
一、單選題(本大題共7小題)
1.對(duì)如圖所示的圖片、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置,下列判斷準(zhǔn)確無(wú)誤的是( )
A.甲圖是小孔衍射的圖樣,也被稱為“泊松亮斑”
B.乙圖是薄膜干涉的應(yīng)用,用來(lái)檢測(cè)平面的平整程度
C.丙圖是雙縫干涉原理圖,若P到、的路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,則P處是亮紋
D.丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖,在附有肥皂膜的鐵絲圈上,出現(xiàn)豎直干涉條紋
2.單縫衍射圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長(zhǎng)、縫到屏的距離的關(guān)系和雙縫干涉的條紋寬度關(guān)系類似;利用單縫衍射實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量金屬的線膨脹系數(shù),線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時(shí)長(zhǎng)度增加程度的物理量。如圖所示,擋光片A固定,擋光片B放置在待測(cè)金屬棒上端,A、B間形成平直狹縫,激光通過(guò)狹縫在光屏上形成衍射圖樣,在激光波長(zhǎng)已知的情況下,通過(guò)測(cè)量縫屏距離和中央亮條紋寬度,可算出狹縫寬度及變化,進(jìn)而計(jì)算出金屬的線膨脹系數(shù)。( )
A.激光波長(zhǎng)越短,其他實(shí)驗(yàn)條件不變,中央亮條紋寬度越寬
B.相同實(shí)驗(yàn)條件下,金屬的膨脹量越大,中央亮條紋寬度越窄
C.相同實(shí)驗(yàn)條件下,中央亮條紋寬度變化越大,說(shuō)明金屬膨脹量越大
D.狹縫到光屏距離越大,其他實(shí)驗(yàn)條件相同,測(cè)得的線膨脹系數(shù)越大
3.下列說(shuō)法正確的是( )
A.由圖甲可知,狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低
B.由圖乙可知,氣體由狀態(tài)A變化到B的過(guò)程中,氣體分子平均動(dòng)能一直增大
C.由圖丙可知,當(dāng)分子間的距離時(shí),分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小后增大
D.由圖丁可知,在r由變到的過(guò)程中分子力做正功
4.物理光學(xué)主要研究光的本性以及光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律。下列關(guān)于物理光學(xué)知識(shí)的理解正確的是( )
A.泊松亮斑是光通過(guò)圓孔衍射時(shí)形成的
B.光學(xué)鏡頭上的增透膜利用了光的干涉原理
C.白光通過(guò)三棱鏡后出現(xiàn)的彩色圖樣是光的衍射現(xiàn)象
D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
5.如圖所示,上端均封閉的連通管道A、B中封閉著液面相平的水銀柱,連通管道下部有閥門K。A、B內(nèi)的氣柱長(zhǎng)度不相同,且,初始狀態(tài)兩氣柱溫度相同。下列說(shuō)法正確的是( )
A.A、B氣體溫度同時(shí)緩慢升高,則A的液面將高于B
B.A、B氣體溫度同時(shí)緩慢降低,則A的液面將高于B
C.打開(kāi)閥門緩慢放出少量水銀柱后,A的液面將高于B
D.打開(kāi)閥門緩慢放出少量水銀柱后,A的液面將低于B
6.某透明均勻介質(zhì)的橫截面由四分之一圓和一個(gè)直角三角形構(gòu)成,如圖所示,其折射率,四分之一圓的半徑為R,CD面為黑色吸光板,。一束單色平行光從界面上不同位置均勻射入透明介質(zhì),入射角,已知光在真空中的傳播速度為。下列說(shuō)法正確的是( )
A.從界面的中點(diǎn)處入射的光線不能從圓弧界面射出
B.截面內(nèi)圓弧有光線射出的長(zhǎng)度為
C.從圓弧射出光線在介質(zhì)中的最長(zhǎng)傳播時(shí)間為
D.所有光線在介質(zhì)中的傳播時(shí)間都大于
7.空氣炸鍋是利用高溫空氣循環(huán)技術(shù)加熱食物。圖為某型號(hào)空氣炸鍋簡(jiǎn)化模型圖,其內(nèi)部有一氣密性良好的內(nèi)膽,封閉了質(zhì)量、體積均不變可視為理想氣體的空氣,已知初始?xì)怏w壓強(qiáng)為,溫度為℃,加熱一段時(shí)間后氣體溫度升高到℃,此過(guò)程中氣體吸收的熱量為,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是,則( )
A.升溫后內(nèi)膽中所有氣體分子的動(dòng)能都增大
B.升溫后內(nèi)膽中氣體的壓強(qiáng)為
C.此過(guò)程內(nèi)膽中氣體的內(nèi)能增加量大于
D.此過(guò)程內(nèi)膽中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)撞擊內(nèi)壁的次數(shù)不變
二、多選題(本大題共3小題)
