2024届广东省惠州市高三上学期二模物理试题含答案.pdf

第1页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 2024 届惠州市高三惠州二调物理试卷届惠州市高三惠州二调物理试卷 1.甲、乙、丙三位同学，晚饭后在学校田径场 100米赛道上散步，其位移-时间图像如图所示，图线丙为直线，下列说法正确的是（）A.三位同学同时从同一位置出发 B.在 t时刻，三位同学相遇 C.在tt 内，甲同学的平均速度最大 D.甲、乙两位同学在做曲线运动 2.某同学在书柜里放置一个直角书立，在书立上倾斜摆放着几本课外书，如图所示。若书与书柜没有接触，根据所学知识，下列叙述正确的是（）A.书立底面给书弹力垂直于书的封面 B.书立底面给书的摩擦力为 0 C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面 D.书立给所有书的作用力之和大于所有书的总重力 3.图（a）为某游乐场的“旋转秋千”，它可以简化为图（b）所示的模型，已知圆盘的半径 d=1.5m，悬绳长 l=2.5m。圆盘以恒定的角速度转动，稳定时测得悬绳与竖直方向的夹角=37，已知sin370.6=，重力加速度210m/sg=不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.“旋转秋千”中的人做圆周运动的半径为 d B.若人和座椅的总质量为 75kg，则悬绳上的拉力为 1000N 的 第2页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 C.若减小悬绳长度，要维持夹角 保持不变，则圆盘转动的周期变小 D.若人和座椅的总质量增大，圆盘转速不变，则悬绳与竖直方向的夹角减小 4.截至 2023年 8月，我国已发射了 21颗气象卫星，分别实现了极轨卫星和静止卫星的业务化运行如图，风云 1 号是极地轨道卫星，绕地球做匀速圆周运动的周期为 12h，风云 2 号为地球同步卫星，则下列说法正确的是（）A.风云 1 号的加速度比风云 2号的加速度大 B.风云 2 号的轨道半径为风云 1 号的两倍 C.风云 1 号的线速度为风云 2号的两倍 D.风云 1 号和风云 2 号与地心的连线每秒扫过的面积相等 5.2023年 10 月 3 日，在杭州亚运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹夺冠，图为朱雪莹在东京奥运会上决赛时腾空后下落的照片，朱雪莹从刚接触床面到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.朱雪莹刚接触床面时速度最大 B.朱雪莹在该过程中始终处于失重状态 C.在该过程中朱雪莹的动能全部转化为蹦床的弹性势能 D.在该过程中蹦床对朱雪莹一直做负功 6.“战绳”是健身的一种流行的项目，如图（a）所示，健身者将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，可在绳中形成一列向右传播的简谐横波，图（b）是某一时刻绳子的波形，若健身者每秒钟上下抖动绳头 1次，不考虑绳波传播过程中的能量损失，则（）第3页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 A.该绳波的传播速度为 2m/s B.该时刻质点 P 的振动方向沿 y 轴正方向 C.该时刻 Q 质点的振动速度比 P质点的振动速度大 D 1s 后 P质点将往右移动 4m 7.如图所示，一定质量的理想气体从状态 a变化到状态 b，其过程如 p-V图中从 a到 b 的直线所示，在此过程中（）A.气体温度一直下降 B.气体的内能先增大后减小 C.外界对气体一直做正功 D.气体吸收的热量一部分用于对外做功 8.图中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图涉及不同的原子物理知识，其中说法正确的是（）A.根据图（a）所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为 射线 B.如图（b）所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能越大 C.卢瑟福通过图（c）所示的 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 D.