广东省佛山市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）汇编-02解答题

广东省佛山市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按

题型分类汇编-02解答题

一、解答题

1.（2021・广东佛山・统考一模）如图，M、N为水平放置的一对平行金属板间距为心长

I=巫d，所加电压U=U°。金属板右侧有一以C£＞、EF两竖直线为边界的匀强磁场,

3

磁感应强度为B,方向如图现有质量为加，带电量为4的负离子（重力不计）从静止开

始经电场面加速后，沿水平方向由金属板MN正中央射入，经电场、磁场后从边界EF

水平射出。求:

（1）离子射入金属板MN时初速度的大小;

（2）离子离开金属板MN时速度的大小和方向;

（3）离子在磁场中运动的时间。

CE

Ixxxi

:×××:

；B\

；×××；

:×××;

!××X：

II

；×××；

:×××;

DF

2.（2021•广东佛山•统考一模）如图示,用一轻弹簧将物块Q和地面相连，处于静止状

态。物块P从Q的正上方〃处由静止释放，P、。相碰（时间很短）后立即以相同的速

度向下压缩弹簧（P、。不粘连）。P的质量为〃?，。的质量为夕（夕=1,2,3,

弹簧的劲度系数为上弹簧的形变量为X时，弹性势能与=；履，空气阻力不计，PQ运

动过程中弹簧始终未超过弹性限度。求:

（I）P自高处落下与Q碰撞后瞬间的共同速度v#,此过程中损失的机械能AE;

（2）若取，"=0.10kg,∕j=0.80m,⅛=75N∕m,重力加速度g=10m∕s2,则当月取何值时尸与Q

碰撞后始终以共同的速度运动？

3.（2021•广东佛山・统考一模）某科技小组用三个可乐汽水瓶制作了一个小喷泉，结构

如图，A瓶开口向上，B、C瓶封闭，通过3根细管（体积不计）将瓶内气体或液体连

通，瓶与细管间接触紧密、密闭良好，在A瓶中加入一定量的水时，1号管就会有水喷

出。已知瓶外大气RrLOXlo5Pa,水的密度P=LOXK）3kg∙r∏3,g=10m∕s2,初始时，1号

管内水面与B瓶内水面同高，B与C瓶内空气的总体积⅛=2.1Lo

（1）若水即将从1号管喷出时，1号管上端出口与B瓶内液面高度差为50cm,则此时

B瓶内气体压强多大？

（2）在A瓶中缓慢加水时，1号管内水面由初始位置（即与B瓶内水面同高）开始增

高，直至水即将从1号管喷出，此过程中C瓶经3号管加入了多少体积的水？

1号管

嫌

B瓶

2号管

Cffi

3号管

4.（2021•广东佛山・统考一模）如图是一个横截面为直角三角形的三棱镜BC=L

/4=30。，一束很细的单色光从AB的中点。平行AC射入三棱镜，忽略多次反射。

（1）若光束恰好射在C点上，求三棱镜对该光束的折射率；

（2）维持光束方向不变，将入射点下移，光束恰好打在BC边中点，求入射点与A点的距

离。

试卷第2页，共6页

B

5.(2021•广东佛山•统考一模)学习《自由落体运动》后，甲乙两位同学用如图所示的

方法测量反应时间。甲同学在靠近乙同学手指正上方捏住一把直尺，甲同学突然放开

直尺,乙同学尽快用手指去夹住它，测得通过手指的直尺部分长度为〃。=5cm,已知直

尺长L=20cm,质量m=0.05kg,重力加速度g=10m∕s,忽略空气阻力。

(1)求乙同学的反应时间，及该时间内直尺重力的平均功率P；

(2)在(1)前提下，甲同学将直尺提到一定高度，静止释放，乙同学发现直尺下端到达自

己的手指时，马上去夹，刚好夹住直尺上端，求释放前直尺上端距离乙同学手指的距离

6.(2021・广东佛山・统考一模)如图，光滑水平面上放有两个完全相同的木板A、B,

每个木板质量M=Ikg,⅛L=IOm,两板间距s=l()m.质量为m=2kg的小滑块C(可

视为质点)以%=15m∕s,的初速度从左侧滑上木板A,C与两木板间的动摩擦因数均

为〃=OSg=IOmZs?,若A和B发生碰撞后粘在一起，且小滑块C最终滑块没有滑出

木板，求：

(1)小滑块C的最终速度大小。

(2)木板A与木板B碰撞前瞬间，A的速度大小。

(3)若滑块C的初速度未知，C能滑上木板B的最小初速度(结果可以保留根号)。

C

∏...

