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

山东省淄博市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-02解答题 一、解答题 1．（2021·山东淄博·统考一模）2022年北京将与张家口一同举办第24届冬奥会。俯式冰橇（又叫钢架雪车）是冬奥会的比赛项目之一，其场地可简化为赛道和缓冲道BC、CD三部分，其中部分水平，各部分平滑连接。已知，赛道的倾角为的倾角为，冰橇与赛道间的动摩擦因数为、冰橇与间的动摩擦因数为。比赛时，触发信号灯亮起后，质量为的运动员从起点开始，以平行赛道的恒力推动质量的冰橇由静止开始沿赛道向下运动，末迅速登上冰橇，与冰橇一起沿赛道滑行做匀加速直线运动。设运动员登上冰橇前后冰橇速度不变，不计空气阻力（取，）。 (1)求比赛中运动员最大速度的大小； (2)为确保此运动员能够停在水平道上，缓冲道的长度不能超过多少？（结果保留3位有效数字） 2．（2021·山东淄博·统考一模）如图所示是一种水下遥感探测器，由带传感器和阀门的正方体金属壳及重物构成，正方体边长，除重物外，其余部分的总质量为。金属壳与重物通过轻绳相连。某次测量前，在金属壳内充满压强为（为大气压强）的空气（视为理想气体，其质量远小于），关闭两个阀门，然后将探测器沉入海底，稳定后细绳存在拉力，测得图中。现同时打开上下阀门，水从上、下阀门缓慢流入壳内空间，经一段时间，空气从上阀门缓慢跑出。部分气体跑出后关闭上阀门，待稳定后，轻绳拉力为，不计金属壳金属部分、阀门和传感器的体积，水温均匀且不变，取水的密度，大气压强，重力加速度，不计金属壳的形变。求： （1）关闭上阀门后壳内剩余空气的体积和压强； （2）跑出的气体质量与原有气体质量的比值。 3．（2021·山东淄博·统考一模）如图所示，一水平分界线把足够长的竖直边界和之间的空间分为上下两部分，上方区域存在竖直向下的匀强电场，下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在和边界上，距高处分别有P、Q两点。一电荷量为、质量为的带正电的粒子（重力不计）以初速度从点垂直于边界进入匀强电场，经偏转后从边界进入匀强磁场，并恰好不从边界射出。若匀强电场的电场强度。 (1)求粒子刚进入磁场时的速度； (2)求匀强磁场的磁感应强度； (3)调节与两边界间的距离，使粒子恰好从点离开边界，求粒子从点进入电场到点离开边界运动时间的可能值。 4．（2021·山东淄博·统考一模）如图所示，在倾角为的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数，槽内靠近右侧壁处有一小物块A（可视为质点），它到凹槽左侧壁的距离2为。A、B的质量均为m，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长。现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程无机械能损失，碰撞时间极短。重力加速度为。求： (1)物块A与凹槽B发生第一次碰撞后的瞬间，物块A、凹槽B的速度大小； (2)由静止释放经多长时间物块A与凹槽B左侧壁发生第二次碰撞，碰后瞬间物块A、凹槽B的速度大小； (3)画出由静止释放到物块A与凹槽B左侧壁发生第4次碰撞时间内，物块A的速度随时间的变化图像； (4)由静止释放到物块A与凹槽B的左侧壁发生第次碰撞时间内，物块A下滑的距离。 5．（2022·山东淄博·统考一模）如图所示，哈勃瓶是一个底部开有圆孔、瓶颈很短、导热性能良好的大烧瓶，它底部开有一个截面积为S = 2cm2的圆孔，可用轻质橡皮塞塞住。已知橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力 。在一次实验中，体积为V=1L 的瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶内由气球和轻质橡皮塞封闭一定质量的气体，不计实验开始前气球中的少量气体和气球膜厚度。用打气筒向气球中缓慢打气，每打一次都把体积为 、压强与大气压相同的气体打进气球内，气球缓慢膨胀过程中球内外气体压强近似相等，气体保持温度不变。已知：实验室环境温度恒定，压强为标准大气压 ，求： （1）橡皮塞被弹出时瓶内气体的压强p； （2）第几次向气球内打气时，橡皮塞被弹出。 6．（2022·山东淄博·统考一模）潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车那样掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量 ，在高密度海水区域水面下 沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时，浮力 F 突然降为 ；20s 后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），此后潜艇以0. 1 m/s2的加速度匀减速下沉，速度减为零后开始上浮，升至距水面120 m 处时立即对潜艇加重（加水）后使其缓慢匀减速上浮，升到水面时速度恰好为零。重力加速度 g取10m/s2，不计潜艇加重和减重的时间和水的粘滞阻力。求： （1）潜艇“掉深”达到的最大深度（自水面算起）； （2）潜艇从开始“掉深”到升至水面的过程所用的总时间。 7．（2022·山东淄博·统考一