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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...

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。

 

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  
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考点分析:
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如图所示,甲图表示S1S2两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/s0.5mBAC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0.25sB点通过的路程为20cm

D.乙图所表示的是波的衍射现象

E.E点观察到的频率比在F点观察到的频率高

 

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如图所示,一内壁光滑的长圆柱形容器,器壁绝热、底面积为S且导热性能良好。初始时开口向上竖直放置。容器内有两个质量均为的绝热活塞AB。在AB之间封有一定质量温度为T0、高度为d的理想气体甲,B与容器底面之间封有一定质量的理想气体乙,平衡时甲、乙两部分气体的体积均相等。现让容器缓慢倒过来开口向下竖直放置,两个活塞再次平衡,此时气体甲的体积变为原来的倍。活塞与器壁间密闭性能好,且无摩擦,外界的温度不变,大气压强为p0,重力加速度取g。求:

①容器开口向下放置时气体甲的温度;

②容器开口向下放置时气体乙的体积。

 

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下列说法中正确的是(  )

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

C.热量只能从高温物体传到低温物体

D.固体分子间同时存在着引力和斥力

E.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度

 

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在一个足够长的水平桌面上,静置着一个足够长的木板AA的右端与桌面边沿平齐,其上边缘距水平地面的竖直高度h=0.8m。木板A上静置两个可视为质点的BC物块,它们之间有一个被锁定的压缩轻弹簧(弹簧与两物块均不连接),弹簧存储的弹性势能为5.4J。已知kgkg,木板A与桌面、物块C与木板A间的动摩擦因数均为,物块B与木板A间的动摩擦因数。解锁后弹簧在瞬间恢复原长,两物块均开始运动,此时物块C距离木板A的右边缘x1=2.5m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2。求:

(1)弹簧恢复原长时物块BC的速度;

(2)物块C从离开A板落地过程中的水平位移;

(3)物块B从开始运动到最终停止时,相对桌面运动的距离。

 

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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端连接一定值电阻R=2,匀强磁场B=0.4T垂直于导轨平面向上。质量m=0.2kg、电阻r=1的金属棒ab,其长度与导轨宽度相等。现给金属棒ab施加一个平行于导轨平面向上的外力F,使金属棒ab从静止开始沿轨道向上做加速度大小为a=3m/s2的匀加速直线运动。运动过程中金属棒ab始终与导轨接触良好,重力加速度取g=10m/s2。求:

(1)当电阻R消耗的电功率P=1.28W时,金属棒ab的速度v的大小;

(2)当金属棒ab由静止开始运动了x=1.5m时,所施加外力F的大小。

 

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