山东省枣庄市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（含解析）

山东省枣庄市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·山东枣庄·统考二模）某物理实验小组，为了测量当地的大气压强，设计了如图所示的实验装置。U形管竖直放置，B管的横截面积为A管的2倍，底部用细管相连，稳定时，A管中封闭有长为H1=32cm的空气柱，B管开口，A、B两管水银面高度差为h=16cm。现将该装置从图示位置绕轴OO′缓慢转动180°，A管中气柱长度缩短到H2=16cm，实验中空气不会进入细管，U形管导热良好，环境温度保持不变。计算结果均保留2位有效数字，气体压强单位用cmHg表示。那么： （1）当地的大气压强是多少； （2）该将该装置从图示位置绕轴OO′缓慢转动90°时，A管中气柱的长度为多少？ 2．（2023·山东枣庄·统考二模）如图所示，深为h=8m的枯井中有一质量为m=40kg的重物A，通过轻绳跨过光滑的定滑轮与地面上质量为M=80kg的重物B相连。某人用与水平方向成θ=53°的力F拉重物B，恰好使其匀速运动。若该人用同样大小的力F水平拉重物B，并将井中的重物A由井底拉到井口。取重力加速度g=10m/s2。重物B与地面之间的动摩擦因数为μ=0.25。sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）拉力F的大小； （2）水平拉重物B时，B的加速度大小； （3）为使重物A能到达井口，水平力F作用的最短时间。 3．（2023·山东枣庄·统考二模）制造芯片，要精准控制粒子的注入。如图甲所示，是控制粒子运动的装置示意图，两块边长均为d的正方形金属板M、N上、下正对水平放置，极板间距也为d。以该装置的立方体中心O点为原点建立直角坐标系，并在极板间加沿y轴负方向的匀强磁场（磁感应强度大小未知），两极板接到电压为U的电源上。现有一束带正电粒子以速度v0沿x轴正方向从左侧持续注入极板间，恰好沿x轴做匀速直线运动。不考虑电磁场的边缘效应，粒子的重力忽略不计，粒子之间的静电力忽略不计。 （1）求磁感应强度B的大小； （2）若仅撤去磁场，该带电粒子束恰好击中点（，0，），求粒子的比荷； （3）若仅撤去电场，求带电粒子束离开立方体空间的位置坐标； （4）若将磁场方向改为沿z轴正方向，并将两极板接到电压按如图乙所示变化的电源上，t=0时刻让粒子从中心O点沿x轴正方向以速度v0注入，试通过计算说明从粒子注入后到击中极板前会经过z轴几次。 4．（2023·山东枣庄·统考二模）如图所示，光滑水平轨道上放置质量为m的长板A，质量为3m的滑块B（视为质点）置于A的左端，A与B之间的动摩擦因数为μ；在水平轨道上放着很多个滑块（视为质点），滑块的质量均为2m，编号依次为1、2、3、4、…、n、…。开始时长板A和滑块B均静止。现使滑块B瞬间获得向右的初速度v0，当A、B刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，A，B再次刚达到共速时，长板A恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，依次类推…；最终滑块B恰好没从长板A上滑落。重力加速度为g，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞极短，求： （1）开始时，长板A的右端与滑块1之间的距离d1； （2）滑块1与滑块2之间的距离d2； （3）长板A与滑块1第1次碰撞后，长板A的右端与滑块1的最大距离； （4）长板A的长度。 5．（2021·山东枣庄·统考二模）近年来，科学家发现，距离地球12.5光年的位置有一颗类地行星———带加登C星。它的地表有辽阔的湖面，不过湖里不是液态的水，而是液态二氧化碳。假设该液态二氧化碳的密度为，湖面下方的压强为、下方处的压强为。求： （1）该行星表面的重力加速度的大小； （2）假设在该行星表面有一个开口向下、竖直静止放置的导热良好的均匀汽缸，汽缸深为。其中活塞横截面积为，活塞质量可忽略不计.当活塞下面悬挂一个质量为的重物时，活塞恰好位于汽缸口处；取下重物，将汽缸缓慢旋转到竖直开 ... ...