吉林省長(zhǎng)春市高考物理三年（2021-2023）模擬題（一模）按題型分類(lèi)匯編-02解答題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

吉林省長(zhǎng)春市高考物理三年（2021-2023）模擬題（一模）按題型分類(lèi)匯編-02解答題一、解答題1．（2022·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）2021年7月，神舟十二號(hào)航天員劉伯明、湯洪波身著我國(guó)自主研制的新一代“飛天”艙外航天服成功出艙。航天服在使用前要在地面實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行氣密性測(cè)試，已知實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的熱力學(xué)溫度為、壓強(qiáng)為，在某次測(cè)試中，向密閉的航天服內(nèi)充入一定量的氣體，并將航天服上的所有閥門(mén)擰緊，此時(shí)航天服內(nèi)氣體的溫度為（）、壓強(qiáng)為（），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后航天服內(nèi)氣體的溫度降至。不考慮航天服內(nèi)部體積的變化，航天服內(nèi)的氣體視為理想氣體。求：（1）航天服內(nèi)氣體的溫度降至時(shí)，航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p；（2）航天服內(nèi)氣體的溫度降至時(shí)，將航天服上的閥門(mén)打開(kāi)，緩慢放氣至航天服內(nèi)氣體與外界達(dá)到平衡時(shí)，航天服內(nèi)剩余氣體與放出的氣體的質(zhì)量之比。2．（2022·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）一小球由傾角為斜面的底端以一定的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，如圖是小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，頻閃時(shí)間間隔相同，小球在斜面上依次經(jīng)過(guò)A、B、C、D、E點(diǎn)。已知小球向上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度為，各段距離之比，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小不變。求：（1）小球所受阻力和重力大小之比；（2）小球向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小。3．（2022·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）如圖所示，質(zhì)量的小車(chē)以的速度在光滑的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，小車(chē)上AD部分是表面粗糙的水平軌道，DC部分是光滑圓弧軌道，整個(gè)軌道均由絕緣材料制成，小車(chē)所在空間內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。現(xiàn)有一質(zhì)量、帶負(fù)電的電荷量的滑塊，以的水平速度從小車(chē)左端A處向右沖上小車(chē)，第一次通過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度的大小，滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)，g取。求：（1）求滑塊從A到D的過(guò)程中，小車(chē)、滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（2）若圓弧軌道的半徑，滑塊剛過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小；（3）當(dāng)滑塊通過(guò)D點(diǎn)時(shí)，立即撤去磁場(chǎng)，若滑塊不能沖出圓弧軌道，求圓弧的最小半徑。4．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）如圖所示，在正六邊形ABCDEF的內(nèi)接圓范圍內(nèi)存在著方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)。正六邊形的邊長(zhǎng)為l，O為正六邊形的中心點(diǎn)，M、N分別為內(nèi)接圓與正六邊形AB邊和BC邊的切點(diǎn)，在M點(diǎn)安裝一個(gè)粒子源，可向磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿著垂直磁場(chǎng)的各個(gè)方向發(fā)射比荷為、速率為v的粒子，不計(jì)粒子重力。(1)若沿MO方向射入磁場(chǎng)的粒子恰能從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(2)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小調(diào)節(jié)為，求粒子源發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。5．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端如圖（a）所示。t=0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開(kāi)始下滑，一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短），碰撞后A沿傾斜軌道向上運(yùn)動(dòng)直至速度減為零。物塊A在上述過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖（b）所示，圖中的v1和t1均為未知量。已知A的質(zhì)量為m，初始時(shí)A與B的高度差為H，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。（1）求物塊B的質(zhì)量；（2）在圖（b）所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求摩擦力對(duì)物塊A所做的功。6．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）長(zhǎng)為L的直玻璃管開(kāi)口向下懸浮在水銀液體中，此時(shí)管中的水銀柱高為，玻璃管底部剛好與水銀液面相平，如圖所示。