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如图所示,ABCDE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,A...

如图所示,ABCDE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AE是一半径为R圆弧,O点为圆弧圆心,OBCD构成长方形,已知BF=R,光在真空中的传播速度为c。在O处有一点光源,光线从点光源经圆弧AE射入柱形光学元件。求:

①从F点射出光线的折射角正弦值;

②若不考虑发生折射时的反射光线,求光线在柱形光学元件中传播的最长时间。

 

①;② 【解析】 ①设射向F点的光线入射角为,折射角为,如图所示 则有 根据折射定律有 解得 ②设光线发生全反射的临界角为C,则有 根据三角函数知识可得 分析可知,当恰好发生全反射时,路程最长,如图所示 设光线在柱形光学元件中的路程为s,速度为v,根据 根据几何关系有 故时间 联立解得  
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考点分析:
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甲、乙两列同种简谐横波在某种均匀介质中传播,如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图。已知甲波的频率为4Hz,沿x轴正方向传播,乙波沿x轴负方向传播,则下列说法正确的是(  )

A.乙波的频率为4Hz

B.乙波的传播速度为8m/s

C.两列波叠加后,x=0处的质点振幅为10cm

D.两列波叠加后,x=0.5m处为振动加强点

E.t=0.25s时,x=0处的质点处于平衡位置,且向上运动

 

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如图甲所示,一定质量的理想气体被质量m=2kg的活塞封闭在导热良好的气缸内,气缸横截面积S=0.001m2,内壁光滑。气缸开口向上放在水平地面上,活塞下表面与气缸底部的距离L0=33cm,此时气体的温度为300K。已知外界大气压强p0=l.0×105Pa,并始终保持不变,重力加速度g10m/s2

①若气体的温度保持不变,将气缸缓慢地沿顺时针方向转到与水平面夹角=30°靠在墙上,如图乙所示,求此时活塞下表面与气缸底部的距离L

②气缸保持如图乙位置不变,若将气缸内气体的温度缓慢升高到360K时,为使活塞下表面与气缸底部的距离仍为L,应在活塞上表面放置质量多大的物块。

 

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关于物体的内能,下列说法正确的是(  )

A.对于一定质量的理想气体,从外界吸收热量,其内能不一定增加

B.两个相距无穷远的分子在靠近的过程中,分子势能可能先减小后增大

C.相同质量的两物体,升高相同的温度,内能的增加量一定相同

D.物体的内能改变时,温度可能不变

E.内能与物体的温度和体积有关,所以温度不变,体积变大,内能一定变大

 

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如图所示,在光滑的水平地面上,质量为1.75kg的木板右端固定一光滑四分之一圆弧槽,木板长2.5m,圆弧槽半径为0.4m,木板左端静置一个质量为0.25kg的小物块B,小物块与木板之间的动摩擦因数=0.8。在木板的左端正上方,用长为1m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球A悬于固定点O。现将小球A拉至左上方,轻绳处于伸直状态且与水平方向成=30°角,小球由静止释放,到达O点的正下方时与物块B发生弹性正碰。不计圆弧槽质量及空气阻力,重力加速度g10m/s2。求:

(1)小球A与物块B碰前瞬间,小球A的速度大小;

(2)物块B上升的最大高度;

(3)物块B与木板摩擦产生的总热量。

 

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如图所示,长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电小球悬挂于O点,整个空间存在水平向右、电场强度大小为(其中g为重力加速度)的匀强电场,小球可视为质点。

(1)若将小球在A点由静止释放,求细线摆起的最大角度;

(2)若小球在最低点A获得一水平向右速度,为使小球运动过程中细线不松弛,求该速度大小应满足的条件。

 

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