利用图（d）所示的氢原子能级示意图，可以解释氢原子为何具有分立光谱 9.2023年 9月 26 日，广汕高铁惠州南站首趟动车 G6413以额定功率 P 在平直轨道上加速启动，若该动车的质量为 m，受到的阻力 f保持不变，其出站过程的速度时间图像如图所示。则该动车在 0t时间内.第4页/共7页 学科网（北京）股份有限公司（）A.做变加速直线运动 B.牵引力做功2m12Wmv=C.最大速度mPvf=D.平均速度m2vy 10.图为深坑打夯机工作示意图电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑竖直提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被松开，一段时间后又落回坑底；周而复始地这样工作，就可将坑底夯实。已知电动机皮带运行速率 v=4m/s，两摩擦轮对夯杆的压力均为42 10 NF=，与夯杆的动摩擦因数均为0.3=，夯杆的质量31 10 kgm=，坑深4.2mh=，重力加速度210m/sg=，不计空气阻力及夯实坑底引起的深度变化，则（）A.夯杆在上升阶段经历了加速运动、匀速运动和减速运动 B.夯杆下端离开坑底最大高度为 5m C.每个打夯周期中，摩擦轮对夯杆做的功为44.2 10 J D.由题目所给信息，可以计算出该深坑打夯机的打夯周期 11.图（a）为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数的实验装置，实验中利用了力传感器来测量细线的拉力大小 F，所用电源的频率为 50Hz。的 第5页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 （1）根据本实验测量原理，下列说法中正确的是_。A应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块 B需要平衡摩擦力 C滑块在加速运动的过程中，力传感器的示数等于沙桶的重力大小 D一定要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量（2）图（b）的纸带中相邻两点间有四个点未画出，则滑块的加速度a=_（结果保留两位小数）。（3）保持滑块质量不变，根据多组数据，绘制出加速度 a 与拉力 F的图像，如图（c）所示由图像_（选填“能”或“不能”）算出滑块的质量；取重力加速度210m/s=g则滑块与长木板间的动摩擦因数=_。（结果均保留两位小数）12.某小组同学利用如图（a）所示实验装置验证机械能守恒定律，所用电源的频率为 50Hz。已知当地重力加速度大小。29.8m/sg=（1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是_。A打点计时器应接交流电源 B需要精确测量出重物的质量 C重物下落的起始位置要靠近打点计时器 D可测量某点到 O点的距离 h，再根据公式2vgh=计算出打该点时重物速度 v（2）小组同学挑选出一条点迹清晰的纸带，如图（b）所示从打出的第一个点 O 点后某个点开始，依次的 第6页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 标为 1、2、3、，O点与计时点 1之间还有若干个点未画出，分别测出计时点到 O点的距离，则打计时点“4”时重物的速度4v=_（结果保留三位有效数字）（3）若重物的质量 m=1kg，从重物开始下落到打计时点“4”时，重物减少的重力势能PE=_（保留二位有效数字）；实验中发现重物重力势能的减少量PE，总是略大于其动能的增加量kE，这个误差属于_（选填“系统误差”或“偶然误差”），请写出一条减小该误差的措施_。13.如图所示为一块半径为 R 的半圆形玻璃砖，AB为其直径，O为圆心。一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，第一次到达弧形表面后只有 CD 间的光线才能从弧形表面射出，已知 CO 垂直于 DO，光在真空中的传播速度为 C。求：（1）玻璃砖折射率；（2）从玻璃砖的下表面射向 C 点的光束，经弧形表面反射后再次返回玻璃砖的下表面在玻璃砖中传播的时间。14.图为跳台滑雪运动赛道的简化示意图，由助滑道、起跳区、着陆坡等组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角 均为 37，直线 AB 段长 L=100m，BC 段为圆弧状，半径 R=40m，在 B 点与直线 AB 相切，在 C点切线水平。