8.一束復(fù)色光,照射到底面有反射涂層的平行玻璃磚上表面后,經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出,光線分為a、b兩束,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率
B.a(chǎn)光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度
C.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的條紋間距小于b光的條紋間距
D.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí),a光的臨界角大于b光的臨界角
9.如圖所示,粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好的薄壁U形管左管開(kāi)口豎直向上,管中裝有水銀,左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高,左管內(nèi)水銀面到管口的距離,右管內(nèi)封閉的空氣柱長(zhǎng)度?,F(xiàn)用橫活塞把開(kāi)口端封住,并緩慢推動(dòng)活塞,使左、右管內(nèi)水銀面齊平。已知大氣壓強(qiáng)恒為,活塞可沿左管壁無(wú)摩擦地滑動(dòng),推動(dòng)過(guò)程中氣體溫度始終不變,下列說(shuō)法正確的是( )
A.左管內(nèi)水銀面向下移動(dòng)的距離為
B.活塞向下移動(dòng)的距離為
C.穩(wěn)定后右管中氣體的壓強(qiáng)為
D.穩(wěn)定后固定橫活塞,若環(huán)境溫度緩慢降低,則左管內(nèi)水銀面逐漸高于右管
10.如圖所示,豎直放置的導(dǎo)熱良好的汽缸由橫截面面積不同的上、下兩部分組成,上半部分的橫截面面積為,下半部分的橫截面面積為,上半部分的汽缸內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為的活塞A,下半部分的汽缸內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為的活塞B,兩個(gè)活塞之間用一根長(zhǎng)為的輕質(zhì)細(xì)桿連接,兩個(gè)活塞之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,兩活塞可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)而不漏氣。初始時(shí),兩活塞均處于靜止?fàn)顟B(tài),缸內(nèi)封閉氣體溫度為,兩活塞到汽缸粗細(xì)部分交接處的距離均為,重力加速度為,環(huán)境大氣壓強(qiáng)為,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.初始時(shí),汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為
B.初始時(shí),細(xì)桿對(duì)活塞B的作用力大小為
C.若汽缸內(nèi)密封氣體溫度緩慢降低到,則兩活塞向下移動(dòng)的距離為
D.若汽缸內(nèi)密封氣體溫度緩慢升高到,則缸內(nèi)氣體對(duì)外做功為
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題)
11.某同學(xué)通過(guò)圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,利用玻意耳定律來(lái)測(cè)定一顆形狀不規(guī)則的冰糖的體積。
①將冰糖裝進(jìn)注射器,通過(guò)推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強(qiáng)。若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不慎將活塞拔出針筒,則 (填“需要”或“不需要”)重做實(shí)驗(yàn)。
②實(shí)驗(yàn)中通過(guò)活塞所在刻度讀取了多組體積V及對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)p,為了在坐標(biāo)系中獲得直線圖像,應(yīng)選擇
A.圖像 B.圖像 C.圖像 D.圖像
③選擇合適的坐標(biāo)后,該同學(xué)通過(guò)描點(diǎn)作圖,得到直線的函數(shù)圖像如圖所示,忽略傳感器和注射器連接處的軟管容積,則這顆冰糖的體積為 。
12.在“測(cè)玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖所示,用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法中正確的是 ;
A.若P1、P2的距離較大時(shí),通過(guò)玻璃磚會(huì)看不到P1、P2的像
B.為減少測(cè)量誤差,P1、P2的連線與法線NN'的夾角應(yīng)盡量小些
C.為了減小作圖誤差,P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些
