广东省各地区2023年高考物理模拟（一模）题按题型分类汇编-03解答题1

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广东省各地区2023年高考物理模拟（一模）题按题型分类汇编-03解答题1 一、解答题1．（广东省深圳市2022-2023学年高三上学期期末物理试题）工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热性能良好。（1）空腔内气体的温度变化范围为，问空腔内气体的最小压强与最大压强之比；（2）填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通，形成密闭空间。当汽缸内气体体积为时，传感器的示数为。将活塞缓慢下压，汽缸内气体体积为时，传感器的示数为。求该空腔的容积。2．（广东省深圳市2022-2023学年高三上学期期末物理试题）工人使用一块长的木板从平台上卸货，木板一端搭在平台上（与平台等高），另一端固定在地面，形成倾角的斜面。工人甲从木板底部推动质量的小车，使小车以的速度冲上木板。工人乙站在平台上，当小车在木板上运动到某处时，以的速度水平抛出货物，货物速度方向与木板平行时恰好落入到达斜面顶端的小车，两者速度立刻变为零。已知小车与木板间的摩擦力与压力大小之比为，g取，，，小车和货物均可视作质点，求：（1）货物抛出点距平台的高度；（2）货物的质量m。3．（广东省深圳市2022-2023学年高三上学期期末物理试题）我国新能源汽车产业高质量发展．某款纯电动汽车，驱动时电池给电动机供电，刹车时发电机工作回收能量．假设此发电机原理可抽象为如图所示的模型：矩形线圈长宽分别为a和b，共n匝，整个线圈处于匀强磁场中，可绕垂直于磁场的轴转动，磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为r．线圈外接电能回收装置，现将回收装置理想化为一纯电阻，阻值为R．问：（1）时刻，发电机线圈平面处于中性面（虚线位置），时刻线圈恰好转过角（实线位置）．求：时刻穿过线圈的磁通量及时间内通过电阻R的电量q；（2）已知当汽车以的速度匀速行驶时，单位行程内耗电为；当以的速度匀速行驶时，单位行程内耗电为．电动机驱动匀速行驶时，单位时间内消耗的电能（单位为）与阻力功率P成线性关系，即（c、d为未知常数），汽车行驶时所受阻力与速度大小成正比．求：①以的速度匀速行驶时，1分钟内消耗的电能；②以多大速度匀速行驶时，单位行程内耗电最低．4．（2023届广东省汕头市高三上学期第一次模拟考试物理试题）1897年，汤姆逊利用电磁偏转的方法，测量了电子的荷质比。20世纪初，考夫曼用磁聚焦法也测量出粒子的荷质比，并且该实验还是狭义相对基础实验之一。如图为磁聚焦法简化原理图。电子从电子枪K出发，初速度为零。虽然由于各种原因在Q处会出现散开一个角度，但可以认为经过加速电场MN的做功，所有电子均获得相同的轴向速度。如图方向的磁场作用下，电子将做螺旋运动，重新会聚在另一点。这种发散粒子束会聚到一点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似，因此叫磁聚焦。已知加速电压为U，磁感应强度为B，Q处角度为2θ，电子的轴向速度为，不计重力以及电子之间的相互作用，求：（1）求电子的比荷k；（2）求在磁场中相邻两个会聚点的距离。5．（2023届广东省汕头市高三上学期第一次模拟考试物理试题）如图，L形滑板A静止在粗糙水平面上，在A上距离其左端为3l处静置小木块B，AB之间光滑；水平面上距离A右端l处静止着一滑块C，A和C与水平面之间的动摩擦因数均为μ。ABC的质量均为m，AB、AC之间的碰撞都属于完全非弹性碰撞且不粘连。现对A施加水平向右的恒定推力，当AC相碰瞬间撤去，碰撞后瞬间AC的速度，由于A板足够长，所以不考虑BC的相碰。已知重力加速度为g。求：（1）水平推力F的大小；（2）当AC都停下时C离A板右端的距离d。6．（2022届湖北省武汉市高三（下）4月调研考试物理试题）如图所示，半圆形玻璃砖半径为R，直径与荧光屏（足够大）平行且相距为．频率相同的两束平行光a、b均以角同时射入玻璃砖，a光从圆心O入射，恰好从半圆弧的三等分点D射出，b光从半圆弧的中点C射出．不考虑光在半圆弧上的反射，，求：（1）玻璃砖的折射率；（2）荧光屏上两光点之间的距离。（结果可用根号表示）7．（2023届广东省韶关市高三上学期综合测试物理试题（一））在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机，图b是简化的注入过程原理图。静止于A处的离子，经电压为的电场加速后，沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器，然后从点垂直进入矩形CDQS有界匀强电场中，最后恰好打在点，已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，方向垂直纸面向里；矩形区域内匀强电场水平向左，，。整个装置处于真空中，离子的质量为、电荷量为，离子重力不计。求：（1）离子进入匀强电场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小；（2）矩形区域内匀强电场场强大小。