北京市房山区2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-02解答题

北京市房山区2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-02解答题 一、解答题 1．（2021·北京房山·统考二模）如图所示，在距水平地面高h=0.80m的水平桌面左边缘有一质量mA=1.0kg的物块A以v0=5.0m/s的初速度沿桌面运动，经过位移s=1.8m与放在桌面右边缘O点的物块B发生正碰，碰后物块A的速度变为0，物块B离开桌面后落到地面上。设两物块均可视为质点，它们的碰撞时间极短，物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，物块B的质量mB=1.6kg，重力加速度g=10m/s2。求： (1)两物块碰撞前瞬间，物块A的速度大小vA； (2)物块B落地点到桌边缘O点的水平距离x； (3)物块A与B碰撞的过程中系统损失的机械能E。 2．（2021·北京房山·统考二模）有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流I。铜的密度ρ，铜的摩尔质量M，阿伏伽德罗常数NA，电子的电量e。 （1）求导线单位长度中铜原子的个数； （2）若导线中每个铜原子贡献一个自由电子，求导线中自由电子定向移动的速率； （3）通常情况下，导体两端加上电压，自由电子定向移动的平均速率约为10-4m/s。一个电子通过一条1m长的导体需要几个小时！这与闭合开关电灯马上发光明显不符。请你用自由电子定向移动解释闭合开关电灯马上发光的原因。 3．（2021·北京房山·统考二模）如图1所示，足够长的U形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v。 （1）请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv； （2）求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U； （3）若在某个时刻撤去拉力，请在图2中定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像。 4．（2021·北京房山·统考二模）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是。在某些特殊情况下，非质点之间的万有引力计算，我们可以利用下面两个结论，快速有效地解决。 a．若质点m放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那么m和M之间的万有引力总是为零。 b．若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外（r≥r0），那么它们之间的万有引力，式中的r为质点m到球心之间的距离； r0为大球体的半径。 假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空隧道。若地球的半径为R，万有引力常数为G，把一个质量为m的小球从北极的隧道口由静止释放后，小球能够在隧道内运动。求： （1）小球运动到距地心0.5R处的加速度大小a； （2）在F-r图中画出质量为m的小球所受引力F与小球到球心之间的距离r的图像； （3）小球在运动过程中的最大速度vm。 5．（2022·北京房山·统考二模）跳台滑雪比赛时，某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着陆，如图所示。测得A、B间的距离为75m，斜坡与水平方向的夹角为37°。，，不计空气阻力，重力加速度g取，试计算： （1）运动员在空中的飞行时间t； （2）运动员在A处水平飞出时速度大小； （3）运动员着陆时速度大小。 6．（2022·北京房山·统考二模）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.5m的绝缘细线把质量为、电荷为的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为，，，不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）将小球拉至水平位置A，由静止释放，小球运动到最低点C时受到的拉力大小T； （3）在（2）中小球摆到最左端时摆线与竖直方向的夹角。 7．（2022·北京房山·统考二模）如图所示，一质量为m的物体，初速度为，在合外力F的作用下，经过一段时间t，速度变为。 （1）根据上述条件，运用所学知识推导出动量定理的表达式； （2）试用上述规律解决下面的问题： 静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反作用推力（称之为反冲力），使飞行器获得加速度。已知飞行器的质量为M，发射出的是2价氧离子，发射离子的功率为P，加速电场的电压为U，每个氧离子的质量为m，基本电荷电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求： a．射出的氧离子的速度大小； b．射出离子后飞行器开始运动时的加速度大小a。 8．（2022·北京房山·统考二模）中国“天宫”载人空间站在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，受气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，“天宫”安装