运动员由 A点无初速下滑，从起跳区的 C 点以速度 v起跳，在空中飞行 t=4.5s后降落在着陆坡上 D点。运动员和装备总质量 m=60kg，重力加速度210m/s=g，sin370.6=，忽略空气阻力。求：（1）在起跳区 C点的速度 v的大小；（2）在 C 处运动员对起跳区压力的大小；（3）由 A 至 C过程，运动员克服阻力所做的功。的 第7页/共7页 学科网（北京）股份有限公司 15.如图所示，水平平台上一轻弹簧左端固定在 A点，原长时在其右端 B 处放置一质量为 m=2kg 的小滑块（可视为质点），平台 AB段光滑，BC 段长 x=2m，与滑块间的动摩擦因数 1=0.25。平台右端与水平传送带相接于 C点，传送带长 L=5m，与滑块间的动摩擦因数=0.4。传送带右端 D点与一光滑竖直圆形轨道相切，圆形轨道半径 R=0.4m，最高点 E 处有一弹性挡板，滑块碰撞挡板前后无机械能损失。现将滑块向左压缩弹簧后突然释放，滑块可在静止的传送带上滑行至距 C点 1.5m处停下。已知传动带只可顺时针转动，重力加速度。210m/sg=。求:（1）释放滑块时弹簧的弹性势能 Ep；（2）若在相同位置释放滑块，要使滑块恰好上升到 E 点，传送带的速度 v 为多少；（3）若在相同位置释放滑块，要使滑块不脱离圆弧形轨道，且不再返回压缩弹簧，传送带的速度大小范围。第1页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 2024 届惠州市高三惠州二调物理试卷届惠州市高三惠州二调物理试卷 1.甲、乙、丙三位同学，晚饭后在学校田径场 100米赛道上散步，其位移-时间图像如图所示，图线丙为直线，下列说法正确的是（）A.三位同学同时从同一位置出发 B.在 t时刻，三位同学相遇 C.在tt 内，甲同学的平均速度最大 D.甲、乙两位同学在做曲线运动【答案】B【解析】【详解】A甲同学和丙同学从坐标原点出发，乙同学从 x轴正半轴某处出发，故 A 错误；B在 t时刻，三位同学位置坐标均在2x处，故三位同学相遇。故 B 正确；C在tt 内，由图像可知甲同学的位移小于乙和丙的位移，故甲同学的平均速度最小。故 C错误；D甲、乙两位同学在做直线运动。故 D错误。故选 B。2.某同学在书柜里放置一个直角书立，在书立上倾斜摆放着几本课外书，如图所示。若书与书柜没有接触，根据所学知识，下列叙述正确的是（）A.书立底面给书的弹力垂直于书的封面 B.书立底面给书的摩擦力为 0 C.书立侧面给书的弹力垂直于书的封面 D.书立给所有书的作用力之和大于所有书的总重力【答案】C【解析】【详解】A书立底面给书的弹力垂直于书立底面，故 A错误；B对书进行受力分析，根据共点力平衡得书立底面给书的摩擦力不为 0，故 B错误；第2页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 C书立侧面给书的弹力垂直于书的封面，故 C正确；D对书进行受力分析，根据共点力平衡得书立给所有书作用力之和等于所有书的总重力，故 D错误。故 C。3.图（a）为某游乐场“旋转秋千”，它可以简化为图（b）所示的模型，已知圆盘的半径 d=1.5m，悬绳长 l=2.5m。圆盘以恒定的角速度转动，稳定时测得悬绳与竖直方向的夹角=37，已知sin370.6=，重力加速度210m/sg=不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.“旋转秋千”中的人做圆周运动的半径为 d B.若人和座椅的总质量为 75kg，则悬绳上的拉力为 1000N C.若减小悬绳长度，要维持夹角 保持不变，则圆盘转动的周期变小 D.若人和座椅的总质量增大，圆盘转速不变，则悬绳与竖直方向的夹角减小【答案】C【解析】【详解】A人和座椅做圆周运动的半径为 sin2.5mrdl=+=故 A 错误；B悬绳的拉力 o2 3500 3Ncos303mgTmg=故 B 错误；CD人和座椅做圆周运动时，有()2tansinmgmdl=+整理得 2costangdl=+的的 第3页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 由上式可知，若减小悬绳长度，要维持夹角 保持不变，则圆盘转动角速度变大，故周期变小；若人和座椅的总质量增大，圆盘转速不变，则悬绳与竖直方向的夹角不变，故 C 正确，D错误。故选 C。4.