海南省海口市高考物理精选解答题题100题汇总.docx

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海南省海口市高考物理精选解答题题100题汇总

海南省海口市高考物理精选解答题题100题汇总

一、解答题

1．如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A/4倍。

阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空，B和C内都充有气体.U形管内左边水银柱比右边的低50mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。

假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。

（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）

（ii）将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为40mm，求加热后右侧水槽的水温。

2．如图所示，磁感应强度为B的条形匀强磁场区域的宽度都是

，相邻磁场区域的间距均为

，

轴的正上方有一电场强度为E、方向与

轴和磁场均垂直的匀强电场区域。

现将质量为m、带电荷量为

的粒子（重力忽略不计）从

轴正上方高

处自由释放。

（1）求粒子在磁场区域做圆周运动的轨迹半径r。

（2）若粒子只经过第1个和第2个磁场区域回到

轴，则粒子在磁场中的运动时间为多少？

（3）若粒子以初速度

从高

处沿

轴正方向水平射出后，最远达到第k个磁场区域并回到

轴，则

、

如应该满足什么条件？

3．如图所示，两根固定的光滑的金属导轨水平部分与倾斜部分平滑连接，两导轨间距为L=0.5m，导轨的倾斜部分与水平面成α=37°角。

导轨的倾斜部分有一个匀强磁场区域abcd，磁场方向垂直于斜面向上，导轨的水平部分在距离斜面底端足够远处有两个匀强磁场区域，磁场方向竖直且相反，所有磁场的磁感应强度大小均为B=1T，每个磁场区沿导轨的长度均为L=0.5m，磁场左、右两侧边界均与导轨垂直。

现有一质量为m=0.5kg，电阻为r=0.2Ω，边长也为L的正方形金属线框PQMN，从倾斜导轨上由静止释放，金属线框在MN边刚滑进磁场abcd时恰好做匀速直线运动，此后，金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分。

取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：

（1）金属线框刚释放时MN边与ab的距离s；

（2）可调节cd边界到水平导轨的高度，使得线框刚进入水平磁场区时速度大小为8m/s，求线框在穿越水平磁场区域过程中的加速度的最大值；

（3）若导轨的水平部分有多个连续的长度均为L磁场，且相邻磁场方向相反，求在

（2）的条件下，线框在水平导轨上从进入磁场到停止的位移和在两导轨上运动过程中线框内产生的焦耳热。

4．1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机．如图所示为一圆盘发电机对小灯泡供电的示意图，铜圆盘可绕竖直铜轴转动，两块铜片C、D分别与圆盘的竖直轴和边缘接触．已知铜圆盘半径为L，接入电路中的电阻为r，匀强磁场竖直向上，磁感应强度为B，小灯泡电阻为R.不计摩擦阻力，当铜圆盘以角速度ω沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，求：

（1）铜圆盘的铜轴与边缘之间的感应电动势大小E；

（2）流过小灯泡的电流方向，以及小灯泡两端的电压U；

（3）维持圆盘匀速转动的外力的功率P.

5．如图所示在绝热气缸内，有一绝热活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27℃，封闭气柱长为9cm，活塞横截面积S＝50cm2。

现通过气缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热22J，稳定后气体温度变为127℃。

已知大气压强等于105Pa，活塞与气缸间无摩擦，不计活塞重力。

求：

①加热后活塞到气缸底部的距离；

②此过程中气体内能改变了多少。

6．如图，一竖直圆筒形气缸内高为H，上端封闭，下端开口，由活塞封闭一定质量的理想气体，轻弹簧的上端与活塞连接，下端固定于水平地面，活塞与气缸壁无摩擦且气密性良好，整个装置处于静止状态时，活塞距气缸上底高为

。

已知活塞横截面积为S，气缸自重为G，气缸壁及活塞厚度可不计，大气的压强始终为p0。

求：

①闭气体的压强；

②若对气缸施一竖直向上的拉力使其缓慢上升，至气缸下端口刚好与活塞平齐时（密闭气体无泄漏且气体温度始终不变），拉力的大小F。

7．直角三棱镜ABC的横截面如图所示，其顶角

，边长

将三棱镜放在光屏MN的正前方，B点恰好与光屏接触，AC与MN平行。

现让一细束红、蓝复色光垂直AC从AC的中点射向MN，复色光通过棱镜后分成两束，在光屏上

、

处形成两个光斑。

若撤去三棱镜，复色光恰好射到O点。

测得

，已知光在真空中的传播速度为

。

射到

处的光是哪一种色光？

为什么？

求射到

处的光在该三棱镜中的传播时间。

8．如图所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心，GH为大圆的水平直径．两圆之间的环形区域（Ⅰ区）和小圆内部（Ⅱ区）均存在垂直圆面向里的匀强磁场．间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔．一质量为m、电量为＋q的粒子由小孔下方