8．（2023届广东省韶关市高三上学期综合测试物理试题（一））“打水漂”是同学们都适合体验的游戏，将扁平的小石片在手上呈水平放置后用力飞出，石片遇到水面后并不会直接沉入水中，而是擦水面滑行一小段距离后再弹起飞行，跳跃数次后沉入水中，即称为“打水漂”。如图所示，小明在岸边离水面高度处，将一质量的小石片以初速度水平飞出，小石片在水面上滑行时受到的水平阻力恒为，若小石片每次均接触水面后跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水面滑行的速度之比为常数。小石片在水面上弹跳数次后沿水面的速度减为零，并以的加速度沿竖直方向沉入水深的河底。取重力加速度，不计空气阻力。求小石片：（1）第一次接触水面时的动量p；（2）从开始抛出到沉入河底前瞬间的整个过程中，水对小石片做的功W；（3）从第一次接触水面到开始下沉的时间t。9．（2023届广东省广州市普通高中高三下学期综合测试（一）物理试题）一只乒乓球在环境温度为时，球内气体的压强为、体积为V．某次乒乓球被踩瘪，但没有破，球内气体的体积变为。现将瘪了的乒乓球放入热水中，乒乓球恢复原形时，球内气体的温度为。（1）乒乓球在热水中恢复原形前，球内气体分子平均动能如何变化？（2）求球被踩瘪后和在热水中恢复原形时，对应球内气体的压强和。10．（2023届广东省广州市普通高中高三下学期综合测试（一）物理试题）如图是微波信号放大器的结构简图，其工作原理简化如下：均匀电子束以一定的初速度进入Ⅰ区（输入腔）被ab间交变电压（微波信号）加速或减速，当时，电子被减速到速度为，当时，电子被加速到速度为，接着电子进入Ⅱ区（漂移管）做匀速直线运动。某时刻速度为的电子进入Ⅱ区，t时间（小于交变电压的周期）后速度为的电子进入Ⅱ区，恰好在漂移管末端追上速度为的电子，形成电子“群聚块”，接着“群聚块”进入Ⅲ区（输出腔），达到信号放大的作用。忽略电子间的相互作用。求：（1）电子进入Ⅰ区的初速度大小和电子的比荷；（2）漂移管的长度L。11．（2023届广东省广州市普通高中高三下学期综合测试（一）物理试题）图甲是一种智能减震装置的示意图，轻弹簧下端固定，上端与质量为m的减震环a连接，并套在固定的竖直杆上，a与杆之间的智能涂层材料可对a施加大小可调节的阻力，当a的速度为零时涂层对其不施加作用力．在某次性能测试中，质量为0.5m的光滑环b从杆顶端被静止释放，之后与a发生正碰；碰撞后，b的速度大小变为碰前的倍、方向向上，a向下运动2d时速度减为零，此过程中a受到涂层的阻力大小f与下移距离s之间的关系如图乙。已知a静止在弹簧上时，与杆顶端距离为4.5d，弹簧压缩量为2d，重力加速度为g。求：（1）与a碰前瞬间，b的速度大小；（2）的值；（3）在a第一次向下运动过程中，当b的动能为时a的动能。12．（2022届广东省肇庆市高三（下）第三次教学质量检测物理试题）负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用，所谓负压，就是利用技术手段，使负压舱内气压低于外界大气压，所以空气只能由舱外流向舱内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。某负压救护车负压舱没有启动时，设舱内的大气压强为p0、温度为T0、体积为V0，启动负压舱后，要求负压舱外和舱内的压强差为。①若不启动负压舱，舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高到T0时，求舱内气体压强是多少。②若启动负压舱，舱内温度保持T0不变，达到要求的负压值，求需要抽出压强为p0状态下多少体积的气体。13．（2022届广东省茂名市五校联盟高三（上）第三次联考试题物理试题）某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中使用的红色冰壶A和蓝色冰壶B的质量均为20kg，初始时两冰壶之间的距离s=7.5m，运动员以v0=2m/s的初速度将红色冰壶A水平掷出后，与静止的蓝色冰壶B碰撞，碰后红色冰壶A的速度大小变为v0.2m/s，方向不变，碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：（1）红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间；（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能。14．（2022届河南省郑州市高三（下）第三次质量预测理综物理试题）如图所示，无限大的xOy平面内，在y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，在y轴右侧有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。y轴上S（，0）处有一粒子源，在坐标平面内先后向磁场中与+y方向夹角为30°~150°范围内发射粒子，粒子的质量为m、电荷量为＋q，所有粒子第一次经磁场偏转后均可同时从O点进入电场。不计粒子重力及粒子间相互作用。（1）求从S发出粒子的最小速度v；（2）若最先从粒子源射出的粒子，经过一次电场偏转，恰好运动到S点。求电场强度的大小；（3）若电场强度E为（2）中的4倍，最小速度的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为P点，最先射出的粒子从粒子源射出后第三次经过y轴的位置为Q点，求PQ之间的距离。
