河北省廊坊市藝術(shù)中學(xué)2021年高二物理模擬試卷含解析

河北省廊坊市藝術(shù)中學(xué)2021年高二物理模擬試卷含解析一、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1.2003年全世界物理學(xué)家評選出“十大最美物理實驗”，排名第一的為1961年物理學(xué)家利用“托馬斯·楊雙縫干涉實驗”裝置進行電子干涉的實驗．從輻射源射出的電子束經(jīng)兩個靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋，該實驗說明A．光具有波動性B．光具有波、粒二象性C．微觀粒子也具有波動性D．微觀粒子也是一種電磁波參考答案：C2.一列橫波沿軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個質(zhì)點的平衡位置，某時刻的波形圖如圖甲所示，此后，若經(jīng)過周期開始計時，則圖乙描述的是(

)A．a(chǎn)處質(zhì)點的振動圖像

B．b處質(zhì)點的振動圖像C．c處質(zhì)點的振動圖像

D．d處質(zhì)點的振動圖像

參考答案：3.圖6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

[學(xué)科B．平行扳m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.如圖所示，a、b、c、d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣．分析各圖樣的特點可以得出的正確結(jié)論是（）A．a(chǎn)、b是光的干涉圖樣B．c、d是光的干涉圖樣C．形成a圖樣光的波長比形成b圖樣光的波長短D．形成c圖樣光的波長比形成d圖樣光的波長短

參考答案：A5.(單選題)一個擺長為l1的單擺，在地面上做簡諧運動，周期為T1，已知地球質(zhì)量為M1，半徑為R1。另一擺長為l2的單擺，在質(zhì)量為M2，半徑為R2的星球表面做簡諧運動，周期為T2，若T1＝2T2，l1＝4l2，M1＝4M2，則地球半徑與星球半徑之比R1∶R2為A．2∶1

B．2∶3

C．1∶2

D．3∶2參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.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：7.如圖是正弦式電流的圖像，由圖可知：該交變電流的頻率為

Hz，電壓的有效值為

V。參考答案：

50

；

100

8.弦樂器小提琴是由兩端固定的琴弦產(chǎn)生振動而發(fā)音的，如圖甲所示。為了研究同一根琴弦振動頻率與哪些因素有關(guān)，可利用圖乙所示的實驗裝置，一塊厚木板上有AB兩個楔支撐著琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移動來改變琴弦振動部分的長度，將琴弦的末端固定在木板O點，另一端通過滑輪接上砝碼以提供一定拉力，輕輕撥動琴弦，在AB間產(chǎn)生振動。（1）先保持拉力為150N不變，改變AB的距離L（即改變琴弦長度），測出不同長度時琴弦振動的頻率，記錄結(jié)果如表1所示．表1長度大小L/m1.000.850.700.550.40振動頻率f/Hz150176214273375

從表1數(shù)據(jù)可判斷在拉力不變時，琴弦振動的頻率f與弦長L的關(guān)系為_________。（2）保持琴弦長度為0.80m不變，改變拉力，測出不同拉力時琴弦振動的頻率，記錄結(jié)果如表2所示。表2拉力大小F/N360300240180120振動頻率f/Hz290265237205168從表2數(shù)據(jù)可判斷在琴弦長度不變時，琴弦振動的頻率f與拉力F的關(guān)系為__________。（3）如果在相同的環(huán)境中研究不同種類的小提琴琴弦，除了長度L和拉力F以外，你認(rèn)為還有哪些因素會影響琴弦振動的頻率?試列舉可能的兩個因素：________________________________________。參考答案：（1）頻率f與弦長L成反比

（2）頻率f與拉力F的平方根成正比

（3）在上述相同的環(huán)境中，影響弦振動頻率還可能與弦本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，如弦的半徑（即直徑、粗細(xì)等）或弦的材料（即密度、單位長度的質(zhì)量等）。9.（4分）某防控雷達(dá)發(fā)射的電磁波的頻率f=3×108MHz，屏幕上的尖形波顯示從發(fā)射到接收經(jīng)歷的時間，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為

