四川省南充市高考物理三年（2021-2023）模擬題（三模）題型匯編-03解答題

四川省南充市高考物理三年（2021-2023）模擬題（三模）按

題型分類匯編-03解答題

一、解答題

1.（2021屆四川省南充市高三（下）5月第三次高考適應(yīng)性物理試題）第24屆冬奧會(huì)

將于2022年由北京和張家口兩個(gè)城市聯(lián)合舉辦，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之

一，因其驚險(xiǎn)刺激，動(dòng)作優(yōu)美深受觀眾喜愛。某滑道示意圖如圖所示，長直助滑道AB

與圓弧形滑道BC平滑銜接，助滑道AB長L=90m,滑道BC高〃=IOm,圓弧滑道的半

徑R=20m°C是圓弧滑道的最低點(diǎn)，質(zhì)量〃『8Okg的運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A處由靜

止開始勻加速下滑，加速度α=5m∕s2,重力加速度g=10m∕s2?

（1）求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的/大?。?/p>

（2）若不計(jì)BC段的阻力，求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力F的大小。

A

2.（2021屆四川省南充市高三（下）5月第三次高考適應(yīng)性物理試題）如圖所示，在光

滑絕緣水平面上，存在兩個(gè)相鄰的相同矩形區(qū)域CDMN和MNG”，CD=2m、CN=Im。

區(qū)域CQMN中有豎直向下的勻強(qiáng)磁場8/,區(qū)域MNG”中有豎直向上的勻強(qiáng)磁場B2。不

可伸長的輕質(zhì)細(xì)線固定于。點(diǎn)，另一端拴有一個(gè)質(zhì)量為〃？=0?2kg絕緣小球0,拉緊細(xì)線

使小球“從距水平面高∕z=0.8m的位置靜止釋放，當(dāng)小球〃運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)，與靜

止在水平面的帶電小球匕發(fā)生彈性正碰，小球6從CD邊界中點(diǎn)P垂直Co進(jìn)入磁場區(qū)

域，已知小球6的質(zhì)量也為"?，帶電量為q=0.5C（q>0）,且始終保持不變，忽略電磁

2

場的邊界效應(yīng)和小球6產(chǎn)生的電場影響，重力加速度10m∕so

（1）兩小球相碰后，求6球的速度大??；

（2）若B/、比的大小均為B,要使小球6僅能從NG邊界射出，求8的取值范圍；

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度8/=1.28T,方向不變，將區(qū)域MNG”中的磁場改為方向由N指向〃的

勻強(qiáng)電場，小球〃恰由“點(diǎn)離開電場區(qū)域，求場強(qiáng)E的大小（結(jié)果用小數(shù)表示）。

3.（2022年高考一輪復(fù)習(xí)人教版（2019）第十四章專題強(qiáng)化二十六氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜

合應(yīng)用課時(shí)精練）如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口”和人,“、人間

距為〃，“距缸底的高度為“；活塞只能在。、。間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想

氣體。己知活塞質(zhì)量為，"，面積為S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之

間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為po,溫度均為T?！，F(xiàn)用

電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及

在此過程中氣體對(duì)外所做的功。（重力加速度大小為g）

4.（2022屆四川省南充市高三（下）高考適應(yīng)性考試（三診）理綜物理試題）電磁剎

車是一種新的剎車形式，某實(shí)驗(yàn)小組利用遙控小車模型探究電磁剎車的效果.在遙控小

車底面安裝與小車底面長、寬均相同的N匝矩形導(dǎo)線框。兒”，其總電阻為凡其平面與

水平地面平行，如圖所示，小車在磁場外以恒定功率尸做直線運(yùn)動(dòng)，受到地面阻力恒為

f,進(jìn)入磁場前已達(dá)到最大速度，車頭（H邊）剛要進(jìn)入磁場時(shí)牽引力立即變?yōu)榱悖?/p>

尾（M邊）剛出磁場時(shí)速度恰好為零。已知小車總質(zhì)量為，小小車底面長為4,寬為L,

有界勻強(qiáng)磁場寬度也為“，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,方向豎直向下，若不考慮其他阻力的影響。

