河北省张家口市三年（2021-2023）高考物理模拟题（一模）按题型分类汇编：02解答题

河北省张家口市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-02解答题 一、解答题 1．（2021·河北张家口·统考一模）如图所示，光滑水平面上质量为的滑块A和质量为的滑块B用轻弹簧连接，弹簧处于压缩状态且弹性势能为，滑块A与左侧竖直墙壁接触但不粘连，整个系统处于静止状态.现将滑块B由静止自由释放，弹簧恰好恢复原长时，滑块B与静止在水平面上质量为的滑块C发生碰撞且粘合在一起，求： （1）滑块B、C碰后瞬间的速度大小； （2）弹簧第二次恢复原长时，滑块A与滑块的速度大小. 2．（2021·河北张家口·统考一模）如图所示，间距的平行且足够长的导轨由倾斜、水平两部分组成，倾斜部分倾角，在倾斜导轨顶端连接一阻值的定值电阻，质量的金属杆垂直导轨放置且始终接触良好，并在整个区域加一垂直于倾斜轨道所在斜面向下、磁感应强度的匀强磁场.现让金属杆从距水平面高度处由静止释放，金属杆在倾斜导轨上先加速再匀速运动，然后进入水平导轨部分，再经过位移速度减为零.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨与金属杆的电阻不计，金属棒在导轨两部分衔接点机械能损失忽略不计，重力加速度.求： （1）金属杆匀速运动时的速度大小； （2）金属杆在倾斜导轨运动阶段，通过电阻R的电量和电阻R产生的焦耳热； （3）金属杆水平导轨上运动时所受摩擦力的冲量大小. 3．（2021·河北张家口·统考一模）如图所示，一根粗细均匀、长的细玻璃管开口朝下竖直放置，玻璃管中有段长的水银柱，上端封闭了一段长的空气柱，外界大气温度为27℃，外界大气压强恒为.现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上，若空气柱可以看作理想气体，求： （1）开口竖直向上时，封闭空气柱的长度； （2）再对B端缓慢加热，封闭气柱温度为多少开时，水银柱上端恰好上升到管口处. 4．（2021·河北张家口·统考一模）如图所示，一半径为R的透明球体置于真空中，是一条通过透明球体球心的直线，一单色细光束平行于射向球体，B为入射点，且夹角，为出射光线，与夹角，已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）透明球体材料对该单色细光束的折射率； （2）该单色细光束从B点传播到C点的时间. 5．（2022·河北张家口·统考一模）如图所示，足够长的固定光滑斜面的倾角=30°，斜面顶端有一轻质光滑定滑轮。质量为m的滑块P通过不可伸长的细线绕过定滑轮与重物Q相连。开始时托着重物Q使细线竖直且恰好处于绷直状态，滑块P与滑轮间的轻绳与斜面平行。现由静止释放重物Q，重物Q竖直向下运动经过时间t0时，细线突然被烧断，发现滑块P又经过时间t0恰好回到了出发位置，重力加速度为g，求： （1）重物Q的质量； （2）滑块P从开始运动到返回出发位置过程中运动的路程。 6．（2022·河北张家口·统考一模）如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子在x轴上的A(- d，0)点沿y轴正方向射入电场区域，粒子第一次经过y轴时的速度方向与y轴正方向的夹角为60°，之后每相邻两次经过y轴时的位置间距相等。不计粒子重力。求： （1）粒子的初速度v0的大小； （2）匀强磁场磁感应强度B的大小； （3）粒子从A点运动到第n次经过y轴的时间。 7．（2022·河北张家口·统考一模）如图所示，竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。初始时，缸内气体的压强为1.5×105Pa，体积为600mL，温度为200K，活塞被缸内的卡扣托住。现缓慢升高缸内气体温度，当气体温度达到600K时，活塞对卡扣的压力恰好减为0，然后继续缓慢升高缸内气体温度到800K，整个过程气体吸收的热量为600J且未漏气，不计汽缸和活塞间的摩擦。求： （1）缸内气体在温度为800K时的体积； （2）整个过程气体内能的增加量。 8．（2022·河北张家口·统考一模）如图所示，某玻璃砖的横截面是一个直角梯形，其中∠ABC=90°，∠BCD=60°。一束单色光在横截面内沿与AB边成30°角的方向从O点射入玻璃砖，最终垂直BC边射出玻璃砖。 （1）求玻璃砖对该单色光的折射率； （2）仅改变单色光与AB边的夹角，当CD边恰好有光线射出时，求单色光与AB边夹角的余弦值。 9．（2023·河北张家口·统考一模）如图所示，带有气，导热性能良好的汽缸固定在水平地面上，厚度不计的轻质活塞在汽缸内可以自由移动，初始时活塞处于静止状态且活塞两侧气体的体积均为V，现打开气嘴，稳定后右侧气体的体积为1.2V，已知环境温度不变，大气压强恒为p0。 （1）求初始时内气体的压强； （2）若通过气嘴向缸内充人压强为p0的空气，求充入多少体积的空气可以使活塞回到初始位置。 10．（2023·河北张家口·统考一模）小明和小强