遼寧省葫蘆島市高考物理三年（2021-2023）模擬題（一模）按題型分類匯編-02解答題 一、解答題1．（2021·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）一質(zhì)量為0.3kg的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空。當煙花彈上升到離地20m高處時速度為零，此時彈中火藥爆炸將煙花彈炸為大、小兩塊，大、小塊煙花彈分別獲得水平向左、水平向右的速度，大塊質(zhì)量為小塊質(zhì)量的2倍，大、小兩塊煙花彈獲得的動能之和也為E，爆炸時間極短，重力加速度g取10m/s2，，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量，釋放煙花彈位置的水平面足夠大。求：(1)動能E；(2)大、小兩塊煙花彈落地之間的距離。2．（2021·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）如圖所示，兩端開口內(nèi)壁光滑的導熱汽缸豎直固定放置，質(zhì)量分別為m和2m的兩個活塞A、B由長度為2L的輕桿相連，兩活塞的橫截面積分別為S和2S，活塞間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。開始時，活塞B距離較細汽缸底端為L，整個裝置處于靜止狀態(tài)。此時大氣壓強為，汽缸周圍溫度為127℃，現(xiàn)在活塞A上部緩慢倒入細沙，直到活塞A恰好位于較細汽缸底部。重力加速度為g。（1）求加入細沙的質(zhì)量；（2）保持細沙質(zhì)量不變，再緩慢降低氣體溫度，使活塞回到原來位置，內(nèi)能減少了△U，求此時封閉氣體的溫度及此過程中氣體放出的熱量。3．（2021·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）如圖所示，平面直角坐標系第二象限內(nèi)有一直線邊界OS，OS與y軸的夾角為，在OS與y軸之間存在垂直平面的勻強磁場（圖中未畫出），第一象限和第二象限的其他區(qū)域內(nèi)有與OS平行、方向指向x軸的勻強電場，場強大小為E；一帶負電的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為q，由x軸上的M點靜止釋放后通過y軸上的N點（圖中未畫出）進入磁場，OM間距離為L，之后垂直OS進入第二象限的電場，粒子重力忽略不計，求：（結(jié)果可保留根號）(1)磁場的方向和磁感應強度的大?。?/span>(2)若只改變粒子的釋放位置，使粒子仍從N點進入磁場，并能夠穿過OS，則釋放點距N點的距離滿足什么條件；(3)由M點釋放的粒子在第二象限能否通過x軸？若能，求通過x軸的位置；若不能，求與x軸的最近距離。4．（2022·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）工業(yè)測量中，常用充氣的方法較精確地測量特殊容器的容積和檢測密封性能．為測量某空香水瓶的容積，將該瓶與一帶活塞的汽缸相連，汽缸和香水瓶內(nèi)氣體壓強均為，汽缸內(nèi)封閉氣體體積為，推動活塞將汽缸內(nèi)所有氣體緩慢推入瓶中，測得此時瓶中氣體壓強為P，香水瓶導熱性良好，環(huán)境溫度保持不變．（1）求香水瓶容積V；（2）若密封程度合格標準為：在測定時間內(nèi)，漏氣質(zhì)量小于原密封質(zhì)量的視為合格．將該空香水瓶封裝并靜置較長一段時間，現(xiàn)使瓶內(nèi)氣體溫度從升高到，測得其壓強由P變?yōu)?/span>，試判斷該瓶密封性能是否合格。5．（2022·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，足夠長的、質(zhì)量M=1kg的木板靜止在水平面上，質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊靜止在木板的右端。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2。現(xiàn)給鐵塊施加一個水平向左的力F，作出鐵塊受到的摩擦力f隨力F大小變化的圖象如圖乙所示。木板足夠長。（1）求鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）不給鐵塊施加水平力時，鐵塊與木板相對地面處于靜止狀態(tài)，此時給鐵塊一個水平向左的大小為6N?s的瞬時沖量，求鐵塊相對地面運動的位移。6．（2022·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）利用電磁場改變電荷運動的路徑，與光的傳播、平移等效果相似，稱為電子光學。