满分5 > 高中物理试题【答案带解析】

如图所示,ABC为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面,该种材料的折射率,AC是...

如图所示,ABC为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面,该种材料的折射率AC是一半径为R的1/4圆弧,O为圆弧面圆心,ABCD构成正方形,在O处有一点光源。从点光源射入圆弧AC的光线,进入透明材料后首次射向ABBC界面时,有一部分不能从ABBC界面直接射出。下面的问题只研究进入透明材料后首次射向ABBC界面的光线,已知AB面上的P点到A点的距离为。求:

(ⅰ)从P点射出的光线的折射角;   

(ⅱ)ABBC截面上没有光线射出部分的总长度。

 

(1) θ2=60° (2) 【解析】设射向P点的光线入射角为θ1, 根据折射定律 解得θ2=60° 设材料的临界角为C,射向M点的光线恰好发生全反射,则有 AB截面没有光线射出部分的长度 两截面上没有光线射出部分的总长度或0.59R  
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考点分析:
考点1:光的折射
考点2:光的全反射
  
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如图所示,一简谐横渡在某区域沿x轴传播,实线at=0时刻的波形图线,虚线bt=0.5s时刻的波形图线,虚线bx轴交点P的坐标为xP=1m。下列说法正确的是      

A. t=0时刻P质点的位移为5cm

B. 这列波的传播速度大小可能为30m/s

C. 这列波的波源振动频率可能为2.5Hz

D. t=l.5s时刻P点一定处于波谷位置

E. 若该波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象

 

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如图所示,两个截面积都为S的圆柱形容器,右边容器高为H,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到新的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的12倍,已知外界大气压强为P0,求此过程中气体内能的增加量。

 

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下列说法中正确的是       

A. 布朗运动间接反映了分子运动的无规则性

B. 两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小

C. 温度相同的氢气和氧气中,氢气分子和氧气分子的平均速率不同

D. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体

E. 不违背能量守恒定律的第二类永动机是有可能制成的

 

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如图所示,长木板B的质量为m2=1.0 kg,静止放在粗糙的水平地面上,质量为m3=1.0 kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端。一个质量为m1=0.5kg的物块A从距离长木板B左侧l=9.5 m处,以速度v0=10m/s向着长木板运动。一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰(时间极短),之后三者发生相对运动,整个过程物块C始终在长木板上。已知物块A及长木板与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1,物块C与长木板间的动摩擦因数μ2=0.2,物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:

(1)碰后瞬间物块A和长木板B的速度;

(2)长木板B的最小长度和物块A离长木板左侧的最终距离。

 

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质谱仪是一种测带电粒子质量和分析同位素的重要工具。如图所示为一种质谱仪的原理示意图,粒子源产生的电荷量为q的正离子,飘入加速电场加速后,刚好沿直线通过速度选择器,通过狭缝O沿垂直磁场的方向进入偏转磁场,并打在底片上的中点P处。已知速度选择器中的电场强度为E,磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B。,放置底片的区域MN=L,且ONL。不考虑离子的重力和进入加速电场前的初速度。

(1)求离子的质量m和加速电场的电压U;

(2)只改变偏转磁场磁感应强度的大小,可调节离子打在底片上的位置。为使离子打在底片上,求偏转磁场磁感应强度的调节范围(用B0表示)。

 

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