D.若P1、P2的連線與法線NN'夾角較大時(shí)有可能在bb'面發(fā)生全反射,所以在bb'一側(cè)就看不到P1、P2的像
(2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度 。(填“大”或“小”)的玻璃磚來(lái)測(cè)量。
(3)在該實(shí)驗(yàn)中,光線是由空氣射入玻璃磚,根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖所示,從圖線可知玻璃磚的折射率是 。
(4)該實(shí)驗(yàn)小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄,在白紙上畫出光線的徑跡,以入射點(diǎn)O為圓心作圓,與入射光線P1O、折射光線OO'的延長(zhǎng)線分別交于A、B點(diǎn),再過(guò)A、B點(diǎn)作法線NN'的垂線,垂足分別為C、D點(diǎn),如圖甲所示,則玻璃的折射率n= (用圖中線段的字母表示);進(jìn)一步測(cè)得所需數(shù)據(jù)分別為1.68cm和1.12cm,則該玻璃磚的折射率數(shù)值為 。
(5)在用針插法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙二位同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖乙中①、②所示,其中甲同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚。他們的其它操作均正確,且均以aa'、bb'為界面畫光路圖。則甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不變”):乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
四、解答題(本大題共3小題)
13.汽缸是在自動(dòng)化設(shè)備中廣泛應(yīng)用的執(zhí)行機(jī)構(gòu),如圖所示,某汽缸主要部件由缸體、活塞B、活塞桿C、氣閥組成。活塞、活塞桿與缸體的導(dǎo)熱以及密封性能均良好,且活塞與活塞桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與缸體的摩擦力可以忽略不計(jì)?;钊B同活塞桿的質(zhì)量,汽缸缸內(nèi)橫截面積以及活塞橫截面積均為,汽缸內(nèi)部長(zhǎng)為,忽略活塞厚度。某次測(cè)試時(shí),豎直固定汽缸,打開(kāi)氣閥,將活塞桿提升至汽缸頂部,然后只關(guān)閉氣閥,釋放活塞和活塞桿,已知重力加速度取,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
(1)求活塞靜止時(shí)距汽缸底部的距離。
(2)保持氣閥與大氣連通,在原有氣體不泄露的情況下打開(kāi)氣閥,使用增壓氣泵通過(guò)與連接的導(dǎo)管向汽缸的下部分充氣,最終使活塞回到汽缸頂部,求增壓氣泉充入的空氣在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積。
14.如圖所示,正三角形ABC為玻璃薄板,以正三角形ABC的幾何中心O點(diǎn)為圓心挖出一圓孔(可視為真空),現(xiàn)將一點(diǎn)光源放置在O點(diǎn)處,該光源向各方向均勻發(fā)光且發(fā)射波長(zhǎng)為的藍(lán)光,CH為AB邊的中垂線。已知光在真空中的傳播速度為c,藍(lán)光在正三角形ABC玻璃薄板中傳播的波長(zhǎng)為,求:
(1)藍(lán)光在玻璃薄板中傳播時(shí)的速度;
(2)正三角形ABC玻璃薄板對(duì)藍(lán)光的折射率;
(3)射到AB邊的光子中能直接從AB邊射出和不能直接從AB邊射出的光子個(gè)數(shù)比(不考慮多次反射)。
15.如圖所示,卡車A上放有一塊木板B,木板與卡車間的動(dòng)摩擦因數(shù),木板質(zhì)量。木板右側(cè)壁(厚度不計(jì))到左端的距離,到駕駛室距離。一質(zhì)量與木板相等的貨物C(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板的左端,貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。現(xiàn)卡車、木板及貨物整體以的速度勻速行駛在平直公路上。某時(shí)刻,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有交通事后以的恒定加速度剎車,直到停下。司機(jī)剎車后瞬間,貨物相對(duì)木板滑動(dòng),木板相對(duì)卡車靜止。貨物與木板右側(cè)壁碰撞后粘在一起,碰撞時(shí)間極短。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度取。求:
(1)在剎車過(guò)程中,貨物與木板右側(cè)壁碰撞前,貨物的加速度大?。?br>(2)在剎車過(guò)程中,貨物與木板右側(cè)壁碰撞前,木板受到卡車的摩擦力大?。?br>(3)木板最終是否會(huì)與駕駛室相碰?如果不會(huì),最終木板右側(cè)與駕駛室相距多遠(yuǎn)?如果會(huì),相碰前木板的速度?
