陜西省榆林市高考物理三年（2021-2023）模擬題（三模）題型匯編-03解答題

陜西省榆林市高考物理三年（2021-2023）模擬題（三模）按

題型分類匯編-03解答題

一、解答題

1.（2021屆陜西省榆林市高三（下）第三次模擬理綜物理試題）如圖所示，在豎直虛

線MN、之間有水平方向的勻強磁場，寬度為4在MN的左側(cè)區(qū)域內(nèi)有豎直向上的

勻強電場（圖中未畫出），虛線CD水平，其延長線經(jīng)過E點。一質(zhì)量為機、電荷量為q

的帶正電粒子從A點以大小為VO的速度水平向右運動，恰從。點進入磁場。已知A點

到CD的距離為g,A點到MN的距離為不計粒子受到的重力。

（1）求帶電粒子到達。點時的速度大小和方向；

（2）若帶電粒子從MN飛出磁場，求磁場的磁感應強度的最小值。

Mi????ιP

NK-dfQ

2.（2021屆湖北省普通高中高三（上）學業(yè)水平選擇性考試模擬演練物理試題）如圖

所示，光滑水平地面上有一質(zhì)量M=6kg的小車車廂前、后壁間的距離L=6m,左端帶

有橡皮泥的長木板A的質(zhì)量機.=2kg、長度”=3m,木板上可視為質(zhì)點的彈性物體B

的質(zhì)量，?=4kg,初始時A、B緊靠車廂前壁，且A、B和小車均處于靜止狀態(tài).現(xiàn)給

小車一方向水平向右、大?。?4m/s的初速度，經(jīng)過時間∕=ls,A與小車后壁發(fā)生碰

撞（時間極短）并粘在一起.已知A、B間的動摩擦因數(shù)與木板A底面和車廂間的動摩

擦因數(shù)相等，取重力加速度大小g=10m∕s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：

（DA,B間的動摩擦因數(shù)；

（2）A、B一起勻速運動時，B到A左端的距離。

后壁—*前壁

3.(2021屆青海省海東市高三(下)第二次模擬考試理綜物理試題)一粗細均勻的直

玻璃管豎直放置，其下端開口、上端用長度//=3()Cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣

體，當水銀柱穩(wěn)定時各部分尺寸如圖甲所示，已知大氣壓強恒為P°=76cmHg,

Li=14cm,L2=16cm,此時理想氣體的溫度T=280K。

(1)若緩慢加熱封閉氣體，求水銀柱下端與管口平齊時，管內(nèi)氣體的熱力學溫度廠；

(2)若保持理想氣體的溫度r=28OK不變，把玻璃管開口朝下固定在傾角

。=37。(Sin37。=I)的斜面上且水銀未溢出，如圖乙所示，當水銀柱穩(wěn)定后，求氣柱的

長度乙(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

4.(2021屆河北省滄州市高三(下)二模物理試題)現(xiàn)要檢測一塊工業(yè)半球形玻璃磚

的折射率。半球形玻璃磚的截面如圖所示，。是半球形玻璃磚的球心，MN是其中心軸,

已知玻璃磚的半徑R=Im,兩束與中心軸平行的相同檢測光八人射入半球形玻璃磚，

當。光與中心軸MN的距離L=0.5m時，α光從玻璃磚上C點射出，出射光線與中心軸

MN交于F點、,當人光與中心軸MN距離S=立m時，6光在玻璃磚右側(cè)恰好發(fā)生全反

2

射,求：

(i)玻璃磚對檢測光的折射率”；

(ii)C點與F點間的距離。(取CoSI5。=0.97)

試卷第2頁，共6頁

5.（2022屆河北省邯鄲市高三（下）一?？荚囄锢碓囶}）如圖所示，帶等量異種電荷

的平行金屬板M、N水平正對放置，兩金屬板間的距離為乩邊長為L的正方形CQEF

區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的水平勻強磁場，C點與N板的右端重合，CF邊與N板在同

一水平面上。一個質(zhì)量為機，電荷量為g的帶正電粒子從M板的左端以大小為%的速

度沿平行兩板的方向射入板間，剛好從C點進入磁場，粒子進磁場時速度方向與水平方

向的夾角為30。，粒子從CO邊的中點離開磁場，不計粒子受到的重力。求：

（1）平行金屬板間的電場的電場強度大小線；

（2）勻強磁場的磁感應強度大小及

M

6.（2021屆河北省滄州市七校聯(lián)盟高三（上）期中物理試題）如圖所示，固定光滑;圓

4

弧軌道MN的半徑R=4m,最低點N與水平面N尸相切于N點，一足夠長的木板B（上、

下表面均水平）靜止在水平面上，木板B的質(zhì)量，%=7kg、左端在N點，與木板B質(zhì)