求：

試卷第2頁，共6頁

（1）小車車頭剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小E和線框所受安培力尸

（2）電磁剎車過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

×××；

I

×××：

I

I

X××：

I

I

X×Xi

d

5.（2022屆四川省南充市高三（下）高考適應(yīng)性考試（三診）理綜物理試題）如圖所

示一半徑為R=0.5m的四分之一光滑圓弧軌道AB豎直固定放置，在其右側(cè)有一逆時(shí)針

方向轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶。CE,水平部分。C與圓弧軌道48相切于8點(diǎn)（B點(diǎn)與C點(diǎn)無縫連

接），DC氏L=6m?,傳送帶速度大小恒為Vo=Um∕s.將一質(zhì)量為nz=lkg的小碳?jí)K從A點(diǎn)正

上方h處由靜止釋放,恰好從A點(diǎn)無碰撞進(jìn)入圓弧軌道,通過B點(diǎn)后立即撤去圓弧軌道。

已知小碳?jí)K與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)"=0」，且小碳?jí)K相對(duì)傳送帶滑動(dòng)時(shí)能在傳送帶上

留下清晰劃痕，傳送帶CE段、EZ）段均足夠長，小碳?jí)K可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g

2

取IOnVso

（1）若％=0.3m,求小碳?jí)K滑到B點(diǎn)前瞬時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。?/p>

（2）若∕j=0.3m,求傳送帶對(duì)小碳?jí)K的沖量大??；

（3）改變Zz的值，設(shè)小碳?jí)K從傳送帶上滑離后在傳送帶上留下的劃痕長度為X,試通過

計(jì)算討論X與人的關(guān)系。

6.（【全國百強(qiáng)?！拷鲹嶂菔信R川二中2018屆高三上學(xué)期理綜第八次訓(xùn)練物理試題）

如圖所示，豎直放置的導(dǎo)熱汽缸，活塞橫截面積為S=0.01m2,可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)。

汽缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，汽缸內(nèi)封閉了一段高為H=70cm

的氣柱（U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì)）。已知活塞質(zhì)量/"=6.8kg,大氣壓強(qiáng)P尸105ρa(bǔ),水

2

銀密度∕>=13.6xl03kg∕r∏3,^=10m∕s,.

（1）求U形管中左管與右管的水銀面的高度差hl-.

（2）在活塞上加一豎直向上的拉力使U形管中左管水銀面高出右管水銀面∕l2=5cm,求活

塞平衡時(shí)與汽缸底部的高度。

7.（2022屆四川省南充市高三（下）高考適應(yīng)性考試（三診）理綜物理試題）均勻介

質(zhì)中，波源位于。點(diǎn)的簡諧橫波在XO），水平面內(nèi)傳播，波面為圓、波源從平衡位置向

上起振，"=O時(shí)刻，第一象限內(nèi)第一次出現(xiàn)如圖（a）所示的波面分布，其中實(shí)線表示

波峰，虛線表示相鄰的波谷，A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖（b）所示，Z軸正方向豎直向上,