參考答案
1.【答案】B
【詳解】甲圖是小孔衍射的圖樣, 而“泊松亮斑”中央是亮點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;乙圖是薄膜干涉的應(yīng)用,用來(lái)檢測(cè)平面的平整程度,選項(xiàng)B正確;丙圖是雙縫干涉原理圖,若P到、的路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,則P處是暗紋;若P到、的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍,則P處是亮紋,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;丁圖是薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖,在附有肥皂膜的鐵絲圈上,因?yàn)槭堑群窀缮妫瑒t將出現(xiàn)水平干涉條紋,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.【答案】C
【詳解】對(duì)比雙縫干涉相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長(zhǎng)、縫屏距離的關(guān)系公式,可得單縫衍射中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長(zhǎng)、縫屏距離的關(guān)系為,激光波長(zhǎng)變短,其他條件不變,則中央聊條紋寬度變窄,A錯(cuò)誤;相同實(shí)驗(yàn)條件下,金屬的膨脹量越大,則單縫距離d越小,中央亮條紋寬度越寬,B錯(cuò)誤;相同實(shí)驗(yàn)條件下,中央亮條紋寬度變化越大,說(shuō)明單縫的距離變化大,即金屬膨脹量越大,C正確;金屬的線膨脹系數(shù)屬于金屬的特有屬性,與實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。
3.【答案】D
【詳解】由圖甲可知,①中速率大的分子占據(jù)比例較大,說(shuō)明狀態(tài)①對(duì)應(yīng)的溫度較高,A錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到B的過(guò)程中,由圖乙可知,狀態(tài)A與狀態(tài)B的相等,則狀態(tài)A與狀態(tài)B的溫度相同,由圖線的特點(diǎn)可知,增大,溫度升高,氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度先升高再降低到原來(lái)溫度,氣體分子平均動(dòng)能先增大后減小,B錯(cuò)誤;由圖丙可知,當(dāng)分子間的距離時(shí),分子間的作用力隨分子間距離的增大先增大后減小,C錯(cuò)誤;由圖丁可知,在r由變到的過(guò)程中,分子勢(shì)能一直減小,則分子力做正功,D正確。
4.【答案】B
【詳解】泊松亮斑是光通過(guò)不透明的小圓盤發(fā)生衍射時(shí)形成的,A錯(cuò)誤;光學(xué)鏡頭上的增透膜利用了光的干涉原理,B正確;白光通過(guò)三棱鏡呈現(xiàn)彩色圖樣是光的色射現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片,阻礙玻璃反射光的透射,D錯(cuò)誤。
5.【答案】C
【詳解】A、B氣體溫度同時(shí)緩慢升高或降低,假設(shè)液面不移動(dòng),兩部分氣體為等容變化,根據(jù),可得,兩部分氣體、、相同,壓強(qiáng)的變化量相同,所以A、B液面仍相平,AB錯(cuò)誤;打開(kāi)閥門K緩慢放出少量水銀柱后,假設(shè)兩邊液面下降后仍相平,根據(jù)等溫變化的規(guī)律可得,可得壓強(qiáng)為,初態(tài)氣柱長(zhǎng)的更大,因,則,所以A的液面高于B,C正確,D錯(cuò)誤。
