?湖南省各地區(qū)2023年高考物理模擬（二模）題按題型分類(lèi)匯編-03解答題

一、解答題
1．（2023屆湖南省懷化市高三下學(xué)期仿真考試（二模）物理試題）氣壓式升降椅通過(guò)汽缸上下運(yùn)動(dòng)來(lái)支配椅子升降，其簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)如圖所示，圓柱形汽缸與椅面固定連接，其總質(zhì)量為。橫截面積為的柱狀氣動(dòng)桿與底座固定連接，可自由移動(dòng)的汽缸與氣動(dòng)桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，穩(wěn)定后測(cè)得封閉氣體柱長(zhǎng)度為。設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，不計(jì)摩擦，已知大氣壓強(qiáng)為，室內(nèi)溫度，取。若質(zhì)量為的人盤(pán)坐在椅面上，室內(nèi)溫度保持不變。求：
（1）穩(wěn)定后椅面下降的高度；
（2）穩(wěn)定后，室內(nèi)氣溫緩慢升高至，此過(guò)程中封閉氣體吸收熱量，求封閉氣體內(nèi)能的變化量。

2．（2023屆湖南省懷化市高三下學(xué)期仿真考試（二模）物理試題）如圖所示，M、N為等離子體發(fā)電機(jī)的兩個(gè)極板，分別通過(guò)導(dǎo)線與平行板電容器的兩個(gè)極板P、Q相連。M與N、P與Q的間距均為d，M、N中間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）以速度v沿垂直于磁場(chǎng)的方向噴入磁場(chǎng)。P、Q間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子以某一速度（未知）沿平行于極板方向從A點(diǎn)射入電容器。不計(jì)離子的重力和電容器的邊緣效應(yīng)。
（1）已知離子在P、Q間恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求離子速度的大??；
（2）若撤去P、Q間的磁場(chǎng)，離子從A點(diǎn)以原來(lái)的速度入射后恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，射出電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向成30°角，求A點(diǎn)離下極板的距離h；
（3）以極板Q右側(cè)邊緣O點(diǎn)為原點(diǎn)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，在第一、四象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若在第（2）問(wèn)的情形中，離子能夠經(jīng)過(guò)點(diǎn)，求第一、四象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

3．（2023屆廣東省廣州市普通高中高三下學(xué)期綜合測(cè)試（一）物理試題）圖甲是一種智能減震裝置的示意圖，輕彈簧下端固定，上端與質(zhì)量為m的減震環(huán)a連接，并套在固定的豎直桿上，a與桿之間的智能涂層材料可對(duì)a施加大小可調(diào)節(jié)的阻力，當(dāng)a的速度為零時(shí)涂層對(duì)其不施加作用力．在某次性能測(cè)試中，質(zhì)量為0.5m的光滑環(huán)b從桿頂端被靜止釋放，之后與a發(fā)生正碰；碰撞后，b的速度大小變?yōu)榕銮暗谋?、方向向上，a向下運(yùn)動(dòng)2d時(shí)速度減為零，此過(guò)程中a受到涂層的阻力大小f與下移距離s之間的關(guān)系如圖乙。已知a靜止在彈簧上時(shí)，與桿頂端距離為4.5d，彈簧壓縮量為2d，重力加速度為g。求：
（1）與a碰前瞬間，b的速度大?。?br /> （2）的值；
（3）在a第一次向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)b的動(dòng)能為時(shí)a的動(dòng)能。

4．（2023屆湖南省永州市高三第二次適應(yīng)性考試（二模）物理試題）為了監(jiān)控高溫鍋爐外壁的溫度變化，在鍋爐的外壁上鑲嵌一個(gè)導(dǎo)熱性能良好的汽缸，汽缸內(nèi)氣體溫度可視為與鍋爐外壁溫度相等。汽缸開(kāi)口向上，用質(zhì)量為的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為。當(dāng)汽缸內(nèi)溫度為300K時(shí)，活塞與汽缸底間距為L(zhǎng)，活塞上部距活塞處有一用輕質(zhì)繩懸掛的重物M。當(dāng)繩上拉力為30N時(shí)，警報(bào)器報(bào)警。已知室外空氣壓強(qiáng)，活塞與器壁之間摩擦可忽略。重力加速度大小取。求：
（1）當(dāng)活塞剛剛接觸到重物時(shí)，鍋爐外壁溫度為多少？
（2）若鍋爐外壁的最高安全溫度為1200K，那么重物的質(zhì)量至少應(yīng)為多少？