量相等的木塊C停在木板8的右端，木板3與木塊C（視為質(zhì)點）間的動摩擦因數(shù)

4=0.2,與水平面間的動摩擦因數(shù)〃2=03?，F(xiàn)從圓弧軌道最高點M以％=8m∕s的初

速度沿軌道切線方向滑入一質(zhì)量%=5kg的木塊A（視為質(zhì)點）。已知木塊A與木板3

的碰撞為彈性碰撞，且碰撞時間極短，取重力加速度大小g=IOm/S?,認為最大靜摩擦

力等于滑動摩擦力，木塊A與木板8未發(fā)生第二次碰撞，求:

（1）木塊4與木板B碰撞前、后瞬間、圓弧軌道對木塊A的支持力大小之比A；

（2）最終，木塊C到木板B右端的距離乩

7.（2022屆陜西省榆林市高三（下）第三次模擬考試物理試題）如圖所示，一固定汽

缸中由兩活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，分別為A、8兩部分，初始時，A的體積為匕

B的體積為2丫，壓強均等于大氣壓強外,熱力學溫度均為現(xiàn)向右緩慢推動活塞1,

使3的體積減小到V,該過程中氣體A、8的溫度始終保持不變.不計一切摩擦。

（1）求此時A的體積；

（2）固定活塞1,緩慢加熱氣體A并保持氣體8的溫度不變，使氣體8的體積變?yōu)?/p>

求此時氣體4的熱力學溫度。

活塞1活塞2

8.（2022屆湖南省永州市新田縣高三（上）12月模擬考試物理試題）如圖所示，一厚

度d=2j5cm的平行透明介質(zhì)上表面被一個長度為4cm的遮光板AB覆蓋，一束激光從

遮光板的左端點A入射，入射角為60。，經(jīng)透明介質(zhì)底面（涂有反光膜）反射后恰好從

遮光板的右端點B射出。已知真空中的光速為c,求光在透明介質(zhì)中傳播的速度大小。

9.（2023屆陜西省榆林市高三下學期三模理綜物理試題）如圖所示，上表面光滑、質(zhì)

量M=2kg的木板3靜止在粗糙的水平地面上，木板B的右端固定一勁度系數(shù)

Z=200N∕m的水平輕彈簧；質(zhì)量機=2kg的物塊A（視為質(zhì)點）靜置于B的左端?，F(xiàn)對

A施加一大小F=4N,方向水平向右的推力，A向右滑行。8的左端與彈簧自然伸長時

的左端間的距離S=Im,B與地面間的動摩擦因數(shù)M=O.2,彈簧的彈性勢能耳=；依°

（其中X為彈簧的形變量），最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小

試卷第4頁，共6頁

g=IOm/s2o求:

（I）從施加推力起到A剛接觸彈簧的時間t以及A剛接觸彈簧時的速度大小?；

（2）8開始運動時A的速度大小Vo

FA

—J^^1zVWWVWV

—.....................B.......................................

//////////////////////////////∕

10.（2023屆陜西省榆林市高三下學期三模理綜物理試題）如圖所示，平行金屬導軌

和6Q,ΛΛ固定，其中62和gQ均是半徑為R的!圓弧導軌，01和。2為對應

圓弧導軌的圓心，Qr0在，、。2的正下方且為圓弧導軌和水平導軌的平滑連接點，

OMl和QM?為足夠長的水平導軌，水平導軌處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度

大小為8,導軌間距為心“、b兩導體棒始終與兩導軌垂直且接觸良好，兩棒的質(zhì)量均

為，"，電阻均為r,長度均為L,不計導軌的電阻。初始時刻，方棒靜止在水平導軌上，

與QQ間的距離為X,將“棒從與圓心等高的￡6處由靜止釋放，當〃棒通過Q0時，

在匕棒中點處施加一個與導軌平行且水平向右、大小為F的恒力（圖中未畫出），經(jīng)時

間f兩棒速度相等。已知兩棒運動過程中未發(fā)生碰撞，重力加速度大小為g,不計一切

摩擦，求：

（1）4棒通過2Q2時對圓弧導軌的壓力大小國；

（2）0Z時間內(nèi)通過〃棒的電荷量q；

（3）0，時間內(nèi)兩棒間的最短距離X而…

11.（2023屆陜西省榆林市高三下學期三模理綜物理試題）如圖所示，薄壁導熱汽缸倒

放在中間有孔的水平桌面上，用薄壁光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，當熱力學溫度

為"時，活塞靜止在汽缸的中間。外界大氣壓恒為外。

（1）若對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，求活塞剛好到達缸口時氣體的熱力學溫度7;

