，树木向后运动，故C正确，ABD错误．故选：C．12.【考点】作用力和反作用力．【分析】一对平衡力作用在同一个物体上，作用力与反作用力是作用在两个不同的物体上，风对帆船的推动力大于水对帆船的阻力．【解答】解：A、受一对平衡力时，帆船匀速运动，不符合题意．故A错误B、作用力与反作用力是作用在两个不同的物体上，故B错误C、帆船加速前进时，风对帆船的推动力与水对帆船的阻力的关系是：风对帆船的推动力大于水对帆船的阻力，故C错误，D正确故选：D13.【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】帆船先从静止开始起动做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，速度图象直接根据形状分析．位移图象根据斜率等于速度分析．【解答】解：A、该图表示帆船以一定的初速度做匀加速运动，之后做匀速直线运动，与帆船的运动情况不符，故A错误；BD、根据x﹣t图象的斜率等于速度，可知，BD两个图象均表示先做匀速直线运动，后静止，与帆船的运动情况不符，故BD错误；C、该图表示帆船先从静止开始做匀加速运动，之后做匀速直线运动，与帆船的运动情况相符．故C正确；故选：C14.【考点】功的计算；匀变速直线运动的图像．【分析】根据v﹣t图象分析物体速度的变化，再根据动能定理W合=△EK判断合力做功，同时注意分析各力做功的正负．【解答】解：A、在0～ls内，根据动能定理W合=△EK=mv2=×500×4=1000J，合外力做正功．故A正确．

B、在0～2s内，根据动能定理W合=△EK=250J，合外力做正功．故B错误．

C、在1～2s内，根据动能定理W合=△EK=﹣750J，故合外力做负功．故C错误．

D、在0～3s内，根据动能定理W合=△EK=0，合外力做功为0．整过程中合外力先做正功，再做负功；故D错误．故选：A3.(多选)如图2所示的电路中，C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是（

）A．平行板电容器两板的电势差不变B．平行板电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的的电场强度不变参考答案：CD4.（多选）在如图所示的电路中，灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变亮了些，灯泡B不亮了．则电路中出现的故障可能是（）A．灯泡B短路B．灯泡B断路C．若灯泡B完好，R3短路D．若灯泡B完好，R3、R2同时短路参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：恒定电流专题．分析：首先明确电路中各用电器的连接关系：R3与灯泡B关联，与R2、A串联，再与R1并联．灯泡A变亮了，说明实际功率增大了，灯泡B不亮，说明B灯被短路或断路．将每个选项逐一代入题目检查是否符合题意，从而确定正确选项．解答：解：A、灯泡B短路时，B灯不亮．R3短路，外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则通过变阻器的电流减小，则通过A灯的电流，灯泡A比原来亮些，符合题意，故A正确．B、B灯断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R1电流的I1增大，则通过A的电流IA=I﹣I1减小，A灯变暗．B灯电压UB=U﹣IA（RA+R1）增大，B灯变亮，不符合题意．故B错误．C、若灯泡B完好，R3短路，灯泡B也短路时，B灯不亮．外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则通过变阻器的电流减小，则通过A灯的电流，灯泡A比原来亮些，符合题意，故C正确．D、若灯泡B完好，R3、R2同时短路，B灯不亮，外电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则通过变阻器的电流减小，则通过A灯的电流，灯泡A比原来亮些，符合题意，故D正确．故选：ACD．点评：此题是电路故障分析问题．解决的关键是在明确电路连接关系的前提下采用“排除法”将每一选项逐一代入题干，检查是否符合题意，最终确定正确选项．5.有一种射线是原子的外层电子受激后产生的，波长比红光长，一切高温物质都含有这种射线，这种射线是A．红外线

B．紫外线

C．伦琴射线

D．射线参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一般来说，电容器极板的正对面积越_________、极板间的距离越_________，电容器的电容就越大。参考答案：7.如图所示，在同一竖直线上由下往上依次标有A、B、C、D四点，相邻两点之间的距离相等，且在A点处固定一个带正电的点电荷Q。将点电荷q从B点释放，测得此时点电荷q加速度的大小为a；将点电荷q从C点释放，测得此时点电荷q加速度的大小为a/2。则点电荷q带________（选填：“正电”、“负电”或“正、负电均可”），若将点电荷q从D点释放，释放时点电荷q加速度的大小为________g。(g为重力加速度）参考答案：正、负电均可；7/9或11/98.某闭合电路的路端电压U随外电阻R变化的图线如图所示，当R很大时，U约为3V．则电源的电动势为_______V，内电阻为_____，当U=2V时，电源的输出功率为____W．参考答案：3

1

2由图读出，当外电阻为无穷大时，路端电压等于电源的电动势，E=3V；由图知道，当R=5Ω，U=2.5V，则电流，电源的内电阻为；由，所以输出功率。9.原子的核式结构模型是根据