5．（2023屆湖南省永州市高三第二次適應(yīng)性考試（二模）物理試題）如圖所示，光滑水平面的左側(cè)有一固定的豎直擋板，放在間的小滑塊質(zhì)量，水平面B端緊靠?jī)A角的傳送帶，傳送帶與水平面通過(guò)B端小圓弧平滑連接，傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速率恒為。現(xiàn)給小滑塊一個(gè)水平向右的瞬時(shí)速度，小滑塊經(jīng)過(guò)B處沖上傳送帶，恰好到達(dá)C端，然后返回到B端。已知B、C兩端間的距離，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取，滑塊通過(guò)B處時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。求：
（1）瞬時(shí)速度的大小；
（2）滑塊從B端滑上傳送帶到第一次回到B端的時(shí)間t；
（3）滑塊第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量。

6．（2023屆湖南省永州市高三第二次適應(yīng)性考試（二模）物理試題）如圖甲所示，現(xiàn)有一機(jī)械裝置，裝置O右端固定有一水平光滑絕緣桿，裝置可以帶動(dòng)桿上下平行移動(dòng)，桿上套有兩個(gè)小球a、b，質(zhì)量，，a球帶電量，b球不帶電。初始時(shí)a球在桿的最左端，且a、b球相距?，F(xiàn)讓裝置O帶動(dòng)桿以向下勻速運(yùn)動(dòng)，并且加上一垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知小球和桿始終在磁場(chǎng)中，球發(fā)生的碰撞均為彈性碰撞，且碰撞過(guò)程中電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移。（?。?br /> （1）求小球a、b第一次發(fā)生碰撞后沿桿方向的速度分別是多少？
（2）若已知在桿的最右端恰好發(fā)生第9次碰撞，則桿的長(zhǎng)度是多少？
（3）如圖乙所示，若將該裝置固定不動(dòng)，長(zhǎng)方形內(nèi)有交變勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖丙規(guī)律變化，取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，圖中，，，在長(zhǎng)方形區(qū)域再加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，，給a一個(gè)向右瞬時(shí)沖量，a、b發(fā)生彈性碰撞且電荷量平分，b在時(shí)從A點(diǎn)沿方向進(jìn)入磁場(chǎng)，最終到達(dá)C點(diǎn)，則沖量多大？

7．（2022屆山東省五蓮縣、諸城市、安丘市、蘭山區(qū)四縣區(qū)高三（下）過(guò)程性測(cè)試物理試題）如圖所示為某興趣小組設(shè)計(jì)的一種氣壓型“體積測(cè)量?jī)x”的工作原理示意圖，該測(cè)量?jī)x可以測(cè)量不規(guī)則物體的體積。A（壓氣筒）和B（測(cè)量罐）均為高L、橫截面積S的導(dǎo)熱汽缸，中間用體積可忽略不計(jì)的細(xì)管連接，C為質(zhì)量m、潤(rùn)滑良好且厚度不計(jì)的密閉活塞，將缸內(nèi)的理想氣體（氮?dú)猓┓忾]。當(dāng)外界大氣壓為，環(huán)境溫度為27℃時(shí)，活塞正好在壓氣筒A的頂部?，F(xiàn)在C活塞上放置一質(zhì)量5m的重物，活塞緩慢下移，待缸內(nèi)溫度再次和環(huán)境溫度相等時(shí)，測(cè)量活塞與缸底的間距為0.6L，求：
（1）放置重物之前，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P1；
（2）不規(guī)則物體的體積v。