試求：

（1）波的傳播速度v；

8.（2023屆四川省南充市高三下學(xué)期三模理綜物理試題）如圖是一彈珠游戲機(jī)的簡化

示意圖。矩形游戲面板ABCo與水平面所成夾角。=37。，面板右側(cè)邊緣的直管道AP與

四分之一圓弧軌道尸。相切于P點(diǎn)，面板左側(cè)邊緣有垂直板面的擋板，已知圓弧軌道半

徑R=1.5m,圓弧軌道最高點(diǎn)Q（切線水平）到水平面的高度〃=L25m.控制手柄K

可使彈珠（可視為質(zhì)點(diǎn)）以不同的速度沿直管道AP發(fā)射，彈珠與擋板撞擊時(shí)間極短且

不損失機(jī)械能，撞擊前后水平速率不變。不計(jì)摩擦和空氣阻力。g=IOm∕s2,

sin370=0.6,cos370=0.8。

試卷第4頁，共6頁

（1）求小球通過。點(diǎn)的最小速度大小均；

（2）若小球以最小速度通過最高點(diǎn)。，與擋板發(fā)生一次撞擊，剛好經(jīng)過面板下邊緣M

點(diǎn)，A兩點(diǎn)相距d=1.5m,求面板Ao邊的長度A。

9.（湖南省長沙市第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期月考卷物理試題（四））如圖所

示，有形狀為“J=”的光滑平行導(dǎo)軌MQ和NP水平放置，其中寬軌間距為2d,窄軌間距

為d,軌道足夠長。M%右側(cè)均為絕緣材料，其余為金屬導(dǎo)軌，NoNl=MtiMl=Cl0MN

間接有一電阻阻值為小金屬棒油質(zhì)量為，小長度為2d、電阻阻值為2r,在水平向右、

大小為尸的恒力作用下，從靜止開始加速，離開寬軌前，速度已達(dá)最大值。金屬棒滑上

窄軌瞬間，迅速撤去力凡Cdef是質(zhì)量為用、電阻阻值為八三邊長度均為d的“U”形

金屬框，如圖平放在絕緣導(dǎo)軌上。以了點(diǎn)所在處為坐標(biāo)原點(diǎn)O,沿龍尸方向建立坐標(biāo)軸

Ox,整個(gè)空間存在豎直向上的磁場，。"左側(cè)為磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo的勻強(qiáng)磁場，d右側(cè)

磁感應(yīng)強(qiáng)度分布規(guī)律B=綜+丘（χ..0）,其中k>0,金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，棒、金屬

框與導(dǎo)軌始終接觸良好。

（1）求油棒在寬軌上運(yùn)動(dòng)的最大速度%及剛滑上窄軌時(shí)而兩端電壓6〃；

（2）求油棒運(yùn)動(dòng)至與金屬框碰撞前瞬間的速度大小W；

（3）若必棒與金屬框碰撞后連接在一起，求金屬框靜止時(shí)/端的位置坐標(biāo)X。

10.（2023屆四川省南充市高三下學(xué)期三模理綜物理試題）如圖所示，粗細(xì)均勻的U形

細(xì)管左側(cè)封閉，右側(cè)裝有閥門，水平部分和豎直部分長均為L=IOCm,管中盛有一定質(zhì)

量的水銀。先開啟閥門，U形管靜止時(shí)左側(cè)水銀柱比右側(cè)高。=5cm,再關(guān)閉閥門，使U

形管以某一恒定加速度向左加速，液面穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)兩豎直管中液面變?yōu)榈雀?。管中氣體

均視為理想氣體，整個(gè)過程溫度不變，大氣壓強(qiáng)p°=75cmHg,重力加速度g=IOm/Sz,

求

（I）靜止時(shí)左側(cè)氣體的壓強(qiáng)Pl；

（II）關(guān)閉閥門向左加速時(shí)的加速度大小4。

11.（2023屆四川省南充市高三下學(xué)期三模理綜物理試題）一底面半徑為R的半圓柱形

透明體，橫截面如圖所示，。表示半圓柱形截面的圓心。一束極窄的光線在橫截面內(nèi)從

AOB邊上的A點(diǎn)（以AoB為界面）以60°的入射角入射，該束光線進(jìn)入半圓形透明體

后第一次到達(dá)圓弧面的位置與A點(diǎn)的距離為R,求：

（1）該透明體的折射率〃；

（2）該光線從進(jìn)入透明體到第一次離開透明體時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間（已知真空中的光速為

c,計(jì)算結(jié)果用R、C表示）。

試卷第6頁，共6頁

參考答案：

1.(1)24OON?S;(2)5200N

【詳解】解：(1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求得B點(diǎn)的速度

VB-vo=2aL

解得

vβ=30m∕s

由動(dòng)量定理得

∕=wvs-0=2400N?s

牛頓第二定律可得

mg

N-mg=m

R

由牛頓第三定律可得F=-N,

從B到C由動(dòng)能定理可知

Ingh=?mv^一?mv∩

解得運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小

F=5200N

2.(l)4m∕s;(2)1.28T≤B≤1.6T;(3)13.056N/C

【詳解】(1)設(shè)小球碰撞前的速度為如，碰撞后的速度為V,小球b碰撞后的速度為V,碰撞

前根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

答案第1頁，共12頁

magh=-mav0

根據(jù)動(dòng)量守恒定律

mv0=mva+mhvh

根據(jù)能量守恒定律

12I212

-mv0=~mva+-mbvh

解得

匕=。

vb=4m∕s

(2)若小球b恰好從N點(diǎn)射出，如圖所示

r=d

qvB=m-

hr

解得

B=L6T

若小球〃恰好從G點(diǎn)射出，如圖所示

,0+解"

