山东省泰安市三年（2021-2023）高考物理模拟题（一模）按题型分类汇编-02解答题

山东省泰安市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-02解答题 一、解答题 1．（2021·山东泰安·统考一模）一列简谐横波在时的波形图如图（a）所示，P是介质中的质点，图（b）是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20，求： （1）波长和波的传播方向； （2）质点P的平衡位置的x坐标。 2．（2021·山东泰安·统考一模）如图，用光滑细杆弯成半径为R的四分之三圆弧，固定在竖直面内，C、E与圆心O在同一水平线上，D为最低点。质量为m的小环P（可视为质点）穿在圆弧细杆上，通过轻质细绳与相同的小环Q相连，细绳绕过固定在E处的轻小光滑定滑轮。开始小环P处于圆弧细杆上B点，小环Q与D点等高，两环均处于静止状态。给小环微小扰动，使P沿圆弧向下运动。已知重力加速度为g。求： （1）小环P在B点静止时对细杆的压力大小； （2）小环P下滑到C点时，小环P的速度； （3）小环P经过D点时，小环Q重力的瞬时功率。 3．（2021·山东泰安·统考一模）如图，间距为的平行正对金属板接在电压为U的电源上，以O为圆心、R为半径的圆与极板右端面相切于C，与板间中心线重合。圆区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，是与极板端面平行的半径。位于A处的粒子源向纸面内发射质量为m、电荷量为、速率为v的粒子，初速度方向被限定在两侧夹角均为的范围内。已知沿方向射入磁场的粒子恰好经过C点，所有粒子均打在极板上，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求： （1）圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小； （2）经过C点的粒子从A处发射出来到打到极板经历的时间； （3）所有到达极板的粒子动能的最大差值； （4）粒子打到极板上的宽度。 4．（2021·山东泰安·统考一模）如图，质量的长木板Q静止在光滑水平面上，右端紧靠光滑固定曲面的最低点B，木板上表面与曲面相切于B，水平面的左侧与木板左端相距为x（未知且可调）处有一挡板C。一质量的小滑块P（可视为质点）从曲面上与B的高度差为1.8m处由静止滑下，经B点后滑上木板，最终滑块未滑离木板。已知重力加速度大小为10，滑块与木板之间的动摩擦因数为0.3，木板与左挡板C和最低点B的碰撞中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略，则从滑块滑上木板到二者最终都静止的过程中 （1）若木板只与C发生了1次碰撞，求木板的运动时间； （2）若木板只与C发生了2次碰撞，求最终P与B点的距离； （3）若木板只与C发生了3次碰撞，求x的值； （4）其他条件不变，若、，，求木板通过的总路程。 5．（2022·山东泰安·统考一模）如图，两个内壁光滑、导热良好的汽缸A、B水平固定并用细管连接，处于1个大气压的环境中。汽缸A中活塞M的面积为300cm2，封闭有1个大气压强的氧气60L。汽缸B中活塞N的面积为150cm2，装有2个大气压强的氮气30L。现给活塞M施加一逐渐增大的水平推力，使其缓慢向右移动。细管内的气体可忽略，环境温度不变，1个大气压取1.0×105Pa。当一半质量的氧气进入B汽缸时，求： （1）活塞M移动的距离； （2）加在活塞M上的水平推力大小。 6．（2022·山东泰安·统考一模）跳台滑雪的滑道示意如图，运动员从起滑点A由静止出发，经过助滑雪道、跳台，到起跳点B，跳台为倾角α=15°的斜面。助滑雪道、跳台均光滑。运动员跳起后在空中运动一段时间，落在倾角θ=30°的倾斜着陆坡道上的C点。起跳是整个技术动作的关键，运动员可以利用技巧调整起跳时的角度。已知A、B的高度差H=45m，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，运动员可看做质点。求： （1）运动员不调整起跳角度情况下，从B到C的时间（结果用根号表示）； （2）运动员调整起跳角度后，BC能达到的最大距离。 7．（2022·山东泰安·一模）如图，倾角为的光滑直轨道AB与半径为R的光滑圆轨道BCD固定在同一竖直平面内，二者相切于B点，C为轨道的最低点，D在C的正上方，A与D等高。质量为m的滑块b静止在C点，滑块a从A点由静止滑下，到C点时与b发生弹性正碰，碰后b经过D点时对圆轨道的压力大小为其重力的4倍。两滑块均可视为质点，重力加速度为g， 。求： （1）碰后瞬间b对轨道的压力大小； （2）滑块a的质量； （3）滑块b从D点离开轨道到再落到轨道上经历的时间。 8．（2022·山东泰安·一模）如图，足够长的两金属导轨平行倾斜固定，与水平面的夹角为θ（sinθ=0.6），导轨间距为L，处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中。两相同的硬直导体棒M和N垂直导轨放置，每根棒的长度为L、质量为m、电阻为R。棒N紧靠两小支柱静止于导轨底端，棒M与N相距x0，t=0时刻棒M在方向始终平行导轨向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上匀加速运动，t0时刻棒N开始运动，棒N运动之后，拉力保持