8．（山東省濱州市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期期末物理試題）如圖，質(zhì)量為的小物塊，用長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于點(diǎn)，現(xiàn)將細(xì)線拉直并與水平方向夾角，由靜止釋放，小物塊下擺至最低點(diǎn)處時(shí)，細(xì)線達(dá)到其最大承受力并瞬間斷開(kāi)，小物塊恰好從水平傳送帶最左端點(diǎn)滑上傳送帶，傳送帶以的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，其上表面距地面高度，小物塊最后從傳送帶左端飛出，并恰好從光滑斜面頂端沿斜方面滑上斜面。斜面高，傾角，斜面底端擋板上固定一輕彈簧。小物塊沿斜面下滑一段距離后，壓縮彈簧，小物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離，取。求：
（1）繩子能承受的最大拉力的大??；
（2）傳送帶速度大小滿足的條件；
（3）彈簧的最大彈性勢(shì)能。

9．（2023屆湖南省張家界市高三下學(xué)期模擬物理試題）如圖所示，O－xyz坐標(biāo)系的y軸豎直向上，在yOz平面左側(cè)區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域內(nèi)存在著沿z軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在yOz平面右側(cè)區(qū)域同時(shí)存在著沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均與yOz平面左側(cè)相等，電磁場(chǎng)均具有理想邊界。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為＋q的粒子從點(diǎn)以速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，然后從O點(diǎn)進(jìn)入到平面yOz右側(cè)區(qū)域，粒子從離開(kāi)O點(diǎn)開(kāi)始多次經(jīng)過(guò)x軸，不計(jì)粒子重力。求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
（3）粒子從離開(kāi)O點(diǎn)開(kāi)始，第n（n＝1，2，3，…）次到達(dá)x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離s。

10．（2023屆湖南省岳陽(yáng)市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試題（二））在河中用魚(yú)叉捕魚(yú)時(shí)，漁民們都知道不能直接朝看到魚(yú)的方向擲出魚(yú)叉。若圖中漁民在（其眼睛）距河面1.8m處看到視線與水面成37°的方向有一條魚(yú)，魚(yú)在水深為1.6m的河底，水的折射率為，，。請(qǐng)幫該漁民估算：
（1）魚(yú)距離他的實(shí)際水平距離多遠(yuǎn)；
（2）假設(shè)魚(yú)叉擲出后做直線運(yùn)動(dòng)，為使魚(yú)叉命中目標(biāo)，他應(yīng)該瞄準(zhǔn)與水面成角的方向擲出魚(yú)叉，求。

11．（2023屆湖南省岳陽(yáng)市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試題（二））如圖所示，足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面與水平面成固定在地面上，在斜面上虛線和與斜面底邊平行，在、圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為；現(xiàn)有一質(zhì)量為、邊長(zhǎng)、匝數(shù)、總電阻的正方形金屬線圈，讓邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，（?。┣螅?br /> （1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小；
（2）線圈釋放時(shí)，邊到的距離；
（3）整個(gè)線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，流過(guò)線圈的電荷量及線圈上產(chǎn)生的焦耳熱。

12．（2023屆湖南省岳陽(yáng)市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試題（二））如圖，傾角的直軌道與光滑圓弧軌道在處相切且平滑連接，整個(gè)裝置固定在同一豎直平面內(nèi)。圓弧軌道的半徑為，是豎直直徑，點(diǎn)為圓心，、、三點(diǎn)在同一水平線上。、也在同一水平線上，兩個(gè)小滑塊P、Q（都可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量均為。已知滑塊Q與軌道間存在摩擦力且動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，但滑塊P與整個(gè)軌道間和滑塊Q與圓弧軌道間的摩擦力都可忽略不計(jì)。同時(shí)將兩個(gè)滑塊P、Q分別在、兩點(diǎn)由靜止釋放、之后P開(kāi)始向下滑動(dòng)，在點(diǎn)與Q相碰。碰后P、Q立刻一起向下且在段保持勻速運(yùn)動(dòng)，已知P、Q每次相碰都會(huì)立刻合在一起運(yùn)動(dòng)但兩者并不粘連，取重力加速度為，求：
（1）兩滑塊進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)圓弧軌道的壓力的最大值；
（2）Q第一次沿斜面上滑的最大距離；
（3）滑塊P在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的總路程。

13．（2023屆湖南省邵陽(yáng)市高三下學(xué)期第二次聯(lián)考（二模）物理試題）一個(gè)人用與水平方向成的斜向右下方的推力推一個(gè)質(zhì)量為的箱子勻速前進(jìn)如圖（a）所示，箱子與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，（g取，，）
（1）求推力的大?。?br /> （2）若該箱子原來(lái)靜止，不改變的大小，只把力的方向變?yōu)榕c水平方向成斜向右上方拉這個(gè)箱子，如圖（b）所示，箱子在拉力作用下運(yùn)動(dòng)后，撤去拉力，求箱子運(yùn)動(dòng)的總位移的大??；
（3）求第2問(wèn)中摩擦力所做的功。