截至 2023年 8月，我国已发射了 21颗气象卫星，分别实现了极轨卫星和静止卫星的业务化运行如图，风云 1 号是极地轨道卫星，绕地球做匀速圆周运动的周期为 12h，风云 2 号为地球同步卫星，则下列说法正确的是（）A.风云 1 号的加速度比风云 2号的加速度大 B.风云 2 号的轨道半径为风云 1 号的两倍 C.风云 1 号的线速度为风云 2号的两倍 D.风云 1 号和风云 2 号与地心的连线每秒扫过的面积相等【答案】A【解析】【详解】A由周期公式 32rTGM=可知，风云 1号的轨道半径小，则由公式 2GMar=可知，风云 1号的加速度比风云 2号的加速度大，A正确；B由开普勒第三定律可知 21323124412rr=故 B 错误；C由公式 GMvr=可知 第4页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 1123212vrvr=故 C 错误；D由开普勒第二定律可知，风云 1 号与地心的连线在每秒内扫过的面积相等；风云 2 号与地心的连线在每秒内扫过的面积相等，但前后两者不相等，D错误。故选 A。5.2023年 10 月 3 日，在杭州亚运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹夺冠，图为朱雪莹在东京奥运会上决赛时腾空后下落的照片，朱雪莹从刚接触床面到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.朱雪莹刚接触床面时速度最大 B.朱雪莹在该过程中始终处于失重状态 C.在该过程中朱雪莹的动能全部转化为蹦床的弹性势能 D.在该过程中蹦床对朱雪莹一直做负功【答案】D【解析】【详解】A朱雪莹重力与床面的弹力等大反向时，速度最大，故 A 错误；B朱雪莹在该过程中加速度方向先向下后向上，先处于失重状态，后处于超重状态，故 B 错误；C在该过程中朱雪莹的动能和重力势能全部转化为蹦床的弹性势能，故 C 错误；D在该过程中蹦床对朱雪莹的弹力和朱雪莹的位移方向一直相反，一直做负功，故 D正确。故选 D。6.“战绳”是健身的一种流行的项目，如图（a）所示，健身者将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，可在绳中形成一列向右传播的简谐横波，图（b）是某一时刻绳子的波形，若健身者每秒钟上下抖动绳头 1次，不考虑绳波传播过程中的能量损失，则（）第5页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 A.该绳波的传播速度为 2m/s B.该时刻质点 P 的振动方向沿 y 轴正方向 C.该时刻 Q 质点的振动速度比 P质点的振动速度大 D.1s 后 P质点将往右移动 4m【答案】C【解析】【详解】A根据题意，波源振动的周期为 1s，波长为 4m，所以 4m/svT=故 A 错误；B根据“上下坡”法可得，该时刻质点 P的振动方向沿 y 轴负方向，故 B 错误；C该时刻 Q 质点处于平衡位置，速度最大，所以 Q的振动速度比 P质点的振动速度大，故 C 正确；D介质中的质点不会随波迁移，故 D 错误。故选 C。7.如图所示，一定质量的理想气体从状态 a变化到状态 b，其过程如 p-V图中从 a到 b 的直线所示，在此过程中（）A.气体温度一直下降 B.气体的内能先增大后减小 C.外界对气体一直做正功 D.气体吸收的热量一部分用于对外做功【答案】D【解析】【详解】AB由图知，气体的 pV乘积一直增大，根据 第6页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 pVCT=可知，气体的温度一直升高，内能一直增加，故 AB错误；CD气体的体积增大，则气体一直对外做功，气体的内能一直增加，根据热力学第一定律 UWQ=+可知，气体一直从外界吸热，吸收的热量用于对外功和增加内能，故 C错误，D 正确。故选 D。8.图中的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图涉及不同的原子物理知识，其中说法正确的是（）A.根据图（a）所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为 射线 B.如图（b）所示，发生光电效应时，入射光光强越强，光电子的最大初动能越大 C.卢瑟福通过图（c）所示的 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 D.