QVhB=M-

解得

β=1.28T

綜上所述

1.28T≤B≤1.6T

(3)由上得，當(dāng)8∣=1.28T時(shí)，小球人在CDWN區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)后，小球從距離N點(diǎn)0.5m處

以VO斜射入MNGH區(qū)域中，設(shè)w＞與邊界NM的夾角為。

cos0=-=0.8

R

解得

8=37°

則

答案第2頁，共12頁

匕=W,sin'

vv=vhcosθ

小球恰好能從H點(diǎn)離開電場，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t

在NG方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

d=vxt

在MN方向上做類豎直上拋運(yùn)動(dòng)

3,I2

-?ɑ=vyt--at

qE

a=-i-

m

解得

E=13.056N∕C

0'

【詳解】開始時(shí)活塞位于。處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動(dòng)。

設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為7/,壓強(qiáng)為0,根據(jù)查理定律有

TuT1

根據(jù)力的平衡條件有

PlS=POS+mg

聯(lián)立可得

匯=。+粵）工）

POS

此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)〃處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為

T2;活塞位于〃處和人處時(shí)氣體的體積分別為匕和％。根據(jù)蓋一呂薩克定律有

V,_V2

TjTi

答案第3頁，共12頁

式中

Vi=SH

V2=S(H+Λ)

聯(lián)立③④⑤⑥式解得

4=(1+，)(1+黑幾

HP0S

從開始加熱到活塞到達(dá)匕處的過程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為

W=(p()S+mg)h

4.(1)E=a半；F安=N警產(chǎn),安培力方向向左；(2)Q=第-24

fRf2f2

【詳解】(1)小車剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度設(shè)為乙根據(jù)功率與速度關(guān)系可得

P

V=一

f

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為

E=NBLv

感應(yīng)電流的大小為

/一

R

車頭剛進(jìn)入磁場時(shí)，安培力大小為

F,.=NBL

解得

22

R,NBIJP

安=-RΓ^

安培力方向向左；

(2)根據(jù)動(dòng)能定理可得

f?2d+O=/mγl

解得

Q=才-2可

5.(1)42N；(2)2√iθTN?s;(3)答案見解析

【詳解】(1)碳?jí)K從O→B有

答案第4頁，共12頁

由牛頓第二定律得

N—mg=m

N=42N

由牛頓第三定律知，小碳?jí)K對(duì)軌道的壓力

N'=N=42N

(2)碳?jí)K在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)加速度大小

a=μg

碳?jí)K以匕(匕=%)滑上傳送帶到停止運(yùn)動(dòng)通過的位移

2

L=—=8m>L

))2a

故碳?jí)K從右端滑出。

碳?jí)K從C→O有

Vp-v?=—2ClL

所需時(shí)間

摩擦力沖量大小

I(=μmg?t

支持力沖量大小

∕n=mgAt

故傳送帶對(duì)小碳?jí)K的沖量大小

/=1/；+/；=2√iUi^N?

(3)設(shè)OA高為力，則

%=J2g(∕z+R)

若碳?jí)K恰能運(yùn)動(dòng)至。

v?=2aL

答案第5頁，共12頁

可解得

∕z=0.1m

①若〃>O.lm,碳?jí)K將從。端滑出，從C→。有

Vn-Vc=~2aL

所需時(shí)間

,,?-vC

l-

?-a

此時(shí)劃痕長度

x=L+Wl

解得

x=√20Λ+10-√20Λ-2+6

②若(0≤∕z≤0.1)m,碳?jí)K將從C端滑出，其首先向右滑行減速為0,減速時(shí)間

仁上

a

/7=0時(shí)碳?jí)K向右運(yùn)動(dòng)的位移最小，為

x=—=5m

l2a

碳?jí)K速度減為0后，反向加速到與傳送帶速度相同時(shí)，所用時(shí)間

a

反向加速運(yùn)動(dòng)的位移為

X=—=0.5m<5m

-22a

碳?jí)K速度減為0后，反向加速到與傳送帶速度相同時(shí)，所用時(shí)間

a

反向加速運(yùn)動(dòng)的位移為

%,=—=0,5m<5m

^2a

因此，當(dāng)O≤∕z≤Qlm時(shí)，碳?jí)K先向右滑行到速度為0,再反向加速，最后勻速離開C點(diǎn)。

可得劃痕的長度為

答案第6頁，共12頁

解得

x=√20Λ+10+10Λ+5.5

6.(l)5cm；(2)80cm

【詳解】(1)以活塞為研究對(duì)象，根據(jù)平衡

poS+mg-pS

得P=Po+拳

而

P=P

所以有

mg,

穩(wěn)=pg%

?