处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场．不计粒子的重力．

（1）求极板间电场强度的大小；

（2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；

（3）若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为

、

粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程．

9．如图所示，两光滑平行金属导轨

，

之间接一阻值为

的定值电阻，

之间处于断开状态，

部分为处于水平面内，且

，

部分为处于倾角为

的斜面内，

。

区域存在一竖直向下的磁场

，其大小随时间的变化规律为

（

为大于零的常数）；

区域存在一垂直于斜面向上的大小恒为

的磁场。

一阻值为

、质量为

的导体棒

垂直于导轨从

处由静止释放。

不计导轨的电阻，重力加速度为

。

求：

（1）导体棒

到达

前瞬间，电阻

上消耗的电功率；

（2）导体棒

从

到达

的过程中，通过电阻

的电荷量；

（3）若导体棒

到达

立即减速，到达

时合力恰好为零，求导体棒

从

到

运动的时间。

10．质量为2t的汽车以

的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后做匀减速运动，经2s速度变为

。

接着汽车又开始匀加速运动，经4s速度恢复到

。

若汽车运动过程中所受阻力始终不变，求：

刹车过程中的加速度；

刹车后汽车受到的阻力大小。

加速过程中汽车牵引力大小。

从刹车开始8s内汽车运动的位移大小。

11．两个完全相同的物块a、b质量均为m＝0.8kg，在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动，图中的两条直线表示b物体受到水平拉力F作用和a不受拉力作用的v-t图像，g取10m/s2。

求：

（1）物体a受到的摩擦力大小；

（2）物块b所受拉力F的大小；

（3）

末a、b间的距离．

12．如图，半径为a的内圆A是电子发射器，其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为v的电子；外圆C为与A同心的金属网，半径为

a。

不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用，已知电子质量为m，电量为e。

（1）为使从C射出的电子速率达到3v，C、A间应加多大的电压U；

（2）C、A间不加电压，而加垂直于纸面向里的匀强磁场。

①若沿A径向射出的电子恰好不从C射出，求该电子第一次回到A时，在磁场中运动的时间t；

②为使所有电子都不从C射出，所加磁场磁感应强度B应多大。

13．一横截面为正方形的玻璃棱柱水平放置，一细光束以一定的入射角从空气射入棱柱AD边的中点E，光线进入棱柱后直接射向DC边．逐渐调整光线在AD面的入射角，当入射角

=45°时，光线射到DC边上的F点（F点未画出），此时DC边恰好无光线从棱柱中射出．已知棱柱的边长为L，真空中光速为c，求；

（i）该玻璃棱柱的折射率n；

（ii）光线由E点到F点所用的时间．

14．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为

，开始时内部封闭气体的压强为

。

经过太阳曝晒，气体温度由

升至

。

（1）此时气体的压强。

（2）保持

不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。

求集热器内剩余气体是吸热还是放热

15．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。

假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍。

若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：

（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？

（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？

16．如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t=0时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图。

①若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度。

②若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期。

③若波速是25m/s，求t=0时刻P点的运动方向。

17．如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑固定斜面的底端，另一端连接质量为mA=2kg的小物块A，小物块A静止在斜面上的O点，距O点为x0=0.75m的P处有一质量为mB=1kg的小物块B，由静止开始下滑，与小物块A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后当小物块B第一次上滑至最高点时，小物块A恰好回到O点。

小物块A、B都可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：

（1）碰后小物块B的速度大小；

（2）从碰后到小物块A第一次回到O点的过程中，弹簧对小物块A的冲量大小。

18．如下图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。

已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为

，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：

（1）线圈中产生感应电动势的最大值；

（2）小灯泡消耗的电功率；

（3）在磁感应强度变化的

时间内，通过小灯泡的电荷量。

19．（物理-选修3-4）如图所示为一横截面为扇形的透明玻璃砖，扇形半径为R，∠BAC=45°，一束方向与AC边平行的细单色光束从AB上D点射入玻璃砖，恰好射到C点。

已知玻璃砖折射率为

，光在真空中传播的速度为c。

求：

（i）折射光束与DB边的夹角；

（ii）光束从D点传播到C点所用的时间。

20．如图所示，BCD是光滑绝缘的半圆形轨道，位于竖直平面内，直径BD竖直轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，质量为m的不带电的滑块b静止在B点整个轨道处在水平向左的匀强电场中场强大小为E．质量为m、带正电的小滑块a置于水平轨道上，电荷量为

，滑块a与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度为g。

现将滑块a从水平轨道上距离B点12R的A点由静止释放，运动到B点与滑块b碰撞，碰撞时间极短且电量不变，碰后两滑块粘在一起运动，a、b滑块均视为质点。

求：

（1）滑块a、b碰撞后的速度大小。

（2）滑块在圆形轨道上最大速度的大小，以及在最大速度位置处滑块对轨道作用力的大小。

（3）滑块第一次落地点到B点的距离。

21．如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为M的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量

的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；

（2）当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小。

（3）