如圖所示，在xOy坐標平面上，第三象限存在著方向沿y軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E。在其余象限存在垂直紙面的勻強磁場，其中第一、二象限向外，第四象限向里，磁感應強度大小均為B（未知）。在坐標點處有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電粒子，以初速度沿著x軸負方向射入勻強電場，粒子在運動過程中恰好不再返回電場，忽略粒子重力。求：（1）粒子第一次進入磁場時的速度v；（2）磁感應強度B的大小；（3）現(xiàn)將塊長為的上表面涂熒光粉的薄板放置在x軸上（圖中未畫出），板中心點橫坐標，僅將第四象限的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼?/span>k倍（k>1），當k滿足什么條件時，板的上表面會出現(xiàn)熒光點。7．（2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）某探究小組利用壓力傳感器設計了一個溫度報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置且導熱性良好的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體溫度，活塞與容器底的距離，因環(huán)境溫度升高活塞緩慢上升后恰好接觸固定的壓力傳感器，環(huán)境溫度繼續(xù)上升時剛好觸發(fā)報警器工作，大氣壓強。重力加速度。（1）求活塞剛接觸傳感器時氣體的溫度及報警器剛好被觸發(fā)工作時氣體的壓強；（2）若封閉氣體從溫度至過程中氣體從外界吸收熱量，求氣體內(nèi)能增加了多少。8．（2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）如圖，質(zhì)量的長木板靜置于水平桌面上，長度的輕質(zhì)細繩一端系住質(zhì)量的小球，另一端懸掛于O點，長木板的最左端恰好在O點正下方，小球在最低點時與靜置于長木板最左端質(zhì)量的小物塊重心等高，現(xiàn)將小球拉至繩（伸直）與豎直方向夾角，無初速度釋放小球，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，長木板與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，小球與小物塊均視為質(zhì)點，水平桌面足夠長，不計空氣阻力。（1）求小球與小物塊碰撞前瞬間小球的速度大??；（2）假設小球與小物塊發(fā)生彈性碰撞，要想小物塊不滑出長木板，求長木板的最小長度。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）9．（2023·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考一模）如圖所示，在第一、四象限的和區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度大小可調(diào)、方向相反的勻強磁場；在第二、三象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場。帶電粒子以速度v0從點P（-4d，1.5d）沿x軸正方向射出，恰好從O點離開電場。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0），不計粒子的重力。(1)求勻強電場的電場強度大小E；(2)若磁感應強度大小均為B1時，粒子在磁場中的運動軌跡恰好與直線y=-1.5d相切，且第一次離開第四象限時經(jīng)過x軸上的S點（圖中未畫出）求B1；(3)若磁感應強度大小均為B2時，粒子離開O點后，經(jīng)n（n>1）次磁偏轉(zhuǎn)仍過第(2)問中的S點。求B2與B1的比值，并確定n的所有可能值。
參考答案：1．(1)60J；(2)84m【詳解】(1)由機械能守恒解得(2)煙花彈在最高點爆炸，動量守恒，設水平向左為正方向由能量守恒煙花彈豎直上拋運動大、小兩塊煙花彈均做平拋運動，大、小兩塊煙花彈落地之間的距離解得2．（1）；（2）【詳解】設初始狀態(tài)封閉氣體的壓強為P1，對活塞整體，由平衡條件可得設活塞A到達汽缸底部時封閉氣體的壓強為P2、加入細沙的質(zhì)量為m0，對活塞整體，由平衡條件得根據(jù)玻意耳定律得聯(lián)立解得降低溫度過程中氣體做等壓變化，由蓋﹣呂薩克定律得解得體積恢復過程中外界對氣體做的功解得由熱力學第一定律得可得3．