環(huán)境溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g，水銀的密度為，玻璃管壁厚度忽略不計(jì)。若緩慢升高環(huán)境溫度到T，穩(wěn)定時(shí)玻璃管漂浮于水銀面上，且露出水銀液面。本題中所有物理量的單位均采用國(guó)際單位制。求：(1)此時(shí)玻璃管內(nèi)外水銀液面的高度差h；(2)升溫后的環(huán)境溫度T。7．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）在真空中有一個(gè)質(zhì)地均勻的半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，O點(diǎn)為半圓截面的圓心，AB為其直徑，且直徑等于d。細(xì)激光束在真空中沿平行于AB的直線(xiàn)CD傳播，在D點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入透明物體，而后直接從B點(diǎn)射出。已知在D點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)的折射角為30°，光在真空中傳播的速度為c。求：(1)透明物體的折射率；(2)細(xì)激光束在透明物體中傳輸?shù)臅r(shí)間。8．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體有項(xiàng)目。比賽場(chǎng)地示意圖如圖所示，某次比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著紅冰壺出發(fā)，在投擲線(xiàn)AB處放手讓紅冰壺以一定的速度滑出，沿虛線(xiàn)向圓心運(yùn)動(dòng)，并以1.2m/s的速度與對(duì)方置于圓壘圓心O處的相同質(zhì)量的藍(lán)冰壺發(fā)生正碰，且碰后藍(lán)冰壺滑行2.7m停下。已知兩冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度g取10。求：（1）碰撞后紅冰壺的速度大?。?/span>（2）碰撞后兩冰壺的最遠(yuǎn)距離。9．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）在豎直平面，上建立如圖所示的直角坐標(biāo)系Oxy，在第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在第三象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量g、電荷量C的帶負(fù)電小球從x軸上的點(diǎn)以一定的初速度垂直x軸射入第一象限，并能從y軸上的點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第二象限，并能從x軸上的c點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）進(jìn)入第三象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后從y軸上的d點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第四象限。已知重力加速度g取10。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?/span>（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/span>（3）d點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。10．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）如圖所示，結(jié)構(gòu)相同的絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面，由水平剛性細(xì)桿連接的絕熱活塞a、b橫截面積相同，與兩汽缸間均無(wú)摩擦。兩汽缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。開(kāi)始時(shí)活塞靜止，活塞與各自汽缸底部距離均相等，B汽缸中氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，A汽缸中氣體溫度，設(shè)環(huán)境溫度始終不變。現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱A汽缸中的氣體，停止加熱時(shí)活塞b到底部的距離為最初的。（1）求此時(shí)B汽缸中氣體的壓強(qiáng)；（2）求此時(shí)A汽缸中氣體的溫度。11．（2021·吉林長(zhǎng)春·統(tǒng)考一模）如圖所示是一個(gè)半徑為R的半球形透明物體的側(cè)視圖，該物體的折射率為，現(xiàn)在有一束截面為圓形的光柱垂直照射到半球體的底面上，光柱中心線(xiàn)與OA重合，光柱的截面半徑大小可調(diào)，不考慮光線(xiàn)在透明物體內(nèi)部的反射。（1）光柱的半徑由極小逐漸調(diào)大過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)半徑超過(guò)一定值時(shí)，透明體左側(cè)透光面積將不再變化，求此時(shí)光柱的半徑；（2）將光柱半徑調(diào)為極小且平移到距O點(diǎn)處入射，求出射光線(xiàn)與OA軸線(xiàn)的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。
參考答案：1．（1）；（2）【詳解】（1）以航天服內(nèi)的氣體為研究對(duì)象，在降至室溫的過(guò)程中，航天服內(nèi)的氣體做等容變化，即解得（2）對(duì)航天服內(nèi)原來(lái)所有的氣體進(jìn)行整體分析，放氣的過(guò)程中其氣體壓強(qiáng)由p減至、體積由V增大至、溫度不變。由玻意爾定律得同溫度、同壓強(qiáng)下，同種氣體的質(zhì)量之比等于體積之比，即聯(lián)立解得2．（1）；（2）【詳解】（1）由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，只有當(dāng)初速度（或末速度）為零時(shí)，連續(xù)相等的兩段時(shí)間內(nèi)物體位移之比為（或），則由可得，C點(diǎn)為最高點(diǎn)，設(shè)小球沿斜面向上、向下運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小分別為，頻閃時(shí)間間隔為t，根據(jù)位移時(shí)間公式，有解得由牛頓第二定律得解得（2）B點(diǎn)是從A到C運(yùn)動(dòng)的時(shí)間中點(diǎn)，故有從B到C，根據(jù)速度位移公式，有從C到B根據(jù)速度位移公式，有聯(lián)立解得3．