精品解析：河北省衡水市冀州中学2025-2026学年高三上学期开学物理试题

2025-2026学年上学期开学考试 高三年级物理试题 一、单选题（每题4分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 伽利略通过“小球在斜面上的运动”实验推出了落体运动规律 B. 牛顿通过理想斜面实验得出了牛顿第一定律 C. kg、m、N、A都是国际单位制中的基本单位 D. 速度和加速度都运用了比值定义法 2. 下列关于教材中的四幅图片，说法正确的是（ ） A. 图甲：氡的半衰期为3.8天，则经过11.4天，氡的质量减少八分之七 B. 图乙：质量数越大，原子核的结合能越大，比结合能一定越大 C. 图丙：加在光电管两端的电压越大，光电流也越大 D. 图丁：α粒子散射实验，其中有部分α粒子发生大角度偏转，是因为与原子中的电子碰撞造成的 3. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于能级，、、是氢原子跃迁过程中所产生的光，、、三种光在真空中的波长分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生4种不同频率的光 B. C. D 与光相比，光光子能量更大 4. 一根细线系着一个质量为的小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为，如图所示。现将的方向由图示位置逆时针旋转至竖直方向的过程中，小球始终在图中位置保持平衡，则（　　） A. 绳子拉力一直增大 B. F一直减小 C. F的最小值为 D. F的最小值为 5. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光，圆形区域周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙），设光的折射率为。则下列说法正确的是（ ） A. 在水中，光的波长比光小 B. 水对光的折射率比光大 C. 在水中，光的传播速度比光小 D. 复色光圆形区域的面积为 6. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ） A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s 7. 为了备战2020年东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知运动员原地静止站立（不起跳）摸高为，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降，经过充分调整后，发力跳起摸到了的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取。则（　　） A. 起跳过程的速度变化和离地上升到最高点过程速度变化相同 B. 起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度小 C. 起跳过程中运动员的加速度为 D. 从开始起跳到双脚落地需要 二、多选题（每题6分，选不全得3分，错选不得分） 8. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图1中的对应的是Ⅰ B. 图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ C. Ⅰ光子动量大于Ⅱ的光子动量 D. P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大 9. 两款儿童玩具电动车与计算机相连，在平直道路上进行竞速比赛，时两车从同一位置同时同向运动，通过计算机得到两车的图像如图所示（为位移，为时间），下列说法正确的是（　　） A. 车的速度变化比车快 B. 开始运动后车在前，后来车在前 C. 两车相遇前相距最远距离为 D. 两车在运动过程中只能相遇一次 10. 如图所示，在粗糙的水平台面上叠放有质量均为m的A、B两物块，用跨过光滑定滑轮的轻绳将A与质量为m的物块C连接，滑轮左侧轻绳水平且足够长，右侧轻绳竖直，初始时用手（图中未画出）抓住A，系统处于静止状态。松手后，A、B（相对静止）一起以大小为（g为重力加速度大小）的加速度向右做匀加速运动。A、B间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，A始终未碰到滑轮。下列说法正确的是（　　） A. A与台面间的动摩擦因数为 B. B受到的摩擦力大小为 C. 若将B取走，C的加速度大小为 D. 若将B取走，滑轮受到轻绳的作用力大小为 三、实验题（每空2分） 11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学某次测量时，手轮上的示数如图甲所示，其示数为______mm。如图乙，若测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则单色光的波长______（用d、l、x表示）。如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，真实值______（选填“大于”“小于”或“等于”）测量值。 12. 某组同学做测量玻璃的折射率实验 （1）如图甲所示，在本实验中，为了减小误差，下列说法正确的是（ ） A. 实验时，大头针P1和P2之间、P3与P4之间的距离要小一些 B. 入射角应适当大一些，但也不宜太大 C. 在操作时，手不能触摸玻璃砖的光学平面，也不能用玻璃砖代替直尺画界面 D. 实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置可上下移动 （2）如图乙所示，A同学在实验中将玻璃砖界面和间距画得过宽了。若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值（选填A.