广东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-03解答题

广东省各地区2023年高考物理模拟（二模）题按题型分类汇编-03解答题

一、解答题

1．（2023届广东省潮州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）潮州素有瓷都之美誉，而现代瓷器烧制通常采用电加热式气窑。烧制过程中为避免窑内气压过高，窑上安有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀变为开通状态。某次烧制前，封闭在窑内的气体温度为27℃，压强为。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高。不考虑瓷胚体积的变化，求：排气阀开始排气时，窑内气体温度。

2．（2023届广东省潮州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）如图所示，有一救生员面向泳池坐在池边的高凳上，他的眼睛到地面的高度为，眼睛距离池边缘的水平距离为，当泳池注满水时，水的深度为，此时救生员可观察到池底离池边缘最近的点为A，水池边缘与之间的范围为“视线盲区”．已知水的折射率为，光在真空中的速度为，求：

（1）A点到池边缘的水平距离；

（2）光在水中传播的速度．

3．（2023届广东省潮州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）滑板运动是青少年喜欢的运动之一，某滑板运动场地如图所示，水平面与斜面和圆弧平滑连接，滑板爱好者站在滑板甲上由静止从A点滑下，同时另一完全相同的滑板乙从圆弧上的D点由静止释放．两滑板在水平面上互相靠近时，滑板爱好者跳到滑板乙上，并和滑板乙保持相对静止，此后两滑板沿同一方向运动且均恰好能到达D点，被站在D点的工作人员接收．已知斜面长，倾角为，圆心O与D点的连线与竖直方向的夹角，滑板质量，滑板爱好者的质量，不计空气阻力及滑板与轨道之间的摩擦，滑板爱好者与滑板均可视为质点，取。求：

（1）圆弧的半径；

（2）滑板乙在下滑过程中经过圆弧最低点时，对C点压力的大小。

4．（2023届广东省潮州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）如图所示，直角坐标系所在竖直平面内，第一、二象限中分布着沿x轴负方向的匀强电场，第三、四象限中分布着沿y轴正方向的匀强电场；第三、四象限还分布着匀强磁场（图中未画出）．一质量为m、带电量为q的正电小球自坐标为的A点由静止出发，进入第三象限后恰能作匀速圆周运动并垂直于y轴射入第四象限，已知，重力加速度为g．求：

（1）小球第一次通过x轴时的速度；

（2）匀强电场场强和匀强磁场磁感应强度B大小的比值；

（3）小球从第四象限穿出后，经过一段时间会再次到达x轴上的N点（图中未标出），求小球从出发运动至N的时间．

5．（2023届广东省梅州市高三下学期总复习质检（梅州二模）物理试题）如图所示，生活中，我们用保温杯接开水后拧紧杯盖，待水冷却后就很难拧开．某可显示温度的保温杯容积为，倒入热水后，拧紧杯盖，此时显示温度为，压强与外界相同．已知，外界大气压强为，温度为，杯中气体可视为理想气体，不计水蒸气产生的压强。

（1）请写出水冷却后杯子很难拧开的原因。

（2）求杯内温度降到时，杯内气体的压强；

6．（2021届广东省梅州市高三（下）第一次质检物理试题）如图所示，两块水平放置、相距为d=0.5m的长金属板接在电压U=1V的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。将喷墨打印机的喷口靠近两板中间的位置，从喷口连续不断喷出质量均为m=3.2×10-3kg、速度水平且大小均为v0=5m/s、电荷量相等的墨滴。墨滴在电场区域恰能向右做匀速直线运动，并垂直磁场左边界进入电场、磁场共存区域后，最终打在下板的M点。M点与磁场左边界的水平距离亦为d，取g=10m/s2

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量q；

（2）求磁场的磁感应强度B

7．（2023届广东省梅州市高三下学期总复习质检（梅州二模）物理试题）某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角，顺时针转动的速率为。将质量为的物体无初速地放在传送带的顶端A，物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为的距离为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度（已知）。求：