(1)或；(2)；(3)不能，【詳解】(1)粒子帶負電，從M點靜止釋放后沿電場線向上勻加速運動，進入磁場后又垂直OS進入第二象限的電場，可知粒子進入磁場后向下偏轉(zhuǎn)，如圖1所示則磁場方向應垂直紙面向外，由幾何關系可知粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑R=Lcos30°由洛倫茲力提供向心力由幾何關系可知MN＝2L粒子在電場中加速由動能定理可知聯(lián)立解得或(2)使粒子仍從N點進入磁場，并能夠穿過OS，則帶電粒子的軌跡圓恰好與OS相切，如圖2所示由幾何關系可知應滿足r＞由洛倫茲力提供向心力qv′B=粒子釋放點應位于MN連線上，距離N點為d，則有聯(lián)立解得d＞但是MN長度為2L，故d滿足的條件為(3)由M點釋放的粒子進入磁場又垂直OS進入第二象限的電場后向上做類平拋運動，因此不能通過x軸。將速度與力進行分解，如圖3所示設豎直方向速度為0時，帶電粒子沿著豎直方向上的位移為h，對S點速度分解，豎直向下速度由牛頓第二定律可知qEcos30°=ma 由運動學公式可知解得帶電粒子與x軸的最近距離解得4．（1）；（2）該香水瓶瓶蓋密封性不合格【詳解】（1）緩慢變化過程中，由玻意耳定律可得解得（2）設溫度由變化為后，壓強由p變?yōu)?/span>，體積變?yōu)?/span>，根據(jù)氣體狀態(tài)方程有解得故漏氣量占比為，故該香水瓶瓶蓋密封性不合格 5．（1）0.4；（2）6m【詳解】（1）由圖可知，6s后鐵塊和木板處于相對滑動狀態(tài)，設木板與地面間的滑動摩擦力為f1，木板與鐵塊間的動摩擦因數(shù)為，滑動摩擦力為。由滑動摩擦力公式聯(lián)立解得（2）當給鐵塊一個沖量，鐵塊獲得初速度然后鐵塊開始勻減速，木板開始勻加速，當達到共同速度以后開始共同做勻減速運動，設經(jīng)過時間達到共同速度v，由動量定理鐵塊木板聯(lián)立解得鐵塊對地位移解得鐵塊和木板整體做勻減速運動，經(jīng)過達到靜止鐵塊對地位移解得鐵塊對地位移的總位移解得6．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）帶電粒子進入電場作類平拋運動，由牛頓第二定律豎直方向豎直方向速度進入磁場時速度聯(lián)立解得（2）由已知帶電粒子在運動過程中恰好不再返回電場，說明粒子進入第一象限恰好與y軸相切，如圖。帶電粒子在電場運動的水平方向位移由幾何關系，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑洛倫茲力充當向心力聯(lián)立解得（3）①當粒子第一次打到薄板的右端時，由幾何關系洛倫茲力充當向心力聯(lián)立解得②當粒子第一次打到薄板的左端時，由幾何關系洛倫茲力充當向心力聯(lián)立解得③當?shù)?/span>4象限的磁感應強度極大時，其做勻速圓周運動的半徑極小，可以認為從哪個位置進入第4象限磁場再從哪個位置出去進入第1象限磁場，從幾何關系看，帶電粒子沒有機會再打到熒光板上。因此，板上會出現(xiàn)熒光點的條件為7．（1），；（2）【詳解】（1）活塞緩慢上升至剛接觸傳感器過程，等壓變化代入數(shù)據(jù)解得活塞剛接觸傳感器到剛好觸發(fā)報警器過程，等容變化活塞受力平衡解得（2）外界對氣體做功由熱力學第一定律聯(lián)立解得8．（1）；（2）【詳解】（1）小球下擺至碰撞前過程機械能守恒，設碰撞前小球速度為，則解得（2）小球與物塊發(fā)生彈性碰撞，則由動量守恒定理機械能守恒定律解得碰后小球速度和小滑塊的速度為，物塊在長木板上滑動，物塊開始做勻減速運動，長木板作勻加速運動，因為物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)大于長木板與地面之間的動摩擦因數(shù)，故當二者速度相等后一起勻減速運動。設物塊經(jīng)過時間二者速度相等時速度為，經(jīng)過時間二者靜止。對物塊由動量定理對木板由動量定理解得，物塊的對地位移木板的對地位移若物塊不滑出長木板應滿足所以長木板的最小長度為9．(1)；(2)；(3)(其中n取2、3、4、5)【詳解】(1)粒子在電場中做類平拋運動，則有聯(lián)立解得(2)粒子在電場中做類平拋運動，水平、豎直位移分別滿足聯(lián)立可得射出磁場的速度與水平方向的夾角有則，粒子從O點出電場時的速度為粒子在磁場中軌跡如圖所示洛倫茲力提供向心力可得由幾何關系有聯(lián)立解得(3)在(2)中S點離O點距離粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑設為，由幾何關系可知每偏轉(zhuǎn)一次，過x軸的點的橫坐標增大經(jīng)n(n>1)次磁場偏轉(zhuǎn)仍過第(2)問中的S點，則有(其中n>1且為正整數(shù))解得(其中n>1且為正整數(shù))由于，則n可取值2、3、4、5，在磁場中洛倫茲力提供向心力，可得則聯(lián)立可得(其中n取2、3、4、5) 

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