“大于” B.“小于” C.“等于”） （3）B同学先用插针法正确画出光路图如图丙，AO为入射光线，OB为折射光线。他过B点向交界面作垂线BN，延长AO与垂线BN交于点M。则该玻璃的折射率为n=______（用丙图中线段长度表示）。 13. 某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图甲所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移（以打开定位传感器时手机的位置为初位置）。实验步骤如下： 钩码个数n 1 2 3 4 5 手机位移x/cm 0.98 2.02 3.01 3.98 5.01 ①按图甲安装实验器材，弹簧上端固定横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同一竖直线上； ②手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器； ③在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，记录手机下降的位移； ④改变钩码个数，重复上述操作，记录相应的位移，数据如表格乙所示。 （1）上述步骤_________（填序号）中有一处有遗漏不完整，请指出并将该部分补充完整_________。 （2）在图丙所示的坐标纸中描点作出图像_________； （3）已知每个钩码的质量为，重力加速度，由图丙可以求得弹簧的劲度系数为_________N/m（保留三位有效数字）。 四、解答题（本大题共3小题，共34分，写出必要的公式和计算过程，否则不给分） 14. 有一形状特殊的玻璃砖如图所示，AB为圆弧，O为圆弧的圆心，半径OA=10cm，AOCD为矩形，AD=20cm，一束光沿着平行于BC的方向从玻璃砖AB弧面上的E点射入，∠BOE=60°，已知光在此玻璃砖中折射率，光在真空中速度c=3×108m/s。求： （1）这束光在玻璃砖中的第一个射出点到C的距离。（结果可保留根号） （2）这束光从射入到第一次射出的过程中，在玻璃砖中传播的时间。 15. 为将一批圆筒从车厢内卸下，工人师傅利用两根相同的钢管A、B搭在水平车厢与水平地面之间构成一倾斜轨道，两钢管底端连线与车厢尾部平行，轨道平面与地面夹角θ=37°，如图甲所示。车厢内有两种不同的圆筒P、Q，图乙所示为圆筒P置于轨道上时圆筒P与钢管A、B的截面图，当两钢管间的距离与圆筒P的截面半径R相等时，轻推一下圆筒P，圆筒P可沿轨道匀速下滑。已知圆筒P、Q的质量均为m，重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos37°=0.8。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略钢管粗细。 （1）求此时圆筒P受到钢管的摩擦力f的大小； （2）求此时单根钢管对圆筒P的支持力的大小（结果可保留根号）； （3）工人师傅想通过调整两钢管间的距离（夹角θ=37°不变），使圆筒Q被轻推后匀速下滑，但是发现无论怎样调整都不能使圆筒Q匀速或加速下滑，试通过计算分析圆筒Q与轨道间的动摩擦因数满足的条件。 16. 在距水平地面高0.8m处先后依次由静止释放A、B、C三个小球，三小球释放位置接近但不重合，运动过程中小球之间不会发生碰撞。小球可视为质点，相邻两小球释放的时间间隔Δt相同，且Δt<0.4s。所有小球每次与地面碰撞后均以原速率反弹，忽略碰撞时间。已知A、B两球第一次出现在同一高度时离地面的高度为0.35m，重力加速度，忽略空气阻力。 求： （1）A球第一次落地的时间和速度； （2）相邻两球释放的时间间隔； （3）A、B两球第2025次出现在同一高度时，C球与A、B两球之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年上学期开学考试 高三年级物理试题 一、单选题（每题4分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 伽利略通过“小球在斜面上的运动”实验推出了落体运动规律 B. 牛顿通过理想斜面实验得出了牛顿第一定律 C. kg、m、N、A都是国际单位制中的基本单位 D. 速度和加速度都运用了比值定义法 【答案】A 【解析】 【详解】A．伽利略通过“小球在斜面上的运动”实验推出了落体运动规律，A正确； B．牛顿第一定律是建立在伽利略的理想斜面实验的基础上提出的，B错误； C．kg、m、A是国际单位制的基本单位，而N不是国际单位制的导出单位，C错误； D．速度的定义式 运用了比值定义法，而加速度 不是比值定义法，D错误。 故选A。 2. 下列关于教材中的四幅图片，说法正确的是（ ） A. 图甲：氡的半衰期为3.8天，则经过11.4天，氡的质量减少八分之七 B. 图乙：质量数越大，原子核的结合能越大，比结合能一定越大 C. 图丙：加在光电管两端的电压越大，光电流也越大 D. 图丁：α粒子散射实验，其中有部分α粒子发生大角度偏转，是因为与原子中的电子碰撞造成的 【答案】A 【解析】 【详解】A．氡的半衰期为 3.8 天，经过 3.8 天氡的质量变为原来的一半，7.6 天为原来的四分之一，11.4 天为原来的八分之一，质量减少了八分之七，故 A 正确。 B．图乙展示的是“核子数与核结合能及比结合能”的关系，随质量数增大，总结合能虽增大，但比结合能并非随质量数增大而增大，尤其在铁(Fe)附近达到最大，故 B 错误。 C．光电效应中，光电流随外加电压增大先上升，达到饱和值后即不再增大，图丙的饱和电流主要由入射光强度决定，故“电压越大光电流越大”并不总成立，故 C 错误。 D．α 粒子散射实验中，发生大角度偏转的主要原因是 α 粒子与带正电的原子核之间的库仑斥力，电子质量很小，作用极弱，不足以使 α 粒子发生大角度偏转，故 D 错误。故选 A。 3. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于能级，、、是氢原子跃迁过程中所产生的光，、、三种光在真空中的波长分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生4种不同频率的光 B. C. D 与光相比，光光子能量更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，根据 可知最多产生6种不同频率的光，故A错误； BC．根据，， 可得， 则有，故B错误，C正确； D．与光相比，光光子能量更小，故D错误。 故选C。 4. 一根细线系着一个质量为的小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为，如图所示。现将的方向由图示位置逆时针旋转至竖直方向的过程中，小球始终在图中位置保持平衡，则（　　） A. 绳子拉力一直增大 B. F一直减小 C. F的最小值为 D. F的最小值为 【答案】C 【解析】 【详解】小球受到重力mg，绳上的拉力T及外力F的作用而处于平衡状态，作出矢量三角形如图所示 将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中，在力的平行四边形中，可以看到F先变小后变大，绳子的拉力一直减小。且当F与T垂直时，F取得最小值，此时 故选C。 5. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光，圆形区域周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙），设光的折射率为。则下列说法正确的是（ ） A. 在水中，光的波长比光小 B. 水对光的折射率比光大 C. 在水中，光的传播速度比光小 D. 复色光圆形区域的面积为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，圆形区域的面积是有光折射形成的，而圆形区域的边界则是光线在水面发生了全反射，由图乙可知大圆边界为光发生全反射所形成，而小圆边界恰是光在此处发生了全反射，其发生全反射的几何图像如图所示 则根据几何关系可知，发生全反射的临界角 根据全反射的临界角与折射率之间的关系 可知 而频率越大，折射率越大，由此可知频率关系 又根据 可知，频率越小波长越大，则可知在水中，光的波长比光大，故AB错误； C．根据 可知，折射率越大，在同种介质中的传播速度越小，因此可知在水中，光的传播速度比光大，故C错误； D．设光所形成的圆形区域的半径为，则根据几何关系有 解得 则其面积 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ） A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS间的距离为x，则根据题意有 ， 联立解得 t2= 4t1，vT = vR－10 再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有 vT = vR－a∙5t1 则 at1= 2m/s 其中还有 解得 联立解得 故选C。 7. 为了备战2020年东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知运动员原地静止站立（不起跳）摸高为，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降，经过充分调整后，发力跳起摸到了的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取。则（　　） A. 起跳过程的速度变化和离地上升到最高点过程速度变化相同 B. 起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度小 C. 起跳过程中运动员的加速度为 D. 从开始起跳到双脚落地需要 【答案】C 【解析】 【详解】A．起跳过程运动员向上匀加速运动，速度变化方向向上，离地上升到最高点过程向上做匀减速运动，速度变化方向向下，故A错误； B．设离地瞬间运动员的速度为，则起跳过程的平均速度为 离地上升到最高点过程的平均速度为 可知起跳过程的平均速度等于离地上升到最高点过程的平均速度，故B错误； C．离开地面到上升到最高点的过程中，重心上升距离为 运动员离开地面后做竖直上抛运动，设离地瞬间运动员的速度为，则有 解得 在起跳过程中，根据速度位移公式可知 解得 故C正确； D．起跳过程所用时间为 离开地面到上升到最高点的过程所用时间为 自由下落所用时间为 则从开始起跳到双脚落地需要的时间为 故D错误。 故选C。 二、多选题（每题6分，选不全得3分，错选不得分） 8. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图1中的对应的是Ⅰ B. 图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ C. Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量 D. P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大 【答案】CD 【解析】 【详解】根据题意可知。氢原子发生能级跃迁时，由公式可得 可知，可见光I的频率大，波长小，可见光Ⅱ的频率小，波长大。 A．可知，图1中的对应的是可见光Ⅱ，故A错误； B．由公式有，干涉条纹间距为 由图可知，图2中间距较小，则波长较小，对应的是可见光I，故B错误； C．根据题意，由公式可得，光子动量为 可知，Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C正确； D．根据光电效应方程及动能定理可得 可知，频率越大，遏止电压越大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D正确。 