[题目]某精密光学仪器上有一块玻璃砖是由一块长方体的匀质玻璃下部分挖掉一个半径为R的半圆柱形成的.其截面如图所示.CD为半圆柱体的直径.O为圆心.AD长为.一束单色光从AD边的中点E垂直射入玻璃砖.经过折射后从玻璃砖中射出.已知玻璃砖对该单色光的折射率为.光在真空中的传播速度为c.①请画出此光束在玻璃砖中的光路图.并求出该单色光从进入玻� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】某精密光学仪器上有一块玻璃砖是由一块长方体的匀质玻璃下部分挖掉一个半径为R的半圆柱形成的，其截面如图所示，CD为半圆柱体的直径，O为圆心，AD长为。一束单色光从AD边的中点E垂直射入玻璃砖，经过折射后从玻璃砖中射出。已知玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。

①请画出此光束在玻璃砖中的光路图，并求出该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖时的折射角；

②该单色光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所经历的时间。

【答案】①如图所示，θ=60°；②

【解析】

①由题意可知，作出光在介质中的光路图如图所示。

根据图示和题意

∴α=60°

由光进入该介质的产生全反射时的临界角设为C，得

可得α＞C，光线在F点全反射

根据图可知

由G点光线第一次射出介质，由折射定律得

解得

θ=60°

②根据题意，光中介质中的传播速度为

FG=FO=R

所以光在介质中传播的时间为

练习册系列答案

A. 这两束光的光子动量pIpII、能量EIEII

B. 用I、II两束光先后照射同一双缝干涉实验装置，干涉条纹间距xIxII

C. 用I、II两束光同时照射双缝干涉实验装置，在观察屏上也会出现干涉条纹

D. 用I、II两束光先后照射某金属，I光照射时恰能逸出光电子，II光照射时也能逸出光电子

【题目】如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过这两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能是（　　）

A.B.C.1D.2

【题目】如图所示，一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上，一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时，底部阀门关闭，缸内气体体积为气缸容积的，温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热，使缸内气体温度缓慢上升到400K。

(i)求此时缸内气体的压强；

(ii)打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，求活塞缓慢回到初始位置时，缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。

【题目】如图所示，甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1m/s和0.5m，B是AC连线的中点；乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是（　　）

A.甲图中AB两点的竖直高差为10cm

B.甲图中C点正处于平衡位置且向水面下运动

C.从甲图所示时刻开始经0.25s，B点通过的路程为20cm

D.乙图所表示的是波的衍射现象

E.在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高

【题目】宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即，为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度与速度的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为、，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为，星球的半径为，引力常量为，忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出(　　)

A.滑块的质量为

B.星球的密度为

C.星球的第一宇宙速度为

D.该星球近地卫星的周期为

【题目】如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的小金属球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（Hd），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：

(1)如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d＝________mm；

(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及金属球的直径d满足表达式________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒；

(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将_____（填“增加”“减小”或“不变”）。

【题目】如图所示，在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为R的圆，圆心坐标为（R，0），圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子（不计重力），以速度为v0从第二象限的P点，沿平行于x轴正方向射入电场，通过坐标原点O进入第四象限，速度方向与x轴正方向成，最后从Q点平行于y轴离开磁场，已知P点的横坐标为。求：

（1）带电粒子的比荷；

（2）圆内磁场的磁感应强度B的大小；

（3）带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。

【题目】一探究小组要测定一节旧电池的电动势和内阻，现有一个电流表表头G（600Ω、1.5mA）和两个电阻箱R1（0.01-99.99Ω）、R2（1~9999Ω）。探究小组用表头改装成一个满偏电流为0.6A的电流表用以测量。

(1)在图甲中补充完整实验电路图，并在图中标明R1、R2_______；

(2)按电路图连接实验电路，将其中一个电阻箱调至确定值，另一电阻箱调至一定的值，闭合开关S，保持__________（填“R1”或“R2”）不变，多次调节另一电阻箱阻值R，并记录与其对应的改装后的电流表的读数J描点做出了-R的图像如图乙根据图像可知，电池电动势E=__________V，内阻r=________Ω（不考虑电流表的内阻）；

(3)实验中的相对误差=×100%。本实验中，求电池内阻时因改装后电流表的内阻带来的相对误差为__________%（保留三位有效数字）。

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