河北省邯郸市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

河北省邯郸市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·河北邯郸·统考二模）一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，活塞上面的气缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔与外界相通，大气压强。活塞下面与劲度系数的轻弹簧相连，当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度，取，活塞不漏气，且与缸壁无摩擦。现给封闭气体加热，求： （1）当汽缸恰好脱离地面时，缸内气体的温度； （2）缸内气柱长度时，缸内气体的压强。 2．（2023·河北邯郸·统考二模）如图所示，质量为的小球用长度的轻绳悬挂于点，小球对平台刚好无压力，质量为的小物块从A点以初速度的速度运动，在B点物块与小球发生弹性碰撞，已知，物块与平台间的动摩擦因数，碰后小球在竖直平面内做圆周运动，物块滑上右侧传送带，已知传送带以的速度顺时针转动，传送带与物块间的动摩擦因数也为，传送带的长度，重力加速度取。 （1）求小球运动到最高点时绳上的拉力大小； （2）物块在传送带上从左端滑到右端的过程中，由于运输物块电动机多消耗的电能是多少？ 3．（2023·河北邯郸·统考二模）如图所示，无限长且相距的光滑平行导轨固定在水平地面上，整个空间存在着与导轨平面相垂直且竖直向上的匀强磁场。导轨上放有导体棒、，导体棒固定，导体棒通过光滑定滑轮用轻绳连接物体。已知导体棒、、物体的质量均为，匀强磁场的磁感应强度，初始时系统在外力作用下处于静止状态，现将物体竖直向上移动后静止释放。已知、棒电阻相等，均为。其他电阻不计，重力加速度取。 （1）求导体棒的最大速度大小。 （2）若从绳绷紧到导体棒速度最大时经历的时间为，求导体棒向右移动的距离。 （3）若在导体棒速度最大时，剪断轻绳，同时解除导体棒的固定，当、棒稳定时再在的左侧释放一个与、相同的导体棒，从剪断轻绳到导体棒、、稳定时，求导体棒上产生的总焦耳热。 4．（2021·河北邯郸·统考二模）电动玩具遥控汽车沿水平直线从A处由静止出发到达8m处的B点。汽车前一段时间做匀加速直线运动，达到额定功率后继续加速运动，然后做匀速运动到达B处。已知玩具汽车质量2kg，额定功率10W，运动过程中受到的阻力恒为4N，匀加速阶段末速度为2m/s。求： （1）汽车在匀加速阶段的位移； （2）汽车从A到B的时间。 5．（2021·河北邯郸·统考二模）如图所示，AB和CD是长度为L的两块正对直放置的平行金属板，板间距离为L，板AB带负电荷、板CD带等量正电荷。一电荷量为-q、质量为m的带电粒子紧贴着板AB从A点以初速度v0竖直向上进入两板间，经板间电场偏转之后，粒子从板CD的边缘D点离开电场，进入CD右侧的匀强磁场中，粒子经磁场偏转之后刚好打到板CD的边缘C点。不计粒子所受重力，求： （1）CD、AB两板之间的电势差； （2）匀强磁场的磁感应强度； （3）若另一个质量为2m、电荷量为-q的带电粒子以v0的初度仍从A点紧贴着板AB竖直向上进入电场，在电场、磁场的作用下，粒子两次经过CD板所在直线时两点间的距离是多少。 6．（2021·河北邯郸·统考二模）如图所示，放在水平面上的汽缸内有质量为m的活塞，活塞密封一定质量的理想气体。活塞用一细线悬挂起来，处于静止状态，细线上的拉力等于活塞的重力，此时被封闭气体的温度为T0，活塞到汽缸底部的距离为L1现缓慢加热汽缸中的气体，当活塞与汽缸底部的距离为L2时活塞再次平衡。已知大气压强为p0，汽缸的横截面积为S，不考虑汽缸、活塞之间的摩擦，重力加速度大小为g，求： （i）再次平衡时，汽缸内气体的温度是多少： （ii）气体膨胀过程中气体对外界做了多少功。 7．（2021·河北邯郸·统考二模）一列简谐横波沿x轴正向传播，波源位于坐标原点O，某时刻的波形如图所示。x轴上两质点P、Q的平衡位置到原点O的距离分别为3m、7m，此时质点P振动了0.4s，质点Q刚好起振，求： （i）波速； （ii）从图示时刻算起x轴上坐标为30m的质点M在10s内运动的路程和10s时质点M的位移。 8．（2022·河北邯郸·统考二模）某小组设计了分离质子和粒子的装置如图所示，内部直径为d的真空加速管两端接有高压直流电压U，有一粒子源持续不断地向真空加速管下端释放质子和粒子；的混合粒子，粒子初速度为零，经真空加速管加速后，这些粒子从上端口垂直磁场方向进入匀强磁场经过磁场将质子和粒子分离。已知质子的质量为m，粒子的质量为4m，质子的电量为e，不计粒子的重力。求： （1）质子和粒子进入磁场时速度大小； （2）要使质子和粒子通过磁场以后完全分开，匀强磁场的磁感应强度B必须满足的条件。 9．（2022·河北邯郸·统考二模）如图所示，在倾角足够长的粗糙斜面上放一长m、质量为m、上下挡板厚度不计的U形