（1）物体刚开始下滑时的加速度大小和物体滑上木板左端时的速度大小；

（2）若地面光滑，要使物体不会从木板上掉下，木板长度L至少应是多少；

（3）若木板与地面的动摩擦因数为，且物体不会从木板上掉下，求木板的最小长度与的关系式。

8．（2023届广东省大湾区普通高中高三上学期第一次联合模拟考试物理试题）水面救生无人船已经成为水面救援的重要科技装备。在某次测试中，一质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。无人船先从静止出发，做匀加速运动10s后达到最大速度4m/s，接着立即做匀减速运动，匀减速运动了16m的距离后速度变为零。已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为4N，不计空气阻力，g取10m/s2。求：

（1）在匀加速过程中，无人船发动机提供的动力的大小F1；

（2）在匀减速过程中，无人船发动机提供的阻力的大小F2；

（3）无人船在上述测试中，运动的总时间t及总位移大小x。

9．（2023届广东省大湾区普通高中高三上学期第一次联合模拟考试物理试题）室内蹦床运动是近年来热门的娱乐项目。蹦床运动情境可建立为如图所示的物理模型：竖直放置的两个完全相同的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为mB的物体B固定在一起，质量为mA的物体A置于B中央位置的正上方H处。现让A由静止开始自由下落，随后和B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后两物体粘在一起。已知A与B结合后经过时间t下降至最低点，A、B始终在同一竖直平面内运动，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，求：

（1）A与B碰后瞬间的速度大小v；

（2）AB结合体从结合后至返回到碰撞点过程中的运动时间以及该过程中弹簧对物体B冲量的大小。

10．（2023届广东省大湾区普通高中高三上学期第一次联合模拟考试物理试题）如图所示，一个质量为m=4.0×10-11kg，电荷量q=+2.0×10-5C的带电微粒，从静止开始经U1=1.0×104V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，离开偏转电场又立即进入左右有界、上下无界的匀强磁场。已知偏转电场的金属板长L=20cm，两板间距；该微粒射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角θ=30°，不计微粒的重力，求：

（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；

（2）偏转电场的电压U2；

（3）已知该有界匀强磁场的宽度也为D，若该微粒刚好不从磁场右边射出，求磁感应强度B的大小以及该微粒在磁场中运动的时间t。

11．（2023届广东省茂名市高三下学期第二次综合考试（二模）物理试题）超市为节省收纳空间，常常将手推购物车相互嵌套进行收纳。质量均为m=16kg的两辆购物车相距静止在水平面上。第一辆车在工作人员猛推一下后，沿直线运动与第二辆车嵌套在一起，继续运动了后停了下来。人推车时间、两车相碰时间极短，可忽略，车运动时受到的阻力恒为车重的k=0.25倍，重力加速度取，求：

（1）两辆车从嵌套后运动到停下来所用时间；

（2）两辆车在嵌套过程中损失的机械能；

（3）工人对第一辆车所做的功。

12．（2023届广东省茂名市高三下学期第二次综合考试（二模）物理试题）如图甲是医用肿瘤化疗装置，其原理如图乙所示，利用在O点沿y轴正方向射出的高能质子束对肿瘤病灶精准打击从而杀死癌细胞。实际中，质子束的运动方向并不是严格沿y轴而是与y轴有一个很小的偏角，呈发散状。为此加一个方向沿y轴正向，磁感应强度大小为B的匀强磁场，使得质子参与两种运动，沿y轴方向的直线运动和垂直y轴的平面内的圆周运动。为研究方便，用垂直y轴足够大的显示屏表示病人，癌细胞位于屏上，从O点射出的质子速度为v，质量为m，电荷量为q，所有质子与y轴正方向偏差角均为，不考虑质子重力和空气阻力。

（1）y轴方向的直线运动速度大小是否变化，请简述理由；

（2）当显示屏离O点距离为多大时，所有的质子会重新会聚于一点？

（3）移动显示屏，屏上出现一亮环，当屏到O点的距离为时，亮环半径多大？在移动显示屏过程中，最大亮环的面积是多少？

13．（2023届广东省高州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）一列简谐横波沿着x的正方向传播，时刻波源从坐标原点处开始振动。如图甲所示是波在时的部分波动图像，如图乙所示是这列波上处的质点的振动图像（开始振动），求：