14．（2023屆湖南省邵陽(yáng)市高三下學(xué)期第二次聯(lián)考（二模）物理試題）甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿軸正向和負(fù)向傳播，波速均為，兩列波在時(shí)的部分波形曲線如圖所示。求：
（1）時(shí)，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為的所有質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)；
（2）從開(kāi)始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。

15．（2023屆湖南省邵陽(yáng)市高三下學(xué)期第二次聯(lián)考（二模）物理試題）如圖，長(zhǎng)度均為的兩塊擋板豎直相對(duì)放置，間距也為，兩擋板上邊緣P和M處于同一水平線上，在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為，電荷量為q（q>0）的粒子自電場(chǎng)中A點(diǎn)以大小為的速度水平向右發(fā)射，恰好從P點(diǎn)處射入磁場(chǎng)，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子未與擋板碰撞。已知：粒子發(fā)射位置A到水平線PM的距離為，不計(jì)重力。
（1）求粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與板PQ的夾角；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；
（3）若粒子正好從QN的中點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求粒子在磁場(chǎng)中的軌跡到擋板MN的最近距離。

16．（江西省新余市2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)物理試題）如圖，小車(chē)的質(zhì)量，底板距地面高，小車(chē)與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，車(chē)內(nèi)裝有質(zhì)量的水(不考慮水的深度)，今給小車(chē)一初速度，使其沿地面向右自由滑行，當(dāng)小車(chē)速度為時(shí)，車(chē)底部的前方突然出現(xiàn)一條與運(yùn)動(dòng)方向垂直的裂縫，水從裂縫中連續(xù)滲出，形成不間斷的水滴，設(shè)每秒滴出的水的質(zhì)量為，并由此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，空氣阻力不計(jì)， 取，求:

(1) 時(shí)，小車(chē)的加速度；
(2)到小車(chē)停止行動(dòng)，水平地面上水滴灑落的長(zhǎng)度．
17．（2022屆陜西省西安市臨潼區(qū)高三（下）第二次模擬考試?yán)砭C物理試題）空間存在豎直向上的電場(chǎng)和豎直向上的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，一質(zhì)量為，帶電荷量為的微粒P靜止于點(diǎn)，一質(zhì)量也為、不帶電的小球Q從紙面外垂直于紙面以速度射向微粒P，二者粘合在一起運(yùn)動(dòng)，已知微粒的落地點(diǎn)在點(diǎn)正下方的點(diǎn)，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，求?br /> （1）電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）微粒與小球粘合后向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；
（3）的距離應(yīng)滿足的條件。

18．（遼寧省丹東市2021-2022學(xué)年高二（下）期末物理試題）質(zhì)量為3m的小車(chē)C靜止于水平面上，小車(chē)上表面由水平軌道與半徑為R的圓軌道平滑連接組成。一個(gè)質(zhì)量為m的小球B靜止在小車(chē)的左端。用一根不可伸長(zhǎng)、長(zhǎng)度為L(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量也為m的小球A，小球A靜止時(shí)恰好和B接觸，現(xiàn)將小球A向左拉到與懸點(diǎn)同一高度處（細(xì)線處于伸直狀態(tài)）由靜止釋放，當(dāng)小球A擺到最低點(diǎn)時(shí)與小球B剛好發(fā)生對(duì)心彈性碰撞，小球B水平?jīng)_上小車(chē)C恰好可以滑到軌道的最高點(diǎn)，（所有表面均光滑，A、B兩小球半徑r相等且r遠(yuǎn)小于L與R，B與C作用過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失），求：
（1）小車(chē)C上的圓軌道半徑R為多大？
（2）若將懸點(diǎn)的位置提高至原來(lái)的4倍，使繩長(zhǎng)變?yōu)?L，再次將小球A向左拉到與懸點(diǎn)等高處（細(xì)線處于伸直狀態(tài)）由靜止釋放，小球A與小球B對(duì)心彈性相碰后，小球B上升過(guò)程中距圓軌道最低點(diǎn)的最大高度為多少？
（3）在（2）條件不變情況下，若小車(chē)C的質(zhì)量為M（M與m的關(guān)系未知），試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小球B再次返回小車(chē)左端時(shí)可能的速度？


