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如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球...

如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求

1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;

2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离.

 

(1) (2)2.74R 【解析】 (i)如图所示: 从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角i0时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l. ① 设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有② 由几何关系有③ 联立①②③式并利用题给条件,得④ (ii)设与光轴距的光线在球面B点折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律有 ⑤ 设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有⑥ 由几何关系有⑦ ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得⑨  
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如图所示,两列相干简谐横波在同一区域传播,实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷,已知两列波的振幅均为A、频率均为f.此刻,ac是波峰与波谷相遇点,b是波谷与波谷相遇点,d是波峰与波峰相遇点,下列说法中正确的是(  )

A.b点振幅为2A

B.ac两点始终处在平衡位置

C.ac连线的中点始终处在平衡位置

D.从该时刻起,经过时间b点移动到d

E.从该时刻起,经过时间b点到达平衡位置

 

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如图所示,内壁光滑的水平放置气缸被两个活塞分成A、B、C三部分,两活塞间用轻杆连接,活塞厚度不计,在E、F两处设有限制装置,使左边活塞只能在E、F之间运动, E、F之间的容积为.开始时左边活塞在E处,A部分的容积为,A部分内气体的压强为为大气压强),温度为297K;B部分的容积为,B部分内气体的压强为,温度恒为297K;C部分内为真空.现缓慢加热A部分内气体,直至温度升为399.3K.求:

(1)活塞刚离开E处时的温度

(2)A部分内气体最后的压强p.

 

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关于生活中的热学现象,下列说法正确的是_____。

A. 夏天和冬天相比,夏天的气温较高,水的饱和汽压较大,在相对湿度相同的情况下,夏天的绝对湿度较大

B. 民间常用“拨火罐”来治疗某些疾病,方法是用镊子夹一棉球,沾一些酒精,点燃,在罐内迅速旋转一下再抽出,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被 “吸”在皮肤上,其原因是,当火罐内的气体体积不变时,温度降低,压强增大

C. 盛有氧气的钢瓶,在27℃的室内测得其压强是9.0 x l06Pa.将其搬到- 3℃的工地上时,测得瓶内氧气的压强变为7.8×106Pa,通过计算可判断出钢瓶漏气

D. 汽车尾气中各类有害气体排人大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气又变废为宝

E. 一辆空载的卡车停于水平地面,在缓慢装沙过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体向外界放热

 

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如图所示,有一发射器正对竖直轴OO并绕轴高速旋转的纸质圆筒B水平变速发射质量为m10.01kg的子弹A,子弹A运动中穿过圆筒B且只在B上留下一个弹孔,子弹穿过B后击中质量为m20.99kg的木块C并留在C(AC可视为质点),C在长木板D的左端,已知D的质量m33kg、长度L10.375m且处在光滑的水平桌面上;水平桌面的右端有一很薄的与D等高的固定挡板E,D的右端到E的距离L20.125m,D碰到E即被锁定,此后C可能飞到桌面下方的水平地面上;已知纸质圆筒直径d30cm、匀速旋转的角速度ωπ×103rad/s,CD之间的动摩擦因数μ0.1,D的上表面距离地面高H5m,子弹穿过纸筒的过程中所受的摩擦力忽略不计,g10m/s2.

(1)为了让子弹穿过纸质圆筒的时间尽可能短,变速发射器可发射的三级初速度分别是多少?

(2)在三级初速度发射的子弹中,最终能否与长木板D达到共同速度?在能与D达到共速情形时AC整体能否落到地面上?若能,AC整体落到地面上距桌边的距离多大?

 

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足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨的宽度L=0.5m,其下端与R=1Ω的电阻连接,质量为m=0.2kg的导体棒(长度也为L)与导轨接触良好,导体棒及导轨电阻均不计,磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面,用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M=0.5kg的重物相连,重物离地面足够高,使导体棒从静止开始沿导轨上滑,当导体棒沿导轨上滑t=2s时,其速度达到最大,取g=10m/s2,则导体棒从静止开始沿轨道上滑时间t=2s的过程中,电阻R上产生的焦耳热是多少?

 

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