山西省太原市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）

山西省太原市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·山西太原·统考二模）某家用消毒的喷壶如图所示，壶的容积为，内装的消毒液，消毒液均在壶的圆柱体部分，其横截面积。打气筒密封在壶体上，只能进气。按下按柄B，阀门K打开，导管竖直部分内外液面相平。喷嘴和外界大气相通，与壶内液面高度差。空气可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，忽略导管内液体的体积，室内温度为，消毒液密度，外界大气压强，重力加速度取。求： （1）闭合阀门K，将喷壶移到室外，室外温度为。经过足够长的时间，打开阀门K，消毒液能否从喷嘴喷出； （2）若在室内，阀门K闭合，缓慢向下压压杆A，每次可向瓶内储气室充入（）的空气。要在室内喷洒消毒液，至少需要按压压杆A多少次。 2．（2023·山西太原·统考二模）新型智能化汽车独立悬架系统的电磁减震器是利用电磁感应原理制造的。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，如图为其简化的原理图。该减震器由绝缘的橡胶滑动杆及多个矩形闭合线圈组成。线圈相互靠近、彼此绝缘，固定在绝缘杆上，线圈之间的间隔忽略不计。滑动杆及线圈的总质量。每个矩形线圈匝数，电阻，ab边长，bc边长。该减震器始终保持竖直，从距离磁场边缘高处由静止自由下落。匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小。空气阻力不计，重力加速度g取。求： （1）第一个线圈的ab边进入磁场瞬间，减震器的加速度大小； （2）自第一个线圈的ab边进入磁场时开始计时，经过，第二个线圈恰好完全进入磁场，此时减震器的速度大小； （3）减震器下落过程中，第一个线圈和第二个线圈产生的热量之和。 3．（2023·山西太原·统考二模）如图所示，轻绳的一端固定在O点，轻绳的另一端系着小球A，，绳长。小球A自O点以初速度水平抛出，绳子绷紧瞬间，小球A开始在竖直平面内做圆周运动。物块B与物块C用轻弹簧拴接，静置于光滑的水平面上，。小球A运动到最低点时与物块B发生对心正碰后反弹，碰撞时间极短。碰撞过程物块B受到的冲量大小。小球与物块均可视为质点，绳子形变量忽略不计，A与B只碰撞一次。不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）弹簧的最大弹性势能； （2）物块C速度的最大值，并在坐标系中定量画出物块B、C速度随时间变化的关系图像；（第一个周期内的图像） （3）小球A运动到最低点与物块B碰撞前细绳拉力F的大小。 4．（2021·山西太原·统考二模）如图所示，在坐标系xOy的第I象限内，分布着场强大小为E、沿y轴负方向的匀强电场；第Ⅱ象限内，圆心为O的圆环状区域存在沿半径方向的辐向均匀电场，虚线ab为圆环外径和内径间的中心线，中心线上电场强度的大小也恒为E、方向均指向O点，ab圆弧的半径为R。离子源飘出的正离子束（初速度可忽略），经第Ⅲ象限的电场加速后从x轴上的a点进入辐向电场，并沿中心线ab做圆周运动，之后由b点进入第I象限并射到位于x轴的靶上。不计重力和离子间的相互作用，求: （1）加速电场的电压； （2）离子射到靶上时的位置坐标及其速率与比荷的关系。 5．（2021·山西太原·统考二模）如图甲，倾角θ=30°的足够长的斜面上质量m1=3kg的木板A沿斜面下滑，其下端固定有与木板垂直的弹性小挡板。t=0时，质量m2=2kg的小滑块B（可视为质点）轻放到A的上表面，在0～0.3s内，A、B的v-t图像如图乙所示。已知当A的速度减为零时B恰好到达A的下端，并与小挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短且碰撞前后两物体沿同一直线运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，求: （1）A与斜面间的动摩擦因数及B与A间的动摩擦因数； （2）B与A第一次碰撞时速度的大小； （3）第一次碰撞后B与小挡板间的最大距离。 6．（2021·山西太原·统考二模）如图所示，足够长的细U ... ...