利用图（d）所示的氢原子能级示意图，可以解释氢原子为何具有分立光谱【答案】CD【解析】【详解】A图（a）所示放射源射出的三种射线在磁场中运动轨迹不同，射线带正电，根据左手定则判断出射线 1 为射线，射线不带电，运动轨迹应该是直线，故射线 2 是 射线，故 A错误；B如图（b）所示，发生光电效应时，入射光频率越大，光电子的最大初动能也就越大，与入射光的强度无关，故 B错误；C卢瑟福通过图（c）所示在 粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型，故 C 正确；D利用图（d）所示的氢原子能级示意图，玻尔将量子观念引入原子领域，并能够解释氢原子的光谱特征，氢原子能级是分立的，光谱也是分立的，故 D正确；故选 CD。9.2023年 9月 26 日，广汕高铁惠州南站首趟动车 G6413以额定功率 P 在平直轨道上加速启动，若该动车的质量为 m，受到的阻力 f保持不变，其出站过程的速度时间图像如图所示。则该动车在 0t时间内（）第7页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 A.做变加速直线运动 B.牵引力做功2m12Wmv=C.最大速度mPvf=D.平均速度m2vy，故 D 错误。故选 AC。第8页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 10.图为深坑打夯机工作示意图电动机带动两个摩擦轮匀速转动，将夯杆从深坑竖直提起；当夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被松开，一段时间后又落回坑底；周而复始地这样工作，就可将坑底夯实。已知电动机皮带运行速率 v=4m/s，两摩擦轮对夯杆的压力均为42 10 NF=，与夯杆的动摩擦因数均为0.3=，夯杆的质量31 10 kgm=，坑深4.2mh=，重力加速度210m/sg=，不计空气阻力及夯实坑底引起的深度变化，则（）A.夯杆在上升阶段经历了加速运动、匀速运动和减速运动 B.夯杆下端离开坑底的最大高度为 5m C.每个打夯周期中，摩擦轮对夯杆做的功为44.2 10 J D.由题目所给信息，可以计算出该深坑打夯机的打夯周期【答案】ABD【解析】【详解】A 夯杆在上升阶段经历了向上加速运动、达到与摩擦轮共速后匀速运动，最后减速运动到最高点，故 A 正确；B夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被松开，电动机皮带运行速率 v=4m/s，夯杆下端离开坑底的最大高度为 2m5m2vhhg=+=故 B 正确；C根据能量守恒，每个打夯周期中，摩擦轮对夯杆做的功为 4m5 10 JWmgh=故 C 错误；D打夯机向上加速度 2 Fmgma=第9页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 加速时间 12svta=加速位移 1114m2xvt=匀速时间 120.05shxtv=减速时间 30.4svtg=反向运动时间 2m412hgt=解得 41st=运动总时间即周期 3.45st=故 D 正确。故选 ABD。11.图（a）为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数的实验装置，实验中利用了力传感器来测量细线的拉力大小 F，所用电源的频率为 50Hz。（1）根据本实验的测量原理，下列说法中正确的是_。A应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块 B需要平衡摩擦力 C滑块在加速运动的过程中，力传感器的示数等于沙桶的重力大小 D一定要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量 第10页/共17页 学科网（北京）股份有限公司（2）图（b）的纸带中相邻两点间有四个点未画出，则滑块的加速度a=_（结果保留两位小数）。（3）保持滑块质量不变，根据多组数据，绘制出加速度 a 与拉力 F的图像，如图（c）所示由图像_（选填“能”或“不能”）算出滑块的质量；取重力加速度210m/s=g则滑块与长木板间的动摩擦因数=_。（结果均保留两位小数）【答案】.A .0.40 .能 .0.20【解析】【详解】（1）1 A为充分利用纸带，应当先接通电源后释放滑块。故 A正确；B本实验目的是测量动摩擦因数，不需要平衡摩擦力。