参考答案：1．（1）；（2）【详解】（1）以空腔内的气体为研究对象，最低温度时，压强，；最高温度时，压强，；根据查理定律可知解得（2）设空腔的体积为，汽缸的容积为，以整个系统内的气体为研究对象，则未下压时气体的压强，体积，下压后气体的压强，体积，根据波意耳定律解得2．（1）；（2）【详解】（1）由于货物落入小车时速度方向沿着斜面方向，故根据竖直方向做自由落体运动，故解得（2）以沿斜面向下为正方向，小车沿斜面向上运动，则有根据运动学公式可得解得货物沿斜面方向的速度为货物和小车碰撞瞬间沿斜面方向动量守恒：解得3．（1），；（2）①；②【详解】（1）线圈恰好绕转轴转角的磁通量为时间内磁通量的变化量为时间内的平均电动势为平均电流为通过电阻的电量为（2）①1分钟内消耗的电能②设汽车阻力为f，由题意知单位时间内消耗的电能由油耗关系得即将两组数据代入得则时，即时，耗电最小。4．（1）；（2）【详解】（1）电子经过加速电场加速，由动能定理可得解得（2）电子进入磁场后，受洛伦兹力影响，在径向上做匀速圆周运动，则电子在磁场中运动周期为轴上两个会聚点的距离为，则联立可得5．（1）；（2）5.5l【详解】（1）对A，由动能定理 AC相碰，有得（2）AC相碰后，AC分离，对C有得对A有然后AB相碰，有此后，对A有得AC之间的距离得6．（1）n=1.6；（2）【详解】（1）根据题设条件作出光路图，如图所示，研究a光，入射角为折射角为根据折射定律可得（2）根据光路图可知，a、b两束光打到荧光屏上的点、的距离为7．（1）；；（2）【详解】（1）离子经过加速电场，由动能定理可知解得在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力有解得（2）离子在匀强电场中运动时，水平方向做匀加速运动，则由运动学公式可知竖直方向做匀速运动解得8．（1）；（2）-1.19J；（3）5.8s【详解】（1）小石片开始做平抛运动，竖直方向的速度为速度大小解得v=10m/s动量大小可得设速度与水平方向成角，则动量p与水平方向成角，则有可得（2）小石片沉入河底时，有从开始抛出到沉入河底前瞬间的整个过程，由动能定理得解得W=-1.19J（3）小石片在水面上滑行时加速度每次滑行的水平速度减少量由次即小石片在水面上滑行了10次，空中弹起后飞行了9次；水面滑行的时间第次弹起时的水平速度竖直速度空中飞行时间可得第次弹起后在空中飞行的时间为在空中的飞行总时间时间为9．（1）增大；（2），【详解】（1）乒乓球放入热水中，球内气体温度升高，而温度是分子平均动能的标志，故球内气体分子平均动能增大。（2）初状态，根据玻意耳定律解得球被踩瘪后，恢复原形时，根据理想气体状态方程解得10．（1），；（2）【详解】（1）在Ⅰ区，由动能定理得联立解得（2）在Ⅱ区，设电子运动时间为，则联立解得11．（1）；（2）；（3）【详解】（1）小环b下落的过程为自由落体，则解得与a碰前瞬间，b的速度大小为（2）ab发生碰撞，设向下为正方向，根据动量守恒定律可知a向下运动2d时速度减为零的过程中，由动能定理可知由题可知a静止在弹簧上时，弹簧压缩量为2d，根据胡克定律可知联立解得（3）当b的动能为时，b的速度为根据动量定理可知解得在a第一次向下运动过程中，取一段时间，根据动量定理可知当Δ时 当Δt=时 此时a的动能为12．①；②【详解】①由于舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高后压强为，由查理定律可得解得②启动负压舱，设舱内气体体积变为，压强为，由负压舱特点可得由玻意耳定律可得设抽出气体在压强状态下的体积为，由玻意耳定律可得解得13．（1）6s；（2）3.2J【详解】解：（1）红色冰壶A以v0=2m/s的初速度开始运动后，加速度大小由牛顿第二定律为方向向左，冰壶A做减速运动，设在与B碰撞时速度为v1，则有所用时间为与冰壶B碰撞后，以速度大小变为v0.2m/s，方向不变，做减速运动直到停下，所用时间红色冰壶A从开始运动到停下所需的时间为t=t1+t2=5s+1s=6s（2）两冰壶碰撞满足动量守恒，则有mv1=mv+m v解得vB=v1−vA=1 m/s −0.2 m/s=0.8m/s两冰壶碰撞中损失的机械能14．（1）；（2）；（3）【详解】（1）由题意可知，为粒子运动轨迹的直径时，粒子速度最小，设该粒子在磁场中运动的半径为，则有由洛伦兹力提供向心力，则有解得（2）最先射出的粒子，射出方向与方向夹角为，设该粒子在磁场中运动的半径为，速度为，由几何关系得由洛伦兹力提供向心力，则有粒子在电场中运动的加速度沿方向有粒子在方向做匀速运动，有联立解得（3）由（1）可知，速度最小的粒子的运动轨迹如图实线所示，根据对称关系可知，该粒子第三次到达轴的坐标已知最先射出的粒子在电场中运动的加速度沿方向有解得粒子在电场中方向运动距离为最先射出的粒子运动轨迹如图中虚线所示，有几何关系可得该粒子第三次到达轴的点坐标之间的距离