（1）波的振动周期以及波源的振动方程；

（2）时间内，处的质点的路程。

14．（2023届广东省高州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）如图所示，在xOy平面内和x轴之间存在沿+x方向的匀强电场，的区域存在匀强磁场。比荷为2k的带负电粒子1从O点以速度沿y轴正方向射入，此时电场强度大小变为原来的3倍，粒子1不经过磁场直接到达收集装置被收集，且在粒子1到达收集装置的过程中，前一半时间存在电场，后一半时间电场消失。电场恢复到开始时情况，比荷为k的带正电粒子2从O点以速度沿y轴正方向射入，最终到达固定于坐标的收集装置被收集。忽略粒子重力，不考虑边界效应。求：

（1）开始时电场强度的大小；

（2）磁感应强度的大小。

15．（2023届广东省高州市高三下学期第二次模拟考试物理试题）如图所示，半径为的光滑半圆弧轨道固定在竖直面内，水平面与圆弧轨道最低点A相切，AB垂直水平面。质量为的物块a放在水平面上的P点，质量为的物块b放在水平面上的Q点，，，C为PQ的中点，给物块b一个水平向右的恒定推力，当物块通过C点后的某位置撤去恒力，此后物块b与a发生弹性碰撞，a进入圆弧轨道后从B点飞出，恰好落在Q点，两物块大小不计，与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取，求（结果可带分式或根号）：

（1）b与a碰撞后一瞬间，物块a的速度大小；

（2）作用在物块b上推力的大小范围。

参考答案：

1．

【详解】对封闭在气窑内的气体，排气前容积不变，烧制前温度为

设开始排气时窑内气体温度是，由查理定律有

解得

2．（1）；（2）

【详解】（1）光线从A点射向人眼时在水面发生折射，设入射角为，折射角为，由几何关系可知

折射现象中光路是可逆的，水的折射率

解得

而

解得

（2）光在水中传播的速度

解得

3．（1）；（2）

【详解】（1）对滑板爱好者及滑板甲，从A到B的过程中，由动能定理得

解得

系统动量守恒定律得

两滑板均恰能到达D点被工作人员接收，则

对滑板乙，从D点运动到C点的过程中，由动能定理得

解得

（2）在C点，由牛顿第二定律得

解得

由牛顿第三定律得，滑板乙对C点的压力大小

4．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）小球在第一象限有

则

得

即小球在第二象限内沿与x轴成角进入第三象限，有间距离为

由动能定理得

得

（2）小球在第三象限做匀速圆周运动，由

得

运动轨迹如图，有几何关系得

又

得

则

（3）小球由A点运动到B点的过程竖直方向，有

解得

小球做匀速圆周运动周期为

小球从B点到C点的过程中所用时间为

小球从C点到N点的过程做类平抛运动，有

垂直速度方向

沿速度方向

由几何关系可知

联立解得

总时间

5．（1）见解析；（2）

【详解】（1）水冷却后杯子很难拧开的原因是：水冷却后，杯内气体的温度降低，在杯内气体质量和体积一定时，根据查理定律，杯内气体压强减小，外界大气压强大于杯内气体压强，使杯盖紧贴杯身，故杯子很难拧开。

（2）杯内气体做等容变化，根据查理定律有

其中

，,

解得杯内温度降到时，杯内气体的压强为

6．（1）墨滴带负电荷，；（2）1.6T

【详解】（1）墨滴在电场区域做匀速直线运动，则电场力等于重力，有

匀强电场为

解得

由于电场方向向下，电荷受的电场力向上，可知墨滴带负电荷

（2）墨滴垂直进入电、磁场共存的区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有

根据题设，墨滴运动的轨迹如图所示

设圆周运动的半径为R，由几何关系可得

解得

联立方程，解得

B=1.6T

7．（1），v=6m/s；（2）L=4.8 m；（3）见解析

【详解】（1）物体速度达到传送带速度前，由牛顿第二定律，有

设物体与传送带共速时运动的位移为x1，则对物体

解得

x1=0.20m<s

此后物体继续在传送带上做匀加速运动，设加速度为a2，则

设物体到达B端时的速度大小为v，根据运动学公式有

解得物体滑上木板左端时的速度大小

v=6m/s

（2）若地面光滑时，对物体和板有  

解得

L=4.8 m

（3）木板与地面的动摩擦因数为μ

①当，即时，木板静止，木块速度为0时，恰好不会从木板上掉下长度为Lmin，有

解得

Lmin=7.2m

②当木板与地面间有摩擦而动摩擦因数小于，木板将会发生滑动，物体滑上木板后向右做匀减速直线运动，此时加速度大小为

木板向右匀加速

当两者速度相等时，恰好不掉下来

物体位移

木板位移

此时木板长度为

8．（1）12N；（2）6N；（3）18s，36m

【详解】（1）匀加速阶段加速度为

解得

a1＝0.4m/s2

由牛顿第二定律得

F1－f＝ma1

解得

F1＝12N

（2）匀减速阶段有

解得

a2＝0.5m/s2

由牛顿第二定律得

F2＋f＝ma2

解得

F2＝6N

（3）匀减速阶段的时间为

t2＝＝8s

运动总时间为

t＝t1＋t2＝18s

匀加速阶段的位移为

x1＝t1＝20m

运动总位移大小为

x＝x1＋x2＝36m

9．（1）；（2）

【详解】（1）设A和B碰前瞬间的速度大小为v0，和B碰后瞬间的速度大小为v，有

mAgH＝mAv02

v0＝

由动量守恒定律有

m0＝（m＋m）v

解得

v＝

（2）从碰后至返回到碰撞点的过程中，AB结合体做简谐运动。根据简谐运动的对称性，可得运动时间

t总＝2t

回到碰撞点时速度大小为

vt＝v＝

方向竖直向上。取向上为正方向，由动量定理得

I﹣（m＋m）g·2t=（m＋m）v﹣［﹣（m＋m）v］

解得

I＝2（m＋m）gt＋2m

10．（1）1.0×105m/s；（2）1.0×104V；（3）2T，4.2×10-6s

【详解】（1）微粒在加速电场中由动能定理得

解得

v0＝1.0×105m/s

（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律可得

而

v＝at

飞出偏转电场时，速度偏转角满足

联立解得

U2＝1.0×104V

（3）微粒进入磁场刚好不从右边界射出的轨迹如图所示

由几何关系有

D＝r＋rsinθ

在磁场中，洛伦兹力提供向心力可得

而

解得

该微粒在磁场中运动对应的圆心角是

α＝240°

故该微粒在磁场中的运动时间是

代入数据解得

11．（1）1s；（2）；（3）240J

【详解】（1）对整体，由牛顿第二定律

解得

逆向过程

得

t=1s

（2）嵌套后，对整体

得

嵌套过程中

得

在嵌套过程中损失的机械能

解得

（3）对小车

解得

W=240J

12．（1）见解析；（2）或；（3）；

【详解】（1）速度大小不变，y轴方向与磁场平行，y轴方向不受磁场力。

（2）y轴方向

质子做圆周运动，有

又

解得

当时，所有质子会汇聚一点，得

当时，所有质子会汇聚一点，可得

（3）当时，可得

又

如图

，

解得

当，，圆环面积最大，易知最大面积为

，

【点睛】

13．（1）0.4s, ；（2）360cm

【详解】（1）处的质点开始振动，可知波速为

由图甲可得

得

所以波的振动周期为

由图乙可知波源起振方向向下，振幅为30cm，所以波源振动方程为

（2）波传到处质点所需时间

所以振动时间为

所以质点的路程为

14．（1）；（2）

【详解】（1）设粒子1存在电场的时间为t，则竖直方向一直做匀速运动

带负电粒子1向轴负方向运动，设水平方向加速后的速度为，水平方向先做匀加速运动，后做匀速运动

匀加速过程有

由题知

联立解得

（2）带正电粒子2向轴正方向做类平抛运动

竖直方向做匀速运动

水平方向做匀加速运动

其中

解得

竖直方向的速度

所以进入磁场时速度为

方向与竖直方向成45°

在磁场中洛伦兹力提供向心力

由几何关系可知

联立解得

15．（1）；（2）

【详解】（1）a进入圆弧轨道后从B点飞出，恰好落在Q点，设物块a在B点的速度大小为；物块a在空中做平抛运动，则有

，

联立解得

，

设碰撞后一瞬间，物块a的速度大小为，物块a从碰撞后到B的过程，根据动能定理可得

解得碰撞后一瞬间，物块a的速度大小为

（2）设物块b碰撞前瞬间速度为，碰撞后瞬间速度为，碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒可得

解得

，

设推力的作用距离为，物块b从Q点到P点碰撞前过程，根据动能定理可得

根据题意有

联立解得作用在物块b上推力的大小范围为