參考答案：
1．（1）；（2）
【詳解】（1）初始狀態(tài)時(shí)，以圓柱形氣缸與椅面整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件有

當(dāng)人坐上后，穩(wěn)定時(shí)有

根據(jù)波意耳定律有

下落高度為

（2）根據(jù)

外界對(duì)氣缸內(nèi)氣體做功為

根據(jù)熱力學(xué)第一定律有

解得?????????

2．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）設(shè)磁流體發(fā)電機(jī)兩極板之間的電壓為U，等離子體的電荷量為，則有

離子在P、Q間做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中

解得

（2）設(shè)離子射出板間電場(chǎng)時(shí)速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理得

離子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有


解得

（3）設(shè)x為離子在一、四象限磁場(chǎng)中每次偏轉(zhuǎn)圓弧所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，離子能到達(dá)C點(diǎn)需滿足

設(shè)離子的軌道半徑為R，圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，則有

可得

由洛倫茲力提供向心力，有

解得

3．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）小環(huán)b下落的過(guò)程為自由落體，則

解得與a碰前瞬間，b的速度大小為

（2）ab發(fā)生碰撞，設(shè)向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知

a向下運(yùn)動(dòng)2d時(shí)速度減為零的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知

由題可知a靜止在彈簧上時(shí)，彈簧壓縮量為2d，根據(jù)胡克定律可知

聯(lián)立解得


（3）當(dāng)b的動(dòng)能為時(shí)，b的速度為

根據(jù)動(dòng)量定理可知

解得

在a第一次向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，取一段時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理可知

當(dāng)Δ時(shí)


當(dāng)Δt=時(shí)


此時(shí)a的動(dòng)能為

4．（1）400K；（2）47kg
【詳解】（1）活塞上升過(guò)程為等壓變化
V1=LS
V2=(L+）S
根據(jù)蓋呂薩克定律

得
T2=400K
（2）活塞碰到重物后到繩的拉力為30N是等容過(guò)程，設(shè)重物質(zhì)量為M。


根據(jù)查理定律

解得
M=47kg
5．（1）8m/s；（2）2s；（3）9.6J
【詳解】（1）設(shè)滑塊上滑過(guò)程中的加速度大小設(shè)為a1，根據(jù)牛頓第二定律有

解得
a1=10m/s2
滑塊在上滑過(guò)程中做勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度減為零，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
=2a1L
解得
v0=8m/s
（2）設(shè)滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間設(shè)為t1，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
v0=a1t1
解得
t1=0.8s
滑塊下滑過(guò)程，設(shè)加速度大小為a2，由牛頓第二定律

解得
a2=10m/s2
設(shè)滑塊從C點(diǎn)向下加速到與傳送帶速度相同時(shí)間為t2，位移為x1，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
，
解得
t2=0.2s，
由于


滑塊無(wú)法平衡，滑塊繼續(xù)向下加速，設(shè)加速度為a3，由牛頓第二定律

解得
a3=2m/s2
之后運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間設(shè)為t3，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

解得
t3=1s
則滑塊從B端滑上傳送帶到第一次回到B端的時(shí)間

（3）滑塊第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程滑塊與傳送帶間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路程為

因摩擦產(chǎn)生的熱量為

代入數(shù)據(jù)可得

6．（1）；；（2）；（3）（，，）
【詳解】（1）a球做加速運(yùn)動(dòng)的加速度為，則

設(shè)第一次碰前速度為，則

設(shè)a和b碰撞后速度為、，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律可得


解得


（2）設(shè)物塊a、b第一次碰后再經(jīng)過(guò)時(shí)間發(fā)生第二次碰撞

解得

第二次碰撞前a的速度

第二次碰撞前b的速度

碰撞過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律可得


解得


第二次和第三次碰撞的時(shí)間間隔為，則

即

解得

第三次碰撞前a的速度

第三次碰撞前b的速度

碰撞過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律可得


解得


即每一次碰撞b球的速度增加，相鄰兩次碰撞的時(shí)間間隔為0.4s，則b球從第一次到第九次碰撞前的瞬間位移分別為



則桿的長(zhǎng)度是

（3）若給a球一個(gè)沖量，則

a球和b球碰撞


解得

b球在長(zhǎng)方形區(qū)域時(shí)

