福建省漳州市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

福建省漳州市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．（2023·福建漳州·统考二模）如图甲为生产流水线上的水平皮带转弯机，由一段直线皮带和一段圆弧皮带平滑连接而成，其俯视图如图乙所示，虚线ABC是皮带的中线，AB段（直线）长度L=3.2m，BC段（圆弧）半径R=2.0m，中线上各处的速度大小均为v=1.0m/s。某次转弯机传送一个质量m=0.5kg的小物件时，将小物件轻放在直线皮带的起点A处，被传送至B处，滑上圆弧皮带上时速度大小不变，已知小物件与两皮带间的动摩擦因数均为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求小物件在直线皮带上加速过程的位移大小s； （2）计算说明小物件在圆弧皮带上是否打滑？并求出摩擦力大小。 2．（2023·福建漳州·统考二模）如图，倾角为θ=30°的固定绝缘光滑斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，斜面底端连接一根劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧另一端连接着一质量为m的不带电小球A，小球A静止时，到斜面顶端的距离为L。有一电荷量为+q、质量为的小球B以初速，从斜面顶端沿斜面向下运动，与小球A发生弹性碰撞之后，两小球平分了原来的总电荷量，已知电场强度，弹簧始终在弹性限度内，空气阻力不计，重力加速度为g，求： （1）小球A静止时，弹簧的形变量x； （2）两小球碰撞前，小球B的速度大小v； （3）小球A从碰后到速度最大的过程中，电场力对它所做的功W。 3．（2023·福建漳州·统考二模）如图甲，abcd和a′b′c′d′为在同一水平面内的固定光滑平行金属导轨，ab段和a′b′段间距为2L，cd段和c′d′段间距为L、整个导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，bcc′b′左侧导轨间的磁感应强度大小为B0，bcc′b′右侧导轨间的磁感应强度大小按图乙规律变化，图中t0为已知量，两根相同金属杆M、N分别垂直两侧导轨放置，N杆与cc′之间恰好围成一个边长为L的正方形，M杆中点用一不可伸长绝缘细线通过轻质定滑轮与一重物相连，重物离地面的高度为L，细绳处于伸直状态且与M杆垂直，t=0时刻释放重物，同时在N杆中点处施加一水平拉力，使两杆在0~t0时间内均处于静止状态。已知M、N杆和重物的质量都为m，不计导轨电阻，重力加速度为g。 （1）求0~t0时间内回路的感应电动势E； （2）求0~t0时间内，施加在N杆上的拉力F随时间t变化的函数关系式； （3）从t0时刻开始，保持拉力F不变，若重物下落的过程中，回路产生的总热量为Q，求重物落地时N杆的速度大小v。 4．（2021·福建漳州·统考二模）图甲为不带滑雪杖的运动员为迎接2022年北京冬奥会的训练画面，其运动过程可简化为如图乙所示的模型：运动员（可视为质点沿倾角的滑道由静止开始匀加速直线下滑，到达坡底后进入水平滑道匀减速直线滑行停下。已知水平段运动时间，滑雪板与整个滑道间的动摩擦因数均相同，运动员进入水平滑道瞬间的速度大小不变，不计空气阻力。（，，取）求： （1）滑雪板与滑道间的动摩擦因数； （2）运动员开始下滑位置到坡底的距离。 5．（2021·福建漳州·统考二模）如图，水平面上固定两根足够长的平行直导轨、，两导轨间静置一质量的外壁光滑环形空心玻璃管，、段均为半圆管，、段是长度均为的直管。管内段放置有质量为的小球，小球在段相对运动时受到的摩擦力，玻璃管内其余部分光滑，取。现给玻璃管水平向右的初速度，求： （1）从开始运动到小球与玻璃管共速，玻璃管对小球的冲量的大小； （2）小球第一次通过玻璃管中A点时的速度大小。 6．（2021·福建漳州·统考二模）如图，光滑绝缘水平桌面上存在相邻的两个矩形区域与，其中、，两区域分别存在竖直向下和竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小相等。有一足够长的光滑绝缘弧形轨道的末端固定在边的中点，轨道末端切线水平。现有一带电量为，质量为的小球从距离桌面高为的轨道上静止释放，从点垂直边进入磁场区域后，由点射出。已知小球的电量始终保持不变，重力加速度大小为。 （1）求磁感应强度的大小； （2）若要使小球能从右边区域的点射出，求小球释放高度； （3）若将右边区域的磁场换为匀强电场，电场方向平行于桌面且与夹角为指向边，仍将小球从（2）问中的高度释放，最终小球从边上距点处离开电场区域，求小球从进入磁场到离开电场所用的总时间。 7．（2022·福建漳州·统考二模）质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。a、b是同位素原子核，它们的电荷量均为q，a的质量为m。如图所示，它们从静止开始经电压为U的电场加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后打在照相底片上。从照相底片上获知a、b在磁场中的轨迹直径分别为x、。不计a、b的重力及其相互作用。求： （1）a进入磁场时的速度大小v； （2）磁场的