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）設(shè)滑塊從A到D時(shí)，小車(chē)的速度大小為，滑塊從A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，有解得設(shè)小車(chē)與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，則有解得（2）設(shè)滑塊剛過(guò)D點(diǎn)時(shí)，受到軌道的支持力為，由牛頓第二定律可得解得由牛頓第三定律可得滑塊對(duì)軌道的壓力大小為（3）設(shè)圓弧最小半徑為R，滑塊沿圓弧軌道上升到最大高度R時(shí)，滑塊與小車(chē)具有共同的速度，由動(dòng)量守恒定律可得解得由能量守恒關(guān)系得解得4．(1)；(2)【詳解】(1)粒子以速率v1沿MO方向射入磁場(chǎng)，恰能從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，軌跡如圖：由幾何條件可知磁場(chǎng)圓的半徑為設(shè)軌跡半徑為r1則解得由牛頓第二定律可得解得(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化以后，大量此類(lèi)粒子從M點(diǎn)射入磁場(chǎng)由牛頓第二定律可得解得粒子方向任意，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，弧長(zhǎng)（劣弧）最長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最長(zhǎng)（磁場(chǎng)圓的直徑），軌跡如圖由幾何關(guān)系得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間5．（1）2m；（2）【詳解】(1)根據(jù)圖（b），v1為物塊A在碰撞前瞬間速度的大小，為其碰撞后瞬間速度的大小。設(shè)物塊B的質(zhì)量為m′，碰撞后瞬間的速度大小為v′，由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律有解得m′=2m(2)在圖（b）所描述的運(yùn)動(dòng)中，設(shè)物塊A與軌道間的滑動(dòng)摩擦力大小為f，下滑過(guò)程中所走過(guò)的路程為s1，返回過(guò)程中所走過(guò)的路程為s2，上升至最高點(diǎn)高度為h，整個(gè)過(guò)程中摩擦力所做的功為W，由動(dòng)能定理有從圖（b）所給的v-t圖線(xiàn)可知由幾何關(guān)系在整個(gè)過(guò)程中摩擦力對(duì)物塊A所做的功為可得6．(1)；(2)1.5T0【詳解】(1)初態(tài)管內(nèi)外水面的高度差試管中氣柱長(zhǎng)度試管懸浮在水中受到的浮力與重力平衡，溫度緩慢升高，試管緩慢上升，但排開(kāi)水的體積保持不變，則玻璃管內(nèi)外水銀液面高度差h=(2)試管中氣柱長(zhǎng)度管內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律有解得T=1.5T07．(1)n=；(2)【詳解】(1)由幾何關(guān)系可知，入射角為60°，則根據(jù)光的折射定律解得n=(2)根據(jù)得光線(xiàn)在介質(zhì)中傳播路徑DB的長(zhǎng)度s=2rcosβ光束在透明物體內(nèi)測(cè)傳播時(shí)間8．（1）m/s；（2）2.4m【詳解】（1）設(shè)紅冰壺碰撞前、后的速度分別為、，藍(lán)冰壺碰撞后的速度為，設(shè)冰壺質(zhì)量均為m，撞后紅、藍(lán)冰壺滑行的距離為，對(duì)碰后藍(lán)冰壺分析聯(lián)立解得對(duì)碰撞過(guò)程分析，設(shè)方向?yàn)檎较颍上到y(tǒng)動(dòng)量守恒得解得（2）對(duì)碰后紅冰壺分析有可得又由于，則兩者最遠(yuǎn)距離出現(xiàn)在均靜止時(shí)紅冰壺從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中解得則兩冰壺相距最遠(yuǎn)的距離為9．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）粒子在第一象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：在豎直方向上，小球做末速度為0的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則有在水平方向上，小球做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式有根據(jù)牛頓第二定律解得（2）帶電小球在第二象限做平拋運(yùn)動(dòng)，初速度為其在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的末速度，則有解得豎直方向水平方向則小球進(jìn)入第三象限的速度為因?yàn)閺?/span>y軸上的d點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第四象限，則其圓心一定在y軸上，做出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，由三角形相似可得有幾何關(guān)系可以得到根據(jù)牛頓第二定律解得（3）設(shè)小球圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為，由幾何關(guān)系可知故所以d點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為10．（1）；（2）【詳解】①對(duì)汽缸B中的氣體，由玻意耳定律解得②加熱前A汽缸中的氣體壓強(qiáng)等于B汽缸中的氣體壓強(qiáng)由于通過(guò)剛性細(xì)桿連接活塞，加熱穩(wěn)定后有由理想氣體狀態(tài)方程得聯(lián)立得11．（1）；（2）【詳解】(1)如圖甲所示設(shè)光柱的邊界光束由C處水平射入，在B處發(fā)生全反射，為臨界角，由由幾何關(guān)系得解得光柱的半徑②如圖乙所示，光束由D點(diǎn)水平射入，在E點(diǎn)發(fā)生折射，入射角為，折射角為，折射率根據(jù)幾何關(guān)系解得即由幾何關(guān)系可知則出射光線(xiàn)與OA軸線(xiàn)的交點(diǎn)F與O點(diǎn)的距離為聯(lián)立解得

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