則b球在長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

（，，）
聯(lián)立解得
（，，）
7．（1）；（2）
【詳解】（1）放置重物之前，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

得

（2）根據(jù)氣態(tài)方程

且

即

解得

8．（1）：（2）；（3）
【詳解】（1）小球從靜止擺到最低點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

解得

小球在點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力公式有

聯(lián)立解得

根據(jù)牛頓第三定律，剛到最低點(diǎn)細(xì)線達(dá)到其最大承受力。
（2）由于小物塊恰好沿斜面方向落到光滑斜面上，即小物塊落到斜面頂端時(shí)速度方向沿斜面方向，則



聯(lián)立以上各式得

則傳送帶速度大于等于。
（3）小物塊在斜面頂端速度

小物塊從頂端到壓縮彈簧最短，由機(jī)械能守恒，彈簧最大的彈性勢(shì)能為

解得

9．（1）；（2）；（3）（n＝1，2，3，…）
【詳解】（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，有
，
由牛頓第二定律

得

（2）在N點(diǎn)，設(shè)粒子速度v的方向與x軸間的夾角為，沿y軸負(fù)方向的速度為，則有
，，
解得
，，
粒子軌跡如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑為

由牛頓第二定律得

解得

（3）將粒子在O點(diǎn)的速度分解
，
因同時(shí)存在電場(chǎng)、磁場(chǎng)，粒子以在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)粒子以初速度沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，粒子離開(kāi)O后，每轉(zhuǎn)一周到達(dá)一次x軸，第n次到達(dá)x軸時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間



解得
（n＝1，2，3，…）
10．（1）；（2）
【詳解】（1）光路如圖所示

根據(jù)


解得

根據(jù)幾何關(guān)系


則魚(yú)距離他的實(shí)際水平距離

（2）因?yàn)?br />

11．（1）；（2）；（3），
【詳解】（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，由牛頓第二定律

解得

因?yàn)榫€框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，由電磁感應(yīng)定律及受力平衡




解得線圈進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大小

（2）由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

解得線圈釋放時(shí)，邊到的距離

（3）由，，得

又因?yàn)榫€框穿過(guò)磁場(chǎng)前后，所以；
線框全程勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，則磁場(chǎng)寬度等于，由功能關(guān)系


解得

12．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）碰前，由動(dòng)能定理

解得

碰撞，由動(dòng)量守恒

解得

從，對(duì)整體

解得

D點(diǎn)

解得

由牛頓三定律得

（2）勻速下滑時(shí)

從點(diǎn)第1次上滑

解得

對(duì)

（3）第1次上滑

其中

第2次碰前


碰后

第2次從點(diǎn)下滑


同理得


的總路程為

解得
.
13．（1）300N；（2）6.6m；（3）-720J
【詳解】（1）由箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得

求得

（2）當(dāng)箱子所受拉力變成斜向右上方時(shí)，由牛頓第二定律有

求得

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有


求得


撤去外力后箱子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有

減速過(guò)程中箱子位移的大小為

求得


所以箱子的總位移大小為

方向：水平向右
（3）箱子在全過(guò)程中由動(dòng)能定理有


求得

14．（1）（，，…）；（2）0.1s
【詳解】（1）根據(jù)兩列波的振幅都為，偏離平衡位置位移為的質(zhì)點(diǎn)即為兩列波的波峰相遇。
設(shè)質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為，根據(jù)波形圖可知，甲乙的波長(zhǎng)分別為，，則甲、乙兩列波的波峰坐標(biāo)分別為


綜上，所有波峰和波峰相遇的質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為，整理可得
，，，，
（2）偏離平衡位置位移為是兩列波的波谷相遇的點(diǎn)，時(shí)，波谷之差
，，，，
整理可得