代入數(shù)據(jù)解得九=5α∏

(2)活塞上加一豎直向上的拉力，U形管中左管水銀面高出右管水銀面∕72=5cm,則封閉氣體

的壓強(qiáng)為

53

p=p0-Pgh2=(l×10-13.6×10×10×0.05)Pa=93200Pa

初始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為

pl=Po+幽=106800Pa

S

汽缸內(nèi)的氣體發(fā)生的是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，有

P1V1=P2V2

代入數(shù)據(jù)解得〃=80Cm

7.(1)2.5m∕s；(2)0.5cm,12.5cm

【詳解】(1)由圖。、力可看出，該波的波長、周期分別為

λ=Iom,T=4s

則波速

λ,?

V=—=2.5nι∕s

T

(2)由題意可知，％時(shí)刻，y=12.5m的質(zhì)點(diǎn)起振，且起振方向向上，波傳至5點(diǎn)需要

的時(shí)間

答案第7頁，共12頁

32C

?ar=—=3s

14v

質(zhì)點(diǎn)3振動(dòng)的時(shí)間為

37

?r2=t2-?∕l=-s

質(zhì)點(diǎn)8的振動(dòng)方程為

Z=ASin"=ASindI

由圖6知，該波中質(zhì)點(diǎn)的振幅A=ICm,質(zhì)點(diǎn)B相對(duì)于平衡位置的位移

Z=Sin6π+-π-0.5cm

I6J

AF時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)5經(jīng)過的路程為

S=I2A+0.5cm=12.5cm

8.(1)%=3m∕S;(2)2.75m

【詳解】（1）小球恰好過Q點(diǎn)，有

2

.a%

mgsin6=m.

解得

VQ=3m∕s

（2）Q→M,沿斜面向下，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有

I2

y=→t~

h

y=------

Sine

a=gsinθ

解得

5

I=-S

6

水平方向，速度大小不變，碰前與碰后水平位移大小相等，故有

15

t,=t,=T=—S

,-212

M到擋板距離

X=vQt2=1.25m

則Ao邊長度

答案第8頁，共12頁

L=X+R=2.75m

3rF9rF3Fr3機(jī)尸產(chǎn)成

9?⑴V而；⑵Vl=靠Z盆；⑶X=

2k2B^df,k2d

【詳解】（1）當(dāng)必棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度為零，此時(shí)速度最大，血棒受力平衡

BttI×2d=F

其中

2Bt>dvrn

r+2r

聯(lián)立解得

3rF

%―4以屋

當(dāng)必剛滑上窄軌時(shí)，等效電路如圖所示

1

必棒只有中間寬度為d的部分有電流流過，曲間電壓

Uab=UNM+Bodvin

其中

U=_BOdVm

UMQNQ2r

r+一

2

代入數(shù)值得

39rF

U=--B.dv=-~—

曲nh20m8B°d

（2）油棒在窄軌上的導(dǎo)體部分做減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量定理得

-B{}I}dt=mv↑-mvm

又

El=Bodvl

答案第9頁，共12頁

d=W

聯(lián)立上述方程可解得而棒滑出導(dǎo)體區(qū)域瞬間速度為

):3Fr

1,2

4βl)J2mr

之后勻速運(yùn)動(dòng)至與金屬框相碰。

(3)血棒與金屬框相碰，據(jù)動(dòng)量守恒定律可得

mvl=(m+m)v2

進(jìn)入窄軌的絕緣部分后，加棒先部分和金屬框構(gòu)成回路，ed邊處的磁場總是比左邊的磁

場大

KB=kd

回路中的電流

△Bdv

/?=F

r+——

2

全框架受到的安培力合力

F咬=?BI2d

由動(dòng)量定理可得

-F^√=0-(∏2+tn)v1

金屬框前進(jìn)的位移

聯(lián)立以上方程得金屬框靜止時(shí)/端的位置坐標(biāo)

10.(I)p