浙江省嘉兴市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）

浙江省嘉兴市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·浙江嘉兴·统考二模）如图1所示，上端封闭、下端开口且粗细均匀的玻璃管长度，将其从水银面上方竖直向下缓慢插入水银中。发现管内水银面与管壁接触的位置向下弯曲，致玻璃管内水银面形成凸液面，如图2所示。当玻璃管恰好全部插入水银时，管内、外水银面的高度差为h，此时作用于管的竖直向下压力大小为。已知大气压强，玻璃管横截面积大小，玻璃管质量，环境温度为常温且恒定。 （1）图2所示水银面说明水银能否浸润玻璃？插入过程中，管内气体吸热还是放热？ （2）求高度差h： （3）求撤去压力F的瞬间，玻璃管的加速度大小。 2．（2023·浙江嘉兴·统考二模）如图所示是一个游戏装置的示意图，固定于地面的水平轨道AB、竖直半圆形轨道BC和竖直圆形管道CD平滑连接，B和C分别是BC和CD的最低点。水平平台EF可在竖直平面内自由移动。锁定的压缩弹簧左右两端分别放置滑块a和b，解除锁定后，a沿轨道ABCD运动并从D点抛出。若a恰好从E点沿水平方向滑上EF且不滑高平台，则游戏成功。已知BC半径R1=0.2m；CD半径R2=0.1m且管道内径远小于R2，对应的圆心角=127°；EF长度L=1.08m；滑块与EF间动摩擦因数μ=0.25，其它阻力均不计；滑块质量ma=0.1kg，mb=0.2kg，且皆可视为质点；，。 （1）若弹簧释放的能量Ep=3.0.J，求在B点时圆形轨道对a的支持力大小； （2）若要游戏成功，a在C点的最小速度是多少？ （3）若固定b，推导并写出游戏成功时a最终位置到D点的水平距离x与弹簧释放的弹性势能Ep的关系式。 3．（2023·浙江嘉兴·统考二模）如图所示，两根竖直放置的足够长金属导轨MN、PQ间距为l，底部是“△”型刚性导电支架，导轨区域布满了垂直于平面MNQP的磁感应强度为B的匀强磁场。长为l的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨接触良好。半径为r的轻质圆盘与导轨在同一竖直平面内，可绕通过圆盘中心的固定转轴O匀速转动。圆盘与导轨间有一T型架，T型架下端与金属棒ab固定连接，在约束槽制约下只能上下运动。固定在圆盘边缘的小圆柱体嵌入在T型架的中空横梁中。当圆盘转动时，小圆柱体带动T型架进而驱动金属棒ab上下运动。已知ab质量为m，电阻为R。“△”型导电支架共六条边，每条边的电阻均为R。MN、PQ电阻不计且不考虑所有接触电阻，圆盘、T型架质量不计。圆盘以角速度沿逆时针方向匀速转动，以中空横梁处于图中虚线位置处为初始时刻，求： （1）初始时刻ab所受的安培力； （2）圆盘从初始时刻开始转过90°的过程中，通过ab的电荷量； （3）圆盘从初始时刻开始转过90°的过程中，T型架对ab的冲量I； （4）圆盘从初始时刻开始转过90°的过程中，T型架对ab做的功。 4．（2023·浙江嘉兴·统考二模）如图1所示是一个电子检测装置的示意图，两块长度为d且平行正对的金属板M、N相距为d，板间加有如图2所示的交变电压。M、N右侧区域存在垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场。N右侧边缘。O点正下方存在着长度足够长的收集板，收集板通过电流表与大地相连。M、N左端连线中点处有一粒子源S，它沿两板间中轴线方向持续均匀射出速度为、质量为m、电荷量为的电子。已知交变电压最大值，匀强磁场磁感应强度，S在单位时间内发射的电子数为n，交变电压周期，电子打到两极板即被吸收，不计电子重力。求： （1）时刻进入极板间的电子打在收集板的位置离收集板顶端O点的距离； （2）收集板上能被电子打到的区域长度 （3）若题给条件下电流表有确定示数，求通过电流表的电流I； （4）若电子射入的速度范围为，试推导通过电流表的电流i与v的关系式。 5．（2021·浙江嘉兴·统考二模）如图所示的巨型装置具有“世界第一跳楼机”之称。该跳楼机可以用30s时间将座舱中的乘客 ... ...