波谷之間最小的距離為

兩列波相向傳播，相對(duì)速度為

所以出現(xiàn)偏離平衡位置位移為的最短時(shí)間

15．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋，則有
，，
根據(jù)牛頓第二定律有

解得

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度大小

作出帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)兩個(gè)臨界軌跡（分別從Q、N點(diǎn)射出）如圖所示

由幾何關(guān)系可知，最小半徑

最大半徑

帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供，由向心力公式可知

解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍

（3）若粒子正好從的中點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)，帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可知
，
帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為

粒子在磁場(chǎng)中的軌跡與擋板的最近距離

解得

16．(1) ；(2) .
【詳解】設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間，車(chē)內(nèi)水的質(zhì)量為，則車(chē)與水受到的摩擦力: 車(chē)與水的加速度:
可知車(chē)的加速度與車(chē)內(nèi)水的多少無(wú)關(guān)，始終是，所以小車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)， 時(shí)的速度:
????????????
(2)每秒滴出的水的質(zhì)量為，所以水全部滴出的時(shí)間:
.，此時(shí)小車(chē)還沒(méi)有停止運(yùn)動(dòng).
則最后一滴水離開(kāi)車(chē)時(shí)，車(chē)的速度:
水滴高開(kāi)車(chē)后做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:
所以第一滴水沿水平方向的位移:
最后一滴水沿水平方向的位移:
在時(shí)間內(nèi)車(chē)的位移:
所以水平地面上水滴灑落的長(zhǎng)度為:
故本題答案是：(1) ；(2)
點(diǎn)睛：本題主要是考查牛頓第二定律的綜合應(yīng)用和平拋運(yùn)動(dòng)，解答本題要掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；對(duì)小車(chē)進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律即可求出小車(chē)的加速度；
小車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式求出小車(chē)的速度和位移；離開(kāi)小車(chē)后的水滴做平拋運(yùn)動(dòng)，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)求出第一滴水沿水平方向的位移，它們的差即為所求．
17．（1）；（2）；（3）（，，）
【詳解】（1）帶電荷量為的微粒P靜止于點(diǎn)，根據(jù)受力平衡可得

解得電場(chǎng)強(qiáng)度為

（2）微粒P和小球Q碰撞過(guò)程滿足動(dòng)量守恒，則有

碰撞后微粒在水平方向受洛倫茲力，在豎直方向所受重力大于電場(chǎng)力，在豎直方向做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且豎直速度的增大不影響洛倫茲力，在水平方向，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得

解得

微粒與小球粘合后向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為

（3）粘合后的整體在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得

整體的落地點(diǎn)在點(diǎn)正下方的點(diǎn)，因此整體在水平方向剛好轉(zhuǎn)動(dòng)圈，在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的時(shí)間為

粒子落地時(shí)間滿足
（，，）
的距離為

聯(lián)立解得
（，，）
18．（1）；（2）3L；（3）見(jiàn)解析
【詳解】（1）小球A向左拉到與懸點(diǎn)同一高度處（細(xì)線處于伸直狀態(tài)）由靜止釋放后，由動(dòng)能定理有

小球AB發(fā)生彈性碰撞，則


解得
，
小球B水平?jīng)_上小車(chē)C恰好可以滑到軌道的最高點(diǎn)，則


解得

（2）若將懸點(diǎn)的位置提高至原來(lái)的4倍，使繩長(zhǎng)變?yōu)?L，再次將小球A向左拉到與懸點(diǎn)等高處（細(xì)線處于伸直狀態(tài)）由靜止釋放，由動(dòng)能定理有

小球AB發(fā)生彈性碰撞，則


解得
，
此后到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)，水平分速度與車(chē)速度相同，豎直分速度不為0，在水平方向上由動(dòng)量守恒定律有

由機(jī)械能守恒定律有

小球飛出后，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則豎直方向上有

小球B上升過(guò)程中距圓軌道最低點(diǎn)的最大高度

解得

（3）由分析，B球最終仍然回到車(chē)的左端，從A碰撞B球后至B再次返回小車(chē)的左端過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律有

由機(jī)械能守恒定律有

解得

可知，當(dāng)時(shí)，球B速度方向仍然水平向右；當(dāng)時(shí)，球B速度為0；當(dāng)時(shí)，球B速度方向反向?yàn)樗较蜃蟆?br />

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