km，該雷達(dá)發(fā)出的點從波的波長為

m。參考答案：60，0.110.右圖為“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗裝置圖。（1）圖中，實驗器材A是。（2）一同學(xué)在兩次實驗中測得不同的（、）數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和的乘積明顯不同。若此同學(xué)的實驗操作均正確，則造成此結(jié)果的可能原因是：；。（3）為了保持注射器內(nèi)氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封閉有氣體的部分；。（4）大氣壓強為，注射器內(nèi)氣體的初始體積為。實驗過程中，注射器內(nèi)氣體體積在至的范圍內(nèi)變化，注射器內(nèi)部與外界壓強差的最大值為。參考答案：11.參考答案：12.在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n＝2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系．若一群氫原子自發(fā)躍遷時發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多可發(fā)出________條不同頻率的譜線．參考答案：613.(1)蜘蛛雖有8只眼睛，但視力很差，完全靠感覺來捕食和生活，它的腿能敏捷地感覺到絲網(wǎng)的振動，當(dāng)絲網(wǎng)的振動頻率為f＝200Hz左右時，網(wǎng)的振幅最大，則落在網(wǎng)上的昆蟲當(dāng)翅膀振動的頻率為________Hz左右時，蜘蛛感到網(wǎng)振動最為強烈．(2)如該絲網(wǎng)共振時的最大振幅為0.5cm，試定性畫出其共振曲線．參考答案：(1)①細(xì)沙曲線近似為一條正弦曲線，說明沙擺的擺動具有周期性．②細(xì)沙曲線兩頭沙子多，中間沙子少，說明沙擺在兩側(cè)最大位移處運動慢，在經(jīng)過平衡位置時運動快．(2)在同樣長的紙板上，圖(c)中對應(yīng)的周期個數(shù)多，用的時間長，說明拉動紙板勻速運動的速度變?。荒苷f明沙擺的周期發(fā)生變化．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一種測量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示．E是內(nèi)阻不計、電動勢為6V的電源．R0是一個阻值為300Ω的限流電阻．G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器．R是一個壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小變化而改變，其關(guān)系如下表所示．C是一個用來保護顯示器的電容器．秤臺的重力忽略不計，試分析：(1)利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式R＝________Ω；(2)若電容器的耐壓值為5V，該電子秤的最大稱量值為________N；(3)如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測力顯示器的刻度________．(選填“均勻”或“不均勻”)參考答案：（1）(2)(3)不均勻（1）由表中數(shù)據(jù)可知所以電阻R隨壓力F變化的函數(shù)表達(dá)式為（2）R上受到的壓力越大，R的阻值越小，電容器兩端電壓越大，但不能超過5V，所以，解得R=60Ω，又∵，得出，（3）電流表中的電流，電流I與壓力F不是線性關(guān)系，則該測力顯示器的刻度不均勻．15.（9分）在用兩面平行的玻璃磚《測定玻璃的折射率》的實驗中，其光路圖如圖，對此實驗中的一些具體問題，（1）下列的各種說法中正確的是（

）（不定項）A．為了減少測量誤差，P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些B．為了減少測量誤差，P1和P2的連線與玻璃磚界面的夾角適當(dāng)取大些C．P1、P2距離大小，不會影響該實驗的誤差D．若入射角i太大，有可能在bb/界面發(fā)生全反射（2）若根據(jù)測得的入射角i和折射角γ的正弦值，畫出了如圖所示的圖線，由圖可知該玻璃的折射率n=

；當(dāng)光線由該玻璃射入真空中時，臨界角C=

。（用反三角函數(shù)表示）參考答案：(1)AB(2)；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點．已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e．求：（1）電子穿過A板時的速度大??；（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量；（3）P點到O點的距離．參考答案：

考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；動能定理的應(yīng)用．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：（1）電子在加速電場U1中運動時，電場力對電子做正功，根據(jù)動能定理求解電子穿過A板時的速度大?。?）電子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動．根據(jù)板長和初速度求出時間．根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，由位移公式求解電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量．（3）電子離開偏轉(zhuǎn)電場后沿穿出電場時的速度做勻速直線運動，水平方向：位移為L2，分速度等于v0，求出勻速運動的時間．豎直方向：分速度等于vy，由y=vyt求出離開電場后偏轉(zhuǎn)的距離，再加上電場中偏轉(zhuǎn)的距離得解．解答：解：（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，根據(jù)動能定理得：

eU1=，解得：

（2）電子以速度v0進入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動．設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場運動的時間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉(zhuǎn)電場時相對于原運動方向的側(cè)移量為y1．

根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式得：

a=，又E=，得a=

水平方向：t1=，

豎直方向：y1=，解得：y1=

（3）設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿電場方向的速度為vy．

根據(jù)運動學(xué)公式得：vy=at1=電子離開偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運動，設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時間為t2，電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y2，如圖所示

t2=，y2=vyt2解得：y2=P到O點的距離為y=y1+y2=答：（1）電子穿過A板時的速度大小為；

（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y1=；

（3）P點到O點的距離y2=．點評：帶電粒子在電場中類平拋運動的研究方法與平拋運動相似，采用運動的合成與分解．第（3）問也可以利用三角形相似法求解．17.如圖所示，一條長度為L=5.0m的光導(dǎo)纖維用折射率為n=的材料制成．一細(xì)束激光由其左端的中心點以α=45°的入射角射入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)過一系列全反射后從右端射出．求：（1）該激光在光導(dǎo)纖維中的速度v是多大？（2）該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時間是多少？參考答案：解：（1）如圖所示，n=的材料制成，其左端的中心點以θ=45°的入射角射入，由折射定律，則有：=n，解得：θ2=30°，所以θc=60°而有：sinθ=，得：θ=45°，能發(fā)生光的全反射現(xiàn)象，由于=cosθ2=，而光在玻璃中傳播的速度為：v===m/s≈2.12×108m/s；（2）則光沿著軸線的方向的速度為v′=vcosθ2=3×108××=1.84×108m/s；由上分析可得，光從A點射入到從B點射出所經(jīng)歷的時間為：t==；解得：t=2.72×10﹣8s．答：（1）該激光在光導(dǎo)纖維中的速度是2.12×108m/s；（2）激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時間是2.72×10﹣8s．【考點】全反射．【分析】（1）由題，單色光從左端中點A射入恰好能在纖維中發(fā)生全反射，則有sinθc=．（2）根據(jù)折射定律，結(jié)合入射角θ=45°，求出光在A點的折射角θ2．（3）根據(jù)幾何知識求出光線在光纖中通過的路程，由v=求出光在光纖中傳播的速度，再求解光從A點射入到從B點射出所經(jīng)歷的時間t．18.兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑（金屬棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計）。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達(dá)到最大值。取g=10m/s2。求此過