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

山东省潍坊市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-02解答题 一、解答题 1．（2021·山东潍坊·统考一模）荡秋千是中国清明节习俗，所以清明节也称“秋千节”。民间传说秋千荡得越高，生活过得越美好。如图所示，甲同学坐在与竖直绳连接的水平踏板上，此时，可认为人相对踏板不动且重心在踏板上。乙同学将他拉离至绳与竖直方向成角的A处后放手，甲同学无初速自由摆下，已知甲同学质量为40kg，秋千绳长4m，不计绳和踏板的质量，忽略空气阻力，（g取10m/s2，，）。 (1)求摆到最低点时，甲同学对踏板压力的大小； (2)若踏板每次摆回到右侧最高点时，乙同学都会推一下甲同学，推动4次后，摆绳与竖直方向的夹角最大值，求平均每次推动甲同学过程中乙同学所做的功。 2．（2021·山东潍坊·统考一模）一大型游乐场建有一个半球型游泳池，游泳池半径为R，游泳池内注满水。一潜泳者可在水面下方游动，其头罩上带有一单色光源，游泳池水面上的最大发光面积为游泳池面积的，求： (1)池内水的折射率； (2)射出水面的光在水中传播的最长时间。 3．（2021·山东潍坊·统考一模）如图所示，在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场；区域内，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场、x轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小相同。质量为m、电荷量为e的电子，从y轴上的A点以某一速度沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M（2L，0）点进磁场区域，进入磁场时速度大小为v、方向与x轴夹角。电子在磁场中运动一段时间后从N（3L，0）飞出。求： （1）匀强电场场强E的大小； （2）磁感应强度B的可能值； （3）电子从A到N经历的时间。 4．（2021·山东潍坊·统考一模）如图所示，将“”的型工件放在水平地面上。静置于工件上的小滑块与挡板相距，已知滑块的质量，与工件间的动摩擦因数；工件的质量，与地面间的动摩擦因数。现在工件左端施加的水平推力，作用时间后撤掉，之后滑块与挡板发生弹性碰撞，取。求： (1)撤掉F时工件的速度大小； (2)撤掉推力后，滑块经多长时间与挡板相碰； (3)碰撞后工件与挡板间的最大距离（结果保留两位有效数字）。 5．（2023·山东潍坊·统考一模）某医用氧气瓶容积为40L，瓶内贮有压强为的氧气，可视为理想气体。广泛用于野外急救的氧气袋容积为5L。将氧气瓶内的氧气分装到氧气袋，充气前袋内为真空，充气后袋内压强为。分装过程不漏气，环境温度不变。 （1）最多可分装多少个氧气袋； （2）若将医用氧气瓶内的氧气依次分装到原为真空、容积为5L的若干个便携式钢瓶内，每次分装后，钢瓶内气体压强与氧气瓶内剩余气体压强相等，求分装30次后医用氧气瓶内剩余氧气的压强与分装前氧气瓶内氧气压强之比。 6．（2023·山东潍坊·统考一模）如图所示，倾角的斜面体静止放在水平地面上，斜面长。质量的物体Q放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行。绳拉直时用手托住P使其在距地面高处由静止释放，着地后P立即停止运动。若P、Q可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，重力加速度大小取。求： （1）若P的质量，地面对斜面体摩擦力的大小f； （2）为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量需满足的条件。 7．（2023·山东潍坊·统考一模）利用电磁场控制带电粒子的运动路径，在现代科学实验和技术设备中有着广泛应用。如图所示，一粒子源不断释放质量为m、带电量为＋q、初速度为的带电粒子，经可调电压U加速后，从O点沿OQ方向入射长方体空间区域。已知长方体OM、边的长度均为d，OQ的长度为，不计粒子的重力及其相互作用。 （1）若加速电压且空间区域加沿方向的匀强电场，使粒子经过点，求此匀强电场电场强度的大小； （2）若加速电压变化范围是，空间区域加沿方向的匀强磁场，使所有粒子由MP边出射，求此匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若加速电压为，空间区域加（2）问的匀强磁场，粒子到达O点时加方向沿、大小为的匀强电场，一段时间后撤去电场，粒子经过点，求电场存在的时间。 8．（2023·山东潍坊·统考一模）如图所示，质量为m的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成，两轨道相切于B点，圆弧轨道半径为R，质量为m的小滑块乙静置于A点。不可伸长的细线一端固定于O点，另一端系一质量为M的小球丙，细线竖直且丙静止时O到球心的距离为L。现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角为θ并由静止释放，丙在O正下方与甲发生弹性碰撞（两者不再发生碰撞）；碰后甲向左滑动的过程中，乙从C点离开圆弧轨道。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）求丙与甲碰后瞬间各自速度的大小； （2）求乙落回轨道后，乙对