故选CD。 9. 两款儿童玩具电动车与计算机相连，在平直道路上进行竞速比赛，时两车从同一位置同时同向运动，通过计算机得到两车的图像如图所示（为位移，为时间），下列说法正确的是（　　） A. 车的速度变化比车快 B. 开始运动后车在前，后来车在前 C. 两车相遇前相距最远距离为 D. 两车在运动过程中只能相遇一次 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据匀变速运动的位移公式 整理得 在图像中是直线，由此可得 ，，， 因为车的加速度大，车的速度变化快，车初速度大，但加速度小，故开始运动后车在前，后来车在前，故AB错误； C．当两车速度相同时，两车相距最远，由 得 两车相距最远距离为 故C正确； D．两车相遇有，即 解得 只有一解，相遇一次，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，在粗糙的水平台面上叠放有质量均为m的A、B两物块，用跨过光滑定滑轮的轻绳将A与质量为m的物块C连接，滑轮左侧轻绳水平且足够长，右侧轻绳竖直，初始时用手（图中未画出）抓住A，系统处于静止状态。松手后，A、B（相对静止）一起以大小为（g为重力加速度大小）的加速度向右做匀加速运动。A、B间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，A始终未碰到滑轮。下列说法正确的是（　　） A. A与台面间的动摩擦因数为 B. B受到的摩擦力大小为 C. 若将B取走，C的加速度大小为 D. 若将B取走，滑轮受到轻绳的作用力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对整体受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 故A正确； B．对B受力分析，由牛顿第二定律可得 故B错误； CD．若将B取走，对A、C受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 对C受力分析，由牛顿第二定律可得 解得 则滑轮受到轻绳的作用力大小为 故C错误；D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分） 11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学某次测量时，手轮上的示数如图甲所示，其示数为______mm。如图乙，若测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x，双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则单色光的波长______（用d、l、x表示）。如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，真实值______（选填“大于”“小于”或“等于”）测量值。 【答案】 ①. 0.820 ②. ③. 小于 【解析】 【详解】[1]根据螺旋测微器的读数规律可知，该读数为 [2] 第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x，则有 根据干涉条纹公式有 解得 [3]干涉条纹公式中的指相邻明条纹，或者相邻暗条纹中心线之间的垂直距离，可知，根据如图丙所示情况下测量干涉条纹的间距时，真实值小于测量值。 12. 某组同学做测量玻璃的折射率实验 （1）如图甲所示，在本实验中，为了减小误差，下列说法正确的是（ ） A. 实验时，大头针P1和P2之间、P3与P4之间的距离要小一些 B. 入射角应适当大一些，但也不宜太大 C. 在操作时，手不能触摸玻璃砖的光学平面，也不能用玻璃砖代替直尺画界面 D. 实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置可上下移动 （2）如图乙所示，A同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过宽了。若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值（选填A.“大于” B.“小于” C.“等于”） （3）B同学先用插针法正确画出光路图如图丙，AO为入射光线，OB为折射光线。他过B点向交界面作垂线BN，延长AO与垂线BN交于点M。则该玻璃的折射率为n=______（用丙图中线段长度表示）。 【答案】（1）BC （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 A．为减小实验误差，大头针P1和P2之间、P3与P4之间的距离要大一些，故A错误； B．为减小实验误差，入射角应适当大一些，但也不宜太大，故B正确； C．在操作时，手不能触摸玻璃砖的光学平面，也不能用玻璃砖代替直尺画界面，否则会影响玻璃砖的折射率，故C正确； D．实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置不可上下移动，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 以实线作出实际光路图，用虚线作出测量光路图，如图所示 根据图像可知，光进入玻璃砖的入射角不变，测量时的折射角偏大，则折射率的测量值将偏小。 【小问3详解】 令法线与入射光线之间的夹角，即入射角为，法线与折射光线之间的夹角，即折射角为，根据几何关系有＝，＝ 根据折射率的表达式有 13. 某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图甲所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移（以打开定位传感器时手机的位置为初位置）。