实验基础提出的，原子是由

和

组成的，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在

里。参考答案：a粒子散射，

原子核，

电子

，

原子核10.打点计时器输入的交流电的频率是50Hz，则打点计时器每隔______秒打一个点。若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm，则物体在这段位移的平均速度为______m/s。参考答案：_0。02_1。00_m11.为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为m的滑块，两滑块的一端分别与纸带相连，打点计时器所用电源的频率为f。接通打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，相碰后粘在一起继续运动．图乙为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。那么，请以表达式的形式写出：碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________，两滑块的总动量大小为________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．参考答案：0.2mfs1，0.2mfs3，0.2mf(s1－s3)，0.4mfs212.如图所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距l=10cm，导轨上端接有电阻R=0.5Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中．若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，则MN杆的下落速度v=____m／s．参考答案：2__m／s13.一频率f=1.75HZ的简谐横波沿水平方向由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点间距1m，某时刻，P在波谷处，Q恰好在平衡位置。若波长λ＞2m，则该波波长λ=_____m,波速v=___m/s.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）图所示是电场中某区域的电场线分布图，P、Q是电场中的两点。（1）请比较P、Q两点中电场强度的强弱并说明理由。（2）把电荷量为=3.0×C的正点电荷放在电场中的P点，正电荷受到的电场力大小为F=6.0N；如果把移去，把电荷量为=6.0×10C的负点电荷放在P点，求负荷电荷受到的电场力F的大小方向。参考答案：(1)Q点电场强度较强(1分)。因为Q点处电场线分布较P点密(1分)。(2)P点电场强度E=F/q=6/(3×10)×10（N/C）（2分）方向向左(或与电场强度方向相反)

(1分)15.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；（2）当气体温度达到1.8T1时的压强p。参考答案：（1）从活塞上方的压强达到p0到活塞上方抽成真空的过程为等温过程：1.5p0′V1＝0.5p0′V2（2分），V2＝3V1，缓慢加热，当活塞刚碰到玻璃管顶部时为等压过程：＝T2＝1.2T1（2）继续加热到1.8T1时为等容过程：＝，p＝0.75p017.（20分）一个质量为m1的废弃人造地球卫星在离地面h=800km高空作圆周运动，在某处和一个质量为m2＝的太空碎片发生迎头正碰，碰撞时间极短，碰后二者结合成一个物体并作椭圆运动。碰撞前太空碎片作椭圆运动，椭圆轨道的半长轴为7500km，其轨道和卫星轨道在同一平面内。已知质量为m的物体绕地球作椭圆运动时，其总能量即动能与引力势能之和，式中G是引力常量，M是地球的质量，a为椭圆轨道的半长轴．设地球是半径R=6371km的质量均匀分布的球体，不计空气阻力。（i）试定量论证碰后二者结合成的物体会不会落到地球上。（ii）如果此事件是发生在北级上空（地心和北极的连线方向上），碰后二者结合成的物体与地球相碰处的纬度是多少？参考答案：解析：（i）图1为卫星和碎片运行轨道的示意图。以v1表示碰撞前卫星作圆周运动的速度，以M表示地球E的质量，根据万有引力定律和牛顿定律有

（1）式中G是引力常量．由（l）式得

（2）以v2表示刚要碰撞时太空碎片的速度，因为与卫星发生碰撞时，碎片到地心的距离等于卫星到地心的距离，根据题意，太空碎片作椭圆运动的总能量

（3）式中a为椭圆轨道的半长轴．由（3）式得

（4）卫星和碎片碰撞过程中动量守恒，有

m1v1－m2v2=(m1+m2)v

（5）这里v是碰后二者结合成的物体（简称结合物）的速度．由（5）式得

（6）由（2）、（4）、（6）三式并代人有关数据得

（7）结合物能否撞上地球，要看其轨道（椭圆）的近地点到地心的距离rmin，如果rmin<R，则结合物就撞上地球．为此我们先来求结合物轨道的半长轴a'。结合物的总能量

（8）代人有关数据得

a'=5259km

（9）结合物轨道的近地点到地心的距离rmin=2a'－（R+h）=3347km<R

（10）据此可以判断，结合物最后要撞上地球。（ii）解法一在极坐标中讨论，取极坐标，坐标原点在地心处，极轴由北极指向南极，如图2所示。碰撞点在北极上空，是椭圆轨道的远地点，结合物轨道的椭圆方程

（11）式中e是偏心率，p是椭圆的半正焦弦，远地点到地心的距离

rmax=R+h

（12）由解析几何有

（13）在轨道的近地点，r=rmin，θ=0，由（11）式得

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

（14）或有

p=rmax(1－e)

（15）在结合物撞击地球处；r=R，由（11）式有

（16）或

（17）代人有关数据可得

cosθ=－0.7807

（18）

θ=141.320

（19）这是在北纬51.320。评分标准：本题20分。第（i）小题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）小题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之间的都给2分），正确指出纬度给l分。解法二在直角坐标中讨论．取直角坐标系，以椭圆的对称中心为坐标原点O，x轴通过近地点和远地点并由远地点指向近地点，如图3所示。结合物轨道的椭圆方程是

（20）式中a＇、b＇分别为结合物椭圆轨道的半长轴和半短轴。远地点到地心的距离

rmax=R+h

（21）根据解析几何，若c为地心与坐标原点间的距离，

c=rmax－a＇(=1912km)

（22）而

（23）注意到a