（2）若不是對缸內(nèi)氣體加熱，而是將活塞向下緩慢拉至缸口，活塞的質(zhì)量為機、橫截

面積為S,重力加速度大小為g,求活塞在缸口時受到的拉力大小心

/////////////77/////

12.（2023屆陜西省榆林市高三下學期三模理綜物理試題）半圓形玻璃磚的橫截面如圖

所示，圓心為O,半徑為R,A3是水平直徑，C為半徑4。的中點，一光線沿與A3夾

角為。的方向從C點射入玻璃磚，折射光線從半圓的最低點。射出。光在真空中的傳播

速度為c。求：

（1）玻璃磚對該光線的折射率比

（2）該光線在玻璃磚中傳播的時間

試卷第6頁，共6頁

參考答案:

1.（1）V=空V。；與水平方向成30。角向右上方；（2）追竺生

【詳解】（1）帶電粒子在電場中做類平拋運動，設粒子在電場中運動的時間為剛進磁場

時速度方向與初速度方向的夾角為α,剛進磁場時豎直向上的分速度大小為V,,有

島=v0r

dV

—=—―

22

tanα=——

%

粒子剛到達。點時的速度大小

v=7vo+vv

。=30。

（2）帶電粒子在磁場中的運動軌跡與磁場右邊界相切時半徑最大，B最小，由幾何關(guān)系知

K+Rcos60o=d

根據(jù)牛頓第二定律，有

答案第1頁，共K）頁

2.⑴M=0.1；(2)2.25m

【詳解】(1)因為A、B間的動摩擦因數(shù)與A底面和車廂間的動摩擦因數(shù)相等，所以在A與

小車后壁碰撞前A、B相對靜止，對A、B有

w

〃(既+?)g=(%A+%)4AB

12

ΛΛB=^βΛBz

對小車有

ju(mA+mB)g=Ma

12

χ=%f-y

XfB=S”

解得〃=0」

(2)4與小車碰撞過程動量守恒，有

∕77AVA+Mvt=(O7A+M)V2

VA="AB，=vB

Vl=vo-at

解得%=2.5m/s

最后B與A相對靜止，三者組成的系統(tǒng)動量守恒，有

(M+/nA)v2+WBVB=(M+∕MA+π?)V3

解得匕=2m∕s

設B在A上滑動的路程為由功能關(guān)系有

222

-(M+∕HA)V2+^WBVB-?(?/+WA+WB)V3=μmtigx'

答案第2頁，共IO頁

解得x'=0.75m<3m,即B不會與小車發(fā)生碰撞

A、B一起勻速運動時，B到A左端的距離

s=LΛ-X'=2.25m

3.(1)T'=600K;(2)L=ILlem

【詳解】(1)氣體做等壓變化，由蓋-呂薩克定律可得

LS

1(LI+L2)S

~~r~

解得

Γ=600K

(2)經(jīng)分析可知，氣體初態(tài)壓強

Pl=P0-Pi'