实验步骤如下： 钩码个数n 1 2 3 4 5 手机位移x/cm 0.98 2.02 3.01 3.98 5.01 ①按图甲安装实验器材，弹簧上端固定在横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同一竖直线上； ②手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器； ③在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，记录手机下降的位移； ④改变钩码个数，重复上述操作，记录相应位移，数据如表格乙所示。 （1）上述步骤_________（填序号）中有一处有遗漏不完整，请指出并将该部分补充完整_________。 （2）在图丙所示的坐标纸中描点作出图像_________； （3）已知每个钩码的质量为，重力加速度，由图丙可以求得弹簧的劲度系数为_________N/m（保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. ③ ②. 应当手机和钩码静止时记录手机下降位移 （2） （3）（） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]步骤③有一处有遗漏不完整；在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，当手机和钩码静止时记录手机下降的位移x； 【小问2详解】 根据描点法，所作图像如图所示 【小问3详解】 根据胡克定律 整理得 由n-x图像可知，图像的斜率 结合n-x函数，图像斜率 联立可得劲度系数 四、解答题（本大题共3小题，共34分，写出必要的公式和计算过程，否则不给分） 14. 有一形状特殊的玻璃砖如图所示，AB为圆弧，O为圆弧的圆心，半径OA=10cm，AOCD为矩形，AD=20cm，一束光沿着平行于BC的方向从玻璃砖AB弧面上的E点射入，∠BOE=60°，已知光在此玻璃砖中折射率，光在真空中速度c=3×108m/s。求： （1）这束光在玻璃砖中的第一个射出点到C的距离。（结果可保留根号） （2）这束光从射入到第一次射出的过程中，在玻璃砖中传播的时间。 【答案】（1）cm （2）1.7×10-9s 【解析】 【小问1详解】 光路如图所示，入射光经过折射后先到达BC边的F点 由几何关系可得入射角为60°，根据折射定律 可得折射角r=30° 因为∠BOE=60°，所以∠BFE=30°，OF=OE=10cm，CF=10cm 在F点入射角β=60°，临界角 而，所以F点发生全反射 反射光到达CD边G点，入射角γ=30° 因为 所以在G点第一次射出CG=cm 【小问2详解】 根据，光在玻璃砖中传播的速度m/s 且EF=cm，FG=cm 光在玻璃砖中传播路程为s= EF+FG=cm 传播时间s≈1.7×10-9s 15. 为将一批圆筒从车厢内卸下，工人师傅利用两根相同的钢管A、B搭在水平车厢与水平地面之间构成一倾斜轨道，两钢管底端连线与车厢尾部平行，轨道平面与地面夹角θ=37°，如图甲所示。车厢内有两种不同的圆筒P、Q，图乙所示为圆筒P置于轨道上时圆筒P与钢管A、B的截面图，当两钢管间的距离与圆筒P的截面半径R相等时，轻推一下圆筒P，圆筒P可沿轨道匀速下滑。已知圆筒P、Q的质量均为m，重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos37°=0.8。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略钢管粗细。 （1）求此时圆筒P受到钢管的摩擦力f的大小； （2）求此时单根钢管对圆筒P的支持力的大小（结果可保留根号）； （3）工人师傅想通过调整两钢管间的距离（夹角θ=37°不变），使圆筒Q被轻推后匀速下滑，但是发现无论怎样调整都不能使圆筒Q匀速或加速下滑，试通过计算分析圆筒Q与轨道间的动摩擦因数满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设两钢管对圆筒P的支持力的合力为N，摩擦力的合力为f，圆筒P受力如图所示 垂直轨道平面方向有 沿轨道平面方向有 解得 ， 【小问2详解】 由几何知识可知，将圆筒P所受支持力的合力N沿AO、BO方向分解，如图所示 则 解得 【小问3详解】 结合以上分析，可知两钢管间的距离越小，则单根钢管对圆筒Q的支持力越小，当两根钢管紧靠在一起时，支持力最小，此时单根钢管对圆筒Q的滑动摩擦力最小，有 其中 无论怎样调整都不能使圆筒Q下滑，则 联立解得 16. 在距水平地面高0.8m处先后依次由静止释放A、B、C三个小球，三小球释放位置接近但不重合，运动过程中小球之间不会发生碰撞。小球可视为质点，相邻两小球释放的时间间隔Δt相同，且Δt<0.4s。所有小球每次与地面碰撞后均以原速率反弹，忽略碰撞时间。已知A、B两球第一次出现在同一高度时离地面的高度为0.35m，重力加速度，忽略空气阻力。 求： （1）A球第一次落地的时间和速度； （2）相邻两球释放的时间间隔； （3）A、B两球第2025次出现在同一高度时，C球与A、B两球之间的距离。 【答案】（1）0.4s，4m/s （2）0.2s （3）0.4m 【解析】 【小问1详解】 根据题意下落高度，由自由落体运动规律可知 解得 此时球速度为 【小问2详解】 、两球第一次出现在同一高度时，对B球有 解得 A球做竖直上抛运动至与B球等高时，有 解得 相邻两球释放时间间隔为 【小问3详解】 根据分析可知、第二次出现在同一高度时，球向下运动，球向上运动，设第一次相遇后再经过时间再次相遇，则根据对称性可知 解得 离地高度 设第二次相遇后再经过时间再次相遇，根据对称性， 第三次相遇时 解得 离地高度 则根据运动的周期性，可知、球在奇数次相遇时距离地面高度为处，、两球第次出现在同一高度时，球下落的高度为 球与、两球之间的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $