福建省厦门市三年（2020-2022）高二下学期期末物理试题题型分类汇编4-解答题

福建省厦门市三年（2020-2022）高二物理下学期期末试题题型分类汇编4-解答题 一、解答题 1．（2022春·福建厦门·高二期末）如图所示为一电风扇自动控制装置，用轻质活塞和导热性能良好的气缸密封一定质量的理想气体，活塞的横截面积、上表面有一轻质金属触片。当环境温度时，活塞距气缸底部，当环境温度升高到时，活塞上升到恰使金属触片与导线触点接通的位置，电风扇开始工作。已知大气压强，，不计活塞与气缸间的摩擦，在环境温度由27℃升高到32℃的过程中，求： （1）活塞上升的高度； （2）气体对外做的功； （3）若该过程中气体从外界吸收的热量为3.0J，求气体内能的增加量。 2．（2022春·福建厦门·高二统考期末）如图所示，坐标系在竖直平面内，整个空间存在竖直向上的匀强电场，y轴两侧均有方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧的磁感应强度大小是右侧的两倍。时刻，一个带正电微粒从O点以的初速度射入y轴右侧空间，初速度方向与x轴正方向成60°，微粒恰能做匀速圆周运动，第一次经过y轴的点记为P，OP长。已知微粒电荷量，质量，重力加速度g取，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）y轴右侧磁场的磁感应强度大小； （3）粒子第二次经过P点的时刻（结果可含）。 3．（2022春·福建厦门·高二期末）如图甲所示，在水平面上有一木板，木板上竖直固定着一个边长为L的正方形单匝金属线框，总电阻为R，木板和线框的总质量为M，右侧有一长为5L、高为L的矩形区域，其下边界与线框中心等高，矩形区域内有垂直线框向里的磁场，磁感应强度大小沿x轴的分布如图乙所示。现给线框施加一水平拉力，使线框以速度v匀速通过矩形磁场。已知木板与地面间的动摩擦因数大小为，重力加速度大小为g。求： （1）线框右边刚进入磁场时，线框中的电流大小； （2）线框右边运动到时线框所受的安培力大小； （3）线框右边从运动到的过程中，水平拉力对线框所做的功。 4．（2021春·福建厦门·高二期末）如图所示，一根竖直放置的足够长且粗细均匀的玻璃管开口向上，水银柱封闭一段理想气体。已知玻璃管中气柱和水银柱的高度均为h，热力学温度为，大气压强为，水银柱的密度为，重力加速度为g，求： （1）玻璃管中封闭气体的压强p； （2）若将气体的热力学温度升高到，求稳定后气柱的高度H。 5．（2021春·福建厦门·高二期末）均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t = 1s时刻，所有波峰、波谷的波面分布如图1所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标（2，20）处的质点P处于波峰。质点P的振动图象如图2所示，z轴正方向竖直向上。求： （1）该波的传播速度大小； （2）坐标（0，40）处的质点第一次处于波谷的时刻； （3）坐标（10，0）处的质点的振动方程。 6．（2021春·福建厦门·高二期末）如图所示，在水平直轨道上静止放置平板车A和长木板B，两者上表面齐平，可视为质点的物块C以初速度从A的左端开始向右运动，当C和A的速度相等时，A和B恰好发生了第一次碰撞。已知A、B、C的质量分别为、、，不计A与轨道间的摩擦，B与轨道间的动摩擦因数为，C与A、B上表面间的动摩擦因数均为，全程C没有掉落到轨道上，每次碰撞时间极短，均为弹性撞，重力加速度为g，忽略空气阻力。求： （1）A和C第一次速度相等时的速度大小； （2）第一次碰撞前A运动的距离x和第一次碰撞后A的速度大小； （3）若A的长度，B最终停止的位置距其出发点多远。 7．（2020春·福建厦门·高二期末）运20“鲲鹏”运输机是我国自主研制的新型大型战略运输机，在支援武汉抗击新冠疫情时发挥了重要作用。一架总质量为m的“鲲鹏”运输机在平直跑道上加速，速度从v增大到3v所用时间为t，运输机受到的平均阻力为f。求该运输机在这段时间内 （1）所受合外力冲量I的大小； （2）所受平均水平推力F的大小。 8．（2020春·福建厦门·高二期末）一列简谐横波沿x轴正方向传播，O点为波源，振动周期T=0.2s。P点的横坐标xP20m，t=0时刻的波形如图所示，求： （1）该简谐横波的波速； （2）从t=0时刻起，P点第二次振动到波谷所需的时间。 9．（2020春·福建厦门·高二期末）如图所示，绝热气缸内密闭有一定质量的理想气体，横截面积为S，质量可忽略不计的绝热活塞与气缸壁无摩擦且不漏气，初始时缸内气体温度为T，活塞与气缸底部距离为d，现将一物体轻放在绝热活塞上，稳定后活塞与气缸底部距离为d，已知外界大气压为p0，物体的重力为kp0S，求： (1)稳定后缸内气体的压强p1； (2)稳定后缸内气体的温度T1； (3)现通过电热丝加热使活塞缓慢上升至初始位置，缸内气体吸收的热量为Q，求该过程缸内气体的内能改变量ΔU。 10．（2020春·福建厦门·高二期末）如