其中

p：=30cmHg

末態(tài)壓強

Pz=P「P；Sine

由玻意耳定律可得

Pik=P2L

解得

L=ILlcm

答案第3頁，共10頁

,r√2

2

解得

n=?Jl

(ii)由題意知，。光從C點射出,其入射角i=30。，由

解得折射角

r=45o

在ACO尸中，NCFE=I5°,CO=Im,根據(jù)正弦定理有

%CO

sin30sin15

解得

x=?.94m

【詳解】(1)粒子在兩板間做類平拋運動，水平方向做勻速運動，豎直方向做勻加速運動,

則出電場時的速度大小

V=%。=2%

cos30°幣

則電場力做功

c,.1212

qEad=-mv--mv0

解得

品=空

(2)粒子從CO邊的中點離開磁場，由幾何關(guān)系有

L

γ-----4―-=...L.-

sin602。

洛倫茲力提供粒子做圓周運動的向心力，有

V2

qvB=m—

r

解得

8=皿

qL

6.(1)46:11；(2)4.5m

答案第4頁，共K)頁

【詳解】(1)木塊A在光滑圓弧軌道上運動時，機械能守恒，由機械能守恒定律可知

1212d

2WΛV40=^mΛvo+"%gR

VAQ=12m/s

木塊A與木板B發(fā)生彈性碰撞時動量守恒，總動能前后相等：

mvmv+mv

ΛΛ0^A0,nBt

121210

fnvfn

-AAO=~A^t+］機”小

v0z=-2m/s,VBI=IOm/S

木塊A與木板B發(fā)生碰撞前瞬間，圓弧軌道對木塊A的支持力大小

%=4.6%g

木塊A與木板B發(fā)生碰撞后瞬間，圓弧軌道對木塊A的支持力大小

?m.v,2

&2=個嘰0+"

K

FN2=1.?

左=%:%=46：11。

(2)木塊C做勻加速運動，加速度大小

ac=Mg=2m/s?

木板B做勻減速運動，加速度大小

%="超2叱皿=8m∕s2

mB

設木塊C和木板8經(jīng)過時間r速度相等，

vBI-aBit=act

r=ls

木塊C和木板B的共同速度大小

%，=UC=2m/s

木板B的位移大小

答案第5頁，共10頁

vfil+vβ,,

XBI=印2I=6m

木塊C的位移大小

XCI=￥=Im

由于木塊C的最大加速度

2

acm=A∣∕?=2m∕s

若木塊C和木板B發(fā)生相對運動，木板B的加速度大小

〃2(mc+%)g-4％g=4mjs2

由于αzn>αcm,木塊C和木板B發(fā)生相對滑動

此后，木板B的位移大小

木塊C的位移大小

Xe=-l-=Im

2%

最終，

d=(xβl+xβ2)-(xc∣+?2)=4.5m

V

7.(1)y；(2)4Tu

【詳解】(1)對氣體8,根據(jù)玻意耳定律有

p0×2V=pBV

解得

PB=2Po

同理，對氣體A有

POV=P/A

其中

PA=PB

答案第6頁，共K）頁

解得

（2）對氣體B,根據(jù)玻意耳定律有

,,,V

PHV=PH-

解得

PB=4p0

對氣體A,根據(jù)氣態(tài)方程有

PAVΛP,YA

北T

其中

PA=PB

K=V

解得

7=4"

8.￡

3

【詳解】設光線在玻璃磚上表面的折射角為，入射角為i,由幾何關(guān)系可得

II

-AABU—×44cmG

tan2_=2____=也

d2?J^cm3

解得

r=30o

根據(jù)折射定律得玻璃的折射率為

sinisin60rr

n=----=------7=√3

sinrsin30

光在玻璃中的傳播速度

C√3

V=—=——C

n3

9.(1)r=ls,VB=2m/s；(2)v=2m∕s

【詳解】（I）A接觸彈簧前做勻加速直線運動，設加速度大小為。，根據(jù)牛頓第二定律有

F-ma

答案第7頁，共10頁

根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有

2

s=-at

2

vθ=2as

解得

r=Is

v0=2m∕s

（2）設B開始運動時彈簧的壓縮量為羽對8,根據(jù)物體的平衡條件有

kx=μ(M+Mg

對4根據(jù)功能關(guān)系有

Fx=-kx2+-v2--vl

22m2m0

解得

v=2m∕s

10.(1)用=3/；(2)q^-^-(my∣2gR-Ft);(3)xmin=%--??-{m^2gR-Ft)

ZDLDL

【詳解】（1）設“棒通過G2時的速度大小為%,根據(jù)動能定理有

12

mgR=-/MV0

設α棒通過QQ時受圓弧導軌的支持力大小為外，有

根據(jù)牛頓第三定律有

FN=F?

解得

氏=3mg

（2）設兩棒的共同速度大小為V,對兩棒組成的系統(tǒng)，根據(jù)動量定理有

Ft=(m+m)v-mv0

解得

T+孥

答案第8頁，共10頁

對“棒，根據(jù)動量定理有

-BlLt=mv—/Ttv0

q=It

解得

IDL

(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律有

I=2

2r

產(chǎn)生的感應電動勢

-ΔΦ