题目内容

【题目】某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下:在白纸上做一直线MN,并做出它的一条垂线AB,将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直边与直线MN对齐,在垂线AB上插两个大头针P1和P2,然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃的折射率。实验中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等。

(1)某同学用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是:__________________________。他应采取的措施是将半圆形玻璃砖沿MN线:_____(填:上移或下移)。

(2)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,最少应插_____枚大头针。

(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图,为了计算折射率,应该测量的量(在光路图上标出)有:________________,计算折射率的公式是:_____。

【答案】入射光线AB离圆心较远,在半圆形面发生了全反射上1入射角i和折射角r

【解析】

(1)光线P1P2垂直界面进入半圆柱形玻璃砖后到达圆弧面上的入射角大于临界角,发生全反射现象,光不能从圆弧面照射出来;向上移动半圆柱形玻璃砖,使到达圆弧面上的光线的入射角小于临界角;
(2)作出光路图如图:

只需要一根大头针就可以确定出折射光线1;
(3)为了计算折射率,应该测量的量有入射角i和折射角r,计算折射率的公式是:;

练习册系列答案
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【题目】下列说法正确的是__________

A.花粉颗粒在水中做布朗运动,反应了花粉分子在不停的做无规则运动

B.外界对气体做正功,气体的内能不一定增加

C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距

D.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

E.晶体熔化过程中,分子的平均动能保持不变,分子势能增大

【答案】BCE

【解析】A、花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了水分子在不停的做无规则运动,故A错误;
B、外界对气体做正功,气体可能同时放热,根据热力学第一定律公式 ,气体的内能不一定增加,所以B选项是正确的;
C、影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是相对湿度,与空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距有关,所以C选项是正确的;
D、第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律,即自发的热现象具有方向性,故D错误;
E、晶体熔化过程中,温度不变,故分子的平均动能保持不变,但吸收热量,说明内能增加,故分子势能增大,故E正确;

故选BCE

【题型】填空题
【结束】
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【题目】如图所示,在一端封闭,另一端开口向上的竖直玻璃管,用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为300K,大气压强p0=76cmHg;

(i)若缓慢对玻璃管加热,当管中气体的温度上升60K时水银柱上表面与管口刚好相平,求玻璃管的总长度;

(ii)若保持管内温度始终为300K,现将水银缓慢注入管中,知道水银柱上表面与管口相平,求此时玻璃管内水银柱的总长度。

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