,A..........I.....................[.........B........L…

/777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777'

7.（2021.广东佛山•统考一模）医院里给病人打“吊针”的装置如图所示。倒置的输液瓶

上方有一气室E,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中A管与大气相通，8管

为输液软管，中间又有一滴壶C,而其。端则通过针头接入人体静脉。设输液瓶的体积

为匕，开始输液时，药液占输液瓶体积的：，气室E内气压为5%（区为大气压强）

细管A、8体积忽略，求：

（1）输液过程中，气室E内的气压如何变化；

（2）液面下降到输液瓶的中间位置时，气室E内气压为求此过程中，从进气口

A进入气室E的空气体积V（大气压状态下）。

A进气口

B

8.（2021・广东佛山•统考一模）如图为透明玻璃砖竖直放置在水平地面上，玻璃砖对光

的折射率为石，其截面图为等腰三角形ABC,已知NA8C=12O。，AC=4√3L,

BOlAC,两束较细的光垂直Ae从6、鸟两点射入玻璃砖，Of↑=OP,=y∕3L,求两束

光的交点到。点的距离。

A

9.（2023・广东佛山•统考一模）某可显示温度的水杯容积为500mL,倒入20OmL热水后,

拧紧杯盖，此时显示温度为87C,压强与外界相同。已知，外界大气压强P。为

1.0×105Pa,温度为27C。杯中气体可视为理想气体，不计水蒸气产生的压强，取

试卷第4页，共6页

OK=-273CO

(1)求杯内温度降到27C时，杯内气体的压强；

(2)杯内温度降到27C时稍拧松杯盖，外界空气进入杯中，直至稳定。求此过程中外

界进入水杯中的空气体积。

10.(2023•广东佛山・统考一模)在2022年第24届北京冬奥会上，17岁小将苏翊明获

得了单板滑雪男子大跳台冠军。如图，滑雪运动员由静止从助滑坡道上A点自由滑下，

经C点以50m∕s的速度水平飞出跳台，在坡道K点着陆。若AC高度差"=136m,CK

高度差〃=80m,取g=10m∕s?,忽略空气阻力，请分析说明：

(1)该运动员由A滑至C的过程中机械能是否守恒？

(2)该运动员在空中飞行的水平距离S是多少？

(3)落点K处的坡面与水平的夹角。的正切Iane接近什么值时，运动员着陆时坡面对

11.(2023•广东佛山•统考一模)如图，在空间直角坐标系。-型中，界面/与O)，Z平面

重叠，界面I、II、In相互平行，且相邻界面的间距均为3与X轴的交点分别为。、

。1、O2.在界面I、∏间有沿y轴负方向的匀强电场E,在界面II、HI间有沿Z轴正

方向的匀强磁场8。一质量为机、电量为+4的粒子，从y轴上距。点内处的P点，以

2

速度％沿X轴正方向射入电场区域，该粒子刚好从点。Ι进入磁场区域。粒子重力不计。

求：

(1)电场强度E的大小；

(2)要让粒子刚好不从界面III飞出，磁感应强度B应多大。

LL

试卷第6页，共6页

参考答案:

ɪ.(I)SK.(2)2陛右上方与水平方向成30。；(3)-

Nm3Vm6qB

【详解】(1)加速电场中，由动能定理得

解得

%=

(2)离子在偏转电场中，水平方向上有

l=v0t

竖直方向有

Cl——

mdm

一汉

dm%

则合速度为

V=FV乒

Y3Nm

设速度与水平方向的夹角为巴则

A%6

cosσ=—=——

V2

可知

，二30。

(3)离子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得

V2

qvB=m—

r

根据周期的定义得

T2πr

1=-----

V

解得

_2πm

1=------

qB

由几何关系得，离子在磁场中运动的圆弧轨迹所对应的圆心角α=,则离子在磁场中运动

的时间

答案第1页，共9页

πm

SLT=一

2π6qB

2⑴卷，告.⑵4

【详解】(I)P自〃高处落下与Q碰撞前，由动能定理可得

.ɪ2

mgh=—mvQ

P与。碰撞后，由动量守恒得

/Mvo=(m+βιri)V共

由能量守恒可得

Ingh=—(∕n+力帆)嗔+1£

联立解得

E=-^-mgh

V共=

I+/∖+β

(2)由题意可知，要使二者始终共速运动，则需满足在弹簧恢复原长时二者速度刚好为零。

在Q压缩弹簧时有

kx=βmg

从二者碰撞后共速到弹簧恢复原长二者速度刚好为零，由能量守恒可得

11C

5(6+〃加)口2共+3"2=(m+βni)gx

因为A为正整数，则联立解得

夕=4

5

3.(1)1.05×10P1；(2)0.IL

【详解】(1)若水即将从1号管喷出时，有

5325

^J=∕J)+P^I=I.0×10+1.0×10×10×50×10~P,=1.05×10Pa

(2)A瓶中未加水时，B、C瓶中气体压强等于一个大气压，水即将从1号管喷出时，B、C

中的气体压强是Ps,则由

P^0=PBV

可得

答案第2页，共9页

PV

V=Δ⅛=1θ5×2∙1-O

1.05xIO5L^L

则在C瓶经3号管加水的体积为

ΔV=V-V^=0.1L

4.⑴G；⑵亨

【详解】（1）单色光的光路图如下

由几何关系得r=60。，∕=30o,则三棱镜对该光束的折射率为

（2）有几何关系得

Rr

o

人厂口「BCtan600-------tan60∕τ

AC-EC2√3

------------------------------------------------------------------——

224

AGL

ADf=

cos30°2

5.(l)0.25W;(2)0.3125m

【详解】（1）根据

">=gg产

可得乙同学的反应时间

直尺重力的功率

P=哂=0.05xl°x°.05W=O25w

t0.1

答案第3页，共9页

(2)当直尺的下端到达乙的手指处时的速度

V,=J2g(∕z-L)

则当在乙的反应时间内

,12

^=vlt+-gr

解得

Λ=0.3125m

6.(1)7∙5m⅛;(2)10m∕s；(3)^lΞm∕s

7

【详解】(1)全过程由动量守恒定律有

mv0=(〃z+2Λ∕)u共

解得

U共=7.5m∕s

(2)设C与A共速时的速度为匕，且A还未与B发生碰撞，由动量守恒定律和能量守恒

定律有

mv0=(机+M)/

ɪʌwvθ=-ɪ(m+Λ∕)v^+μmgS[

联立得

v1=10m∕s

sl=7.5m<L

此过程对A,应用动能定理有

g$A=∣wħ2

得

SA=5m<IOm

故假设成立，则A和B发生碰撞时的速度为

vɪ=10m∕s

(3)由题意知，C的初速度越小，则和A达到共速过程时间越短；当C的初速度最小时,

对A、C达到共速前有

答案第4页，共9页

mv()=(机+M)匕

ɪ/nvθ=^(m+M)∖∖+HlngSi

A、C匀速一段位移后，对A、B碰撞

Mv1=2M%

C在A上滑行（L-sJ刚到达B上，对C与AB有

ιnvl+2Mv2=(m+2M)v3

2

ɪz∕zvl+ɪ∙2Mv}++〃mg(L-SI)

解得

30√14,

%=-y-m/s

7.(1)气压增大；(2)V=^-½)

【详解】（1）因为A管与大气相通,为外界压强外，瓶E中上方气体的压强为A管气压与

液体产生的压强之差，输液过程中,液面下降，气室E内的气压增大。

（2）刚开始输液

1

Pi=万Po

匕小

某时刻

3

y。

7

依题意可知

PM+Pov=PNI

解得

8.OQ=AL

【详解】如图所示

答案第5页，共9页

A

α=30o

由

n=皿=6

sina

可得

月=60。

有几何关系可得

如=Xk丝tan3。。=Z

2

o

DQ=OiDtan60=3L

所以

OQ=OD+DQ=^L

5

9.(1)p2=0.83×10pa；(2)ΔV=50mL

【详解】(1)杯内气体做等容变化，有

A=P1

T1T2

其中

5

Pi=P0=LOxlOPa,η=(273+87)K=360K,7；=(273+27)K=300K

解得

p^=—p≈0.83×IO5Pa

~6t

(2)设打开杯盖后进入杯内的气体在大气压强下的体积为AV,以杯内原有气体为研究对

象，则

PM=PoK

答案第6页，共9页

ΔV=V2-⅛=⅛

6

其中

匕=(500-200)mL=300mL

代入数据解得

ΔV=50mL

10.(1)不守恒；(2)5=200111；(3)0.8

【详解】(1)设运动员质量为，〃，由A滑至C的过程中：减少的重力势能

ΔEp=mgH①

增加的动能

AEk=ɪmv2@

2

解得

AEP=I36Om

ΔEk=1250m

由于AEp>ΔEk(^Δfp≠ΔEk),故机械能不守恒。

(2)运动员在空中做平抛运动，设其在空中飞行的时间为，，则

G=Jg/③

s=vt@

解得

f=4s,S=200m

(3)设运动员到达K点即将着陆时竖直方向的速度为速度与水平面的夹角为α,则

%=gi⑤

V

tana=­@

V

Iana=O.8⑦

tan。的值接近0.8时面，坡面对运动员的冲击力最小。因为此时运动员的速度与坡面相切，

运动员着陆时垂直坡面方向的速度变化最小，根据牛顿第二定律(或动量定理)，坡面给运

动员在垂直坡面方向的力最小，在沿坡面方向对运动员阻力近似相同的情况下，运动员着陆

答案第