衡水金卷2022-2023学上学期高三年级期末考试(湖南专版)物理考试试卷

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衡水金卷2022-2023学上学期高三年级期末考试(湖南专版)物理试卷答案

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14.选修3一4(15分)(1)由于地球表面存在大气层,所以人们早晨观察到的日出时刻将提前一段时间,并且由于介质对不同颜色的光的折射率不同,所以人们早晨观察到的日出时刻的光的颜色先后也不同。如图所示为早晨日出时刻的太阳光路示意图。已知地球半径为R,地球周围大气层空气的厚度为h。,假设正常天气地球大气层空气的密度均匀,其折射率为n1;雾霾天气地球大气层空气的密度也均匀,折射率增大为n2;太阳光在可见光范围内包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光;太阳光可视为平行光且只考虑空气对太阳光的折射作用。则①人们在正常天气的早上最先看到日出时刻的光(选填可见光的颜色);②人们在雾霾天气的早上看到日出时刻的红光比人们在正常天气的早上看到日出时刻的红光(选填“提前”或“滞后”)一段时间。(2)有一放在空气中的透明介质球,其折射率n=1.4、半径R=10cm,在玻璃球内有一与球心距离d=5cm的点光源S可向各个方向发光,如图所示。(i)通过计算说明点光源发出的所有光都能够射出玻璃球;(ii)求射出玻璃球的光线的折射角的最大值和最小值。

衡水金卷2022-2023学上学期高三年级期末考试(湖南专版)物理第一部分

20.(12分)如图是一种弹射游戏装置示意图,该装置配有小车,弹射器将小车弹出后依次沿两个半径不同、平滑连接但不重叠的光滑圆轨道1、2运动,接着冲上两段平滑连接的光滑圆弧轨道CD、DE,,直至从E点平抛落回与C点等高的水平面上。轨道1、2的圆心分别为O1、O2,半径分别为R1=20cm、R2=10cm,OA为水平光滑轨道,AC为长度L=60cm的水平粗糙轨道,滑动摩擦因数=23,圆弧轨道CD、DE的半径均为R3=20cm,对应圆心角θ均为37^,水平轨道与圆弧轨道CD相切于C点。可视为质点的小车质量m=0.1kg,游戏时弹射器将小车自O点以一定初速度弹出,轨道各部分平滑连接,g取10m/s^2。(1)求小车通过轨道1最高点B的最小速度vB;(2)改变弹射器对小车的冲量,但小车均能通过轨道1、2.写出小车通过轨道2最低点4.时,受到轨道的支持力大小与弹射器对小车冲量大小的关系式;(3)若小车能够通过轨道1.且小车整个运动过程均不脱离轨道,求小车从E点水平抛出后,其落到水平面上的点与E点的水平距离X的范围。第20题图

衡水金卷2022-2023学上学期高三年级期末考试(湖南专版)物理第二部分（待更新）

13.(8分)某节目中有一“跑步接球”的挑战项目:水平直跑道的终点线正上方H=8.5m处固定一抓球装置,可通过跑道上的按钮装置控制球的释放,按钮装置可沿跑道移动.挑战者首先确定按钮到终点线的水平距离,然后在跑道上由静止起跑,经过按钮时按下,同时球被释放;若挑战者经过终点时能接住球,则为挑战成功,按钮到终点的水平距离即为挑战成绩,水平距离越大挑战成绩越好.挑战者经过按钮前后运动状态可视为不变,起跑加速度a=3m/s^2,可达最大速度v=9m/s,假设球下落时做自由落体运动,每次接球高度都在h=1.3m,取重力加速度g=10m/s^2.问:(1)若挑战者发挥正常,能取得最好的成绩,跑道长度至少为多少?(2)若跑道长L=15.3m,求挑战者能取得的最好成绩.