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(qiáng)磁場(chǎng)，寬度為4在MN的左側(cè)區(qū)域內(nèi)有豎直向上的

勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），虛線CD水平，其延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)E點(diǎn)。一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q

的帶正電粒子從A點(diǎn)以大小為VO的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，恰從。點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。已知A點(diǎn)

到CD的距離為g,A點(diǎn)到MN的距離為不計(jì)粒子受到的重力。

（1）求帶電粒子到達(dá)。點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；

（2）若帶電粒子從MN飛出磁場(chǎng)，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值。

Mi????ιP

NK-dfQ

2.（2021屆湖北省普通高中高三（上）學(xué)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(chē)車(chē)廂前、后壁間的距離L=6m,左端帶

有橡皮泥的長(zhǎng)木板A的質(zhì)量機(jī).=2kg、長(zhǎng)度”=3m,木板上可視為質(zhì)點(diǎn)的彈性物體B

的質(zhì)量，?=4kg,初始時(shí)A、B緊靠車(chē)廂前壁，且A、B和小車(chē)均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給

小車(chē)一方向水平向右、大小％=4m/s的初速度，經(jīng)過(guò)時(shí)間∕=ls,A與小車(chē)后壁發(fā)生碰

撞（時(shí)間極短）并粘在一起.已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)與木板A底面和車(chē)廂間的動(dòng)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(dòng)摩擦力。求：

（DA,B間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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?yán)砭C物理試題)一粗細(xì)均勻的直

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

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

Li=14cm,L2=16cm,此時(shí)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(shí)，管內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度廠；

(2)若保持理想氣體的溫度r=28OK不變，把玻璃管開(kāi)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(dāng)水銀柱穩(wěn)定后，求氣柱的

長(zhǎng)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(cè)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(cè)光八人射入半球形玻璃磚，

當(dāng)。光與中心軸MN的距離L=0.5m時(shí)，α光從玻璃磚上C點(diǎn)射出，出射光線與中心軸

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

2

射,求：

(i)玻璃磚對(duì)檢測(cè)光的折射率”；

(ii)C點(diǎn)與F點(diǎn)間的距離。(取CoSI5。=0.97)

試卷第2頁(yè)，共6頁(yè)

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(duì)放置，兩金屬板間的距離為乩邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形CQEF

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

一水平面上。一個(gè)質(zhì)量為機(jī)，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(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方

向的夾角為30。，粒子從CO邊的中點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子受到的重力。求：

（1）平行金屬板間的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小線；

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)N與水平面N尸相切于N點(diǎn)，一足夠長(zhǎng)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(diǎn)，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(diǎn)）間的動(dòng)摩擦因數(shù)

4=0.2,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=03。現(xiàn)從圓弧軌道最高點(diǎn)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(diǎn)）。已知木塊A與木板3

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

力等于滑動(dòng)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(duì)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(shí)，A的體積為匕

B的體積為2丫，壓強(qiáng)均等于大氣壓強(qiáng)外,熱力學(xué)溫度均為現(xiàn)向右緩慢推動(dòng)活塞1,

使3的體積減小到V,該過(guò)程中氣體A、8的溫度始終保持不變.不計(jì)一切摩擦。

（1）求此時(shí)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(shí)氣體4的熱力學(xué)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(gè)長(zhǎng)度為4cm的遮光板AB覆蓋，一束激光從

遮光板的左端點(diǎn)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(diǎn)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(xué)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(jī)=2kg的物塊A（視為質(zhì)點(diǎn)）靜置于B的左端。現(xiàn)對(duì)

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(zhǎng)時(shí)

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

（其中X為彈簧的形變量），最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小

試卷第4頁(yè)，共6頁(yè)

g=IOm/s2o求:

（I）從施加推力起到A剛接觸彈簧的時(shí)間t以及A剛接觸彈簧時(shí)的速度大小?；

（2）8開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)A的速度大小Vo

FA

—J^^1zVWWVWV

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

//////////////////////////////∕

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

和6Q,ΛΛ固定，其中62和gQ均是半徑為R的!圓弧導(dǎo)軌，01和。2為對(duì)應(yīng)

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

OMl和QM?為足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度

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

為，"，電阻均為r,長(zhǎng)度均為L(zhǎng),不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。初始時(shí)刻，方棒靜止在水平導(dǎo)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(dāng)〃棒通過(guò)Q0時(shí)，

在匕棒中點(diǎn)處施加一個(gè)與導(dǎo)軌平行且水平向右、大小為F的恒力（圖中未畫(huà)出），經(jīng)時(shí)

間f兩棒速度相等。已知兩棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未發(fā)生碰撞，重力加速度大小為g,不計(jì)一切

摩擦，求：

（1）4棒通過(guò)2Q2時(shí)對(duì)圓弧導(dǎo)軌的壓力大小國(guó)；

（2）0Z時(shí)間內(nèi)通過(guò)〃棒的電荷量q；

（3）0，時(shí)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(xué)期三模理綜物理試題）如圖所示，薄壁導(dǎo)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(dāng)熱力學(xué)溫度

為"時(shí)，活塞靜止在汽缸的中間。外界大氣壓恒為外。

（1）若對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱，求活塞剛好到達(dá)缸口時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度7;

（2）若不是對(duì)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(jī)、橫截

面積為S,重力加速度大小為g,求活塞在缸口時(shí)受到的拉力大小心

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

12.（2023屆陜西省榆林市高三下學(xué)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(diǎn)，一光線沿與A3夾

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

速度為c。求：

（1）玻璃磚對(duì)該光線的折射率比

（2）該光線在玻璃磚中傳播的時(shí)間

試卷第6頁(yè)，共6頁(yè)

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(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為剛進(jìn)磁場(chǎng)

時(shí)速度方向與初速度方向的夾角為α,剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)豎直向上的分速度大小為V,,有

島=v0r

dV

—=—―

22

tanα=——

%

粒子剛到達(dá)。點(diǎn)時(shí)的速度大小

v=7vo+vv

。=30。

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)右邊界相切時(shí)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(yè)，共K）頁(yè)

2.⑴M=0.1；(2)2.25m

【詳解】(1)因?yàn)锳、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)與A底面和車(chē)廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，所以在A與

小車(chē)后壁碰撞前A、B相對(duì)靜止，對(duì)A、B有

w

〃(既+?)g=(%A+%)4AB

12

ΛΛB=^βΛBz

對(duì)小車(chē)有

ju(mA+mB)g=Ma

12

χ=%f-y

XfB=S”

解得〃=0」

(2)4與小車(chē)碰撞過(guò)程動(dòng)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(duì)靜止，三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有

(M+/nA)v2+WBVB=(M+∕MA+π?)V3

解得匕=2m∕s

設(shè)B在A上滑動(dòng)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(yè)，共IO頁(yè)

解得x'=0.75m<3m,即B不會(huì)與小車(chē)發(fā)生碰撞

A、B一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(qiáng)

Pl=P0-Pi'

其中

p：=30cmHg

末態(tài)壓強(qiáng)

Pz=P「P；Sine

由玻意耳定律可得

Pik=P2L

解得

L=ILlcm

答案第3頁(yè)，共10頁(yè)

,r√2

2

解得

n=?Jl

(ii)由題意知，。光從C點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng),

則出電場(chǎng)時(shí)的速度大小

V=%。=2%

cos30°幣

則電場(chǎng)力做功

c,.1212

qEad=-mv--mv0

解得

品=空

(2)粒子從CO邊的中點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，由幾何關(guān)系有

L

γ-----4―-=...L.-

sin602。

洛倫茲力提供粒子做圓周運(yùn)動(dòng)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(yè)，共K)頁(yè)

【詳解】(1)木塊A在光滑圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，由機(jī)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(shí)動(dòng)量守恒，總動(dòng)能前后相等：

mvmv+mv

ΛΛ0^A0,nBt

121210

fnvfn

-AAO=~A^t+］機(jī)”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(duì)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(duì)木塊A的支持力大小

?m.v,2

&2=個(gè)嘰0+"

K

FN2=1.?

左=%:%=46：11。

(2)木塊C做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小

ac=Mg=2m/s?

木板B做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小

%="超2叱皿=8m∕s2

mB

設(shè)木塊C和木板8經(jīng)過(guò)時(shí)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(yè)，共10頁(yè)

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(duì)運(yùn)動(dòng)，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(duì)滑動(dòng)

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(duì)氣體8,根據(jù)玻意耳定律有

p0×2V=pBV

解得

PB=2Po

同理，對(duì)氣體A有

POV=P/A

其中

PA=PB

答案第6頁(yè)，共K）頁(yè)

解得

（2）對(duì)氣體B,根據(jù)玻意耳定律有

,,,V

PHV=PH-

解得

PB=4p0

對(duì)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(shè)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(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為。，根據(jù)牛頓第二定律有

F-ma

答案第7頁(yè)，共10頁(yè)

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有

2

s=-at

2

vθ=2as

解得

r=Is

v0=2m∕s

（2）設(shè)B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的壓縮量為羽對(duì)8,根據(jù)物體的平衡條件有

kx=μ(M+Mg

對(duì)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(shè)“棒通過(guò)G2時(shí)的速度大小為%,根據(jù)動(dòng)能定理有

12

mgR=-/MV0

設(shè)α棒通過(guò)QQ時(shí)受圓弧導(dǎo)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(shè)兩棒的共同速度大小為V,對(duì)兩棒組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量定理有

Ft=(m+m)v-mv0

解得

T+孥

答案第8頁(yè)，共10頁(yè)

對(duì)“棒，根據(jù)動(dòng)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)

-ΔΦ