故 B 错误；C弹簧测力计的示数等于绳的拉力，对于沙桶和动滑轮，根据牛顿第二定律有 mg-2F=ma 可知滑块在加速运动的过程中，弹簧测力计的示数不等于沙桶的重力，故 C错误；D滑块受到的拉力可以由测力计测出，不需要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量。故 D错误。故选 A。（2）2依题意，纸带上相邻计数点间的时间间隔为 150.1sTf=根据逐差法，可得 220.40m/s4CEACxxaT=（3）34对滑块受力分析，根据牛顿第二定律可知 FMgMa=整理可得 1aFgM=结合图像的斜率和截距，可得 14.0100.20.60.2gMM=，解得 0.10kg0.20M=，即由图像能算出滑块的质量。滑块与长木板间的动摩擦因数=0.20。第11页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 12.某小组同学利用如图（a）所示实验装置验证机械能守恒定律，所用电源的频率为 50Hz。已知当地重力加速度大小。29.8m/sg=（1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是_。A打点计时器应接交流电源 B需要精确测量出重物质量 C重物下落的起始位置要靠近打点计时器 D可测量某点到 O点的距离 h，再根据公式2vgh=计算出打该点时重物速度 v（2）小组同学挑选出一条点迹清晰的纸带，如图（b）所示从打出的第一个点 O 点后某个点开始，依次标为 1、2、3、，O点与计时点 1之间还有若干个点未画出，分别测出计时点到 O点的距离，则打计时点“4”时重物的速度4v=_（结果保留三位有效数字）（3）若重物的质量 m=1kg，从重物开始下落到打计时点“4”时，重物减少的重力势能PE=_（保留二位有效数字）；实验中发现重物重力势能的减少量PE，总是略大于其动能的增加量kE，这个误差属于_（选填“系统误差”或“偶然误差”），请写出一条减小该误差的措施_。【答案】.AC#CA .3.05 .4.8 .系统误差 .重物选用质量和密度较大的金属锤；或将打点计时器两限位孔调整在同一竖直线上（或竖直方向）；或释放重物前，让整条纸带保持在竖直方向；或调整安装的器材，尽可能地减小阻力；或选择电火花打点计时器。【解析】【详解】（1）1 A打点计时器应接交流电源，故 A正确；B验证重力势能减小量与动能增加量是否相等，质量可以约去，不许测量，故 B 错误；C为了充分利用纸带，重物下落的起始位置靠近打点计时器，故 C正确；D根据打出的纸带应用匀变速直线运动的推论求出重锤的速度，不能测量某点到 O 点的距离 h，再根据公式2vgh=计算出打该点时重物速度 v，如果用公式则默认只有重力做功，机械能守恒。故 D 错误。的 第12页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 故选 AC。（2）2根据匀变速运动中间时刻速度等于全程平均速度，打计时点“4”时重物的速度 35454.9742.76m/s3.05m/s22 0.02xvT=（3）345重物减少的重力势能 p1 9.8 0.4870J4.8JEmg h=实验中测得重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，是因为克服阻力做功，这个误差是系统误差。减小该误差的措施：重物选用质量和密度较大的金属锤；或将打点计时器两限位孔调整在同一竖直线上（或竖直方向）；或释放重物前，让整条纸带保持在竖直方向；或调整安装的器材，尽可能地减小阻力；或选择电火花打点计时器。13.如图所示为一块半径为 R 的半圆形玻璃砖，AB为其直径，O为圆心。一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，第一次到达弧形表面后只有 CD 间的光线才能从弧形表面射出，已知 CO 垂直于 DO，光在真空中的传播速度为 C。求：（1）玻璃砖的折射率；（2）从玻璃砖的下表面射向 C 点的光束，经弧形表面反射后再次返回玻璃砖的下表面在玻璃砖中传播的时间。【答案】（1）2n=；（2）4Rtc=【解析】【详解】（1）从下表面垂直射入玻璃砖的光线以原方向射向弧形表面，根据题意“只有 CD间的光线才能射出”可知，到达 C、D 两点的光线刚好发生全反射。由几何关系可得，发生全反射的临界角为 45C=由折射定律可得 1sinnC=第13页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 解得玻璃砖的折射率 2n=（2）由几何关系可得，从玻璃砖下表面射向 C点的光束，经弧形表面反射后再次返回玻璃砖的下表面在玻璃砖中传播的路程为：2 cos452 2cos45RsRR=+=由折射率 cvn=则在玻璃砖中传播的时间为 stv=解得 4Rtc=14.图为跳台滑雪运动赛道的简化示意图，由助滑道、起跳区、着陆坡等组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角 均为 37，直线 AB 段长 L=100m，BC 段为圆弧状，半径 R=40m，在 B 点与直线 AB 相切，在 C点切线水平。运动员由 A点无初速下滑，从起跳区的 C 点以速度 v起跳，在空中飞行 t=4.5s后降落在着陆坡上 D点。运动员和装备总质量 m=60kg，重力加速度210m/s=g，sin370.6=，忽略空气阻力。求：（1）在起跳区 C点的速度 v的大小；（2）在 C 处运动员对起跳区压力的大小；的 第14页/共17页 学科网（北京）股份有限公司（3）由 A 至 C过程，运动员克服阻力所做的功。【答案】（1）30m/s；（2）1950N；（3）13800J【解析】【详解】（1）运动员做平抛运动由 C运动至 D，根据平抛运动规律有 212hgt=，xvt=由几何关系有 3tan4hx=联立解得 30m/sv=（2）由牛顿第二定律，运动员在 C 处有 2NvFmgmR=得 N1950NF=由牛顿第三定律得，运动员对轨道的压力大小 NN1950NFF=（3）运动员由 A至 C 过程，根据动能定理有()2f1sin37cos3702mg LRRWmv+=得由 A至 C 过程，运动员克服阻力所做的功 f13800JW=15.如图所示，水平平台上一轻弹簧左端固定在 A点，原长时在其右端 B 处放置一质量为 m=2kg 的小滑块（可视为质点），平台 AB段光滑，BC 段长 x=2m，与滑块间的动摩擦因数 1=0.25。平台右端与水平传送 第15页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 带相接于 C点，传送带长 L=5m，与滑块间的动摩擦因数=0.4。传送带右端 D点与一光滑竖直圆形轨道相切，圆形轨道半径 R=0.4m，最高点 E 处有一弹性挡板，滑块碰撞挡板前后无机械能损失。现将滑块向左压缩弹簧后突然释放，滑块可在静止的传送带上滑行至距 C点 1.5m处停下。已知传动带只可顺时针转动，重力加速度。210m/sg=。求:（1）释放滑块时弹簧的弹性势能 Ep；（2）若在相同位置释放滑块，要使滑块恰好上升到 E 点，传送带的速度 v 为多少；（3）若在相同位置释放滑块，要使滑块不脱离圆弧形轨道，且不再返回压缩弹簧，传送带的速度大小范围。【答案】（1）p22JE=；（2）2 5m/sv=；（3）02 2m/sv或2 5m/s5 2m/sv【解析】【详解】（1）滑块从释放到在传送带上静止，由能量守恒定律得：p121 Emgxmgx=+其中11.5mx=解得 p22JE=（2）滑块恰好到达 E点，有 第16页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 2=EvmgmR 得 2m/sEvgR=分析得物块在传送带经历了加速过程，设物块在传送带上加速的位移为1L，由动能定理得 1212122EWmgxmgLmgRmv+=弹 pWE=弹 解得1L=1m，又因1LL=5m故滑块在传送带先加速后匀速。从 D 到 E，由动能定理 2211222EDmgRmvmv=联立得：传送带速度为 2 5m/sDvv=（3）情况一：滑块恰好上升至圆心等高处时，设传送带速度为2v，由动能定理：22102mgRmv=解得 222 2m/svgR=假设返回经过传送带速度减零时，与 D 点相距距离为L，则有：222102mgLmv=解得 1m5mLL=故物块不会冲过 C 点，在传送带与圆心等高处往复运动，则此情况要滑块不脱离圆弧轨道02 2m/sv 情况二：物块上到最高点 E 后再恰好返回 B点，设物块在传送带上的加速位移为 s，对全程分析由动能定理 p22120EmgxmgsmgL+=解得 为 第17页/共17页 学科网（北京）股份有限公司 4.75ms=设此时传送带速度为3v，则由动能定理 2p23112Emgxmgsmv+=解得 35 2m/sv=故此情况滑块不脱离圆弧轨道只需：2 5m/s5 2m/sv 总结：要使滑块不脱离圆弧轨道，传送带的速度需满足的条件：02 2m/sv或2 5m/s5 2m/sv