6.【答案】B
【詳解】設(shè)光經(jīng)折射后折射角為,則,解得,圓弧面上全反射臨界角為,則有,解得,如圖1所示
截面內(nèi)圓弧有光線射出的長(zhǎng)度為區(qū)域,其長(zhǎng)度,A錯(cuò)誤,B正確;如圖2所示,做圓弧的切線且與平行,切點(diǎn)為時(shí),光線在介質(zhì)中的路徑最長(zhǎng),其傳播時(shí)間為,C錯(cuò)誤;在介質(zhì)中的傳播時(shí)間最長(zhǎng)的光線經(jīng)過(guò)的路徑為緊貼傳播后又緊貼圓弧傳播,按照路徑得出的傳播時(shí)間為,因多次全反射的路徑一定小于圓弧,所以所有光線在介質(zhì)中的傳播時(shí)間都小于,D錯(cuò)誤。
7.【答案】B
【詳解】升溫后分子平均動(dòng)能變大,并非所有氣體分子的動(dòng)能都增大,A錯(cuò)誤;根據(jù),其中K,K,解得升溫后膽中氣體的壓強(qiáng)為p=1.4×105Pa,B正確;此過(guò)程膽中氣體體積不變,則W=0,吸收的熱量為5.2×103J,由熱力學(xué)第一定律,則氣體內(nèi)能增加量為?U=Q=5.2×103J,C錯(cuò)誤;氣體體積不變,壓強(qiáng)增大,則單位氣體體積的分子數(shù)不變,升溫后氣體分子平均速率變大,則單位時(shí)間內(nèi)撞擊內(nèi)壁的次數(shù)增多,D錯(cuò)誤。
8.【答案】AC
【詳解】作出光路圖如圖所示,a光的偏折程度較大,則a光的折射率較大,頻率較大,波長(zhǎng)較短,A正確;
根據(jù)折射定律有,折射率越大,速度越小,所以a光在玻璃中的速度小于b光在玻璃中的速度,B錯(cuò)誤;根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式,則a光的條紋間距小于b光的條紋間距,C正確;由光的臨界角公式有,折射率越大,臨界角越小,所以從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí),a光的臨界角小于b光的臨界角,D錯(cuò)誤。
9.【答案】BC
【詳解】?jī)晒艽旨?xì)均勻,開(kāi)始左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高,之后水銀面齊平,則左管內(nèi)水銀面向下移動(dòng)的距離為,A錯(cuò)誤;設(shè)開(kāi)始右管的氣壓為,則有,解得,對(duì)于右管前后溫度不變,發(fā)生等溫變化,則有,,解得,C正確;兩管液面相平時(shí),兩管中氣壓也相同,有,對(duì)于左管,由等溫變化可得,解得,,即左管氣柱縮短為,又液面下降了,可知活塞向下移動(dòng)的距離為,B正確;穩(wěn)定后固定橫活塞,若液面不動(dòng),則兩邊都做等容變化,由查理定律可得,由題可知,穩(wěn)定后兩管中氣體壓強(qiáng)相等,若環(huán)境溫度緩慢降低,則兩管中氣壓減小量相等,所以兩管中氣壓仍然相等,水銀柱不動(dòng),D錯(cuò)誤。
10.【答案】BD
【詳解】設(shè)初始時(shí)?內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為,則兩活塞受力平衡有,解得,A錯(cuò)誤;對(duì)活塞受力分析有,解得,B正確;若汽缸內(nèi)密封氣體溫度緩慢降低到,氣體發(fā)生等壓變化,則有,解得,設(shè)兩活塞向下移動(dòng)的距離為,則有,解得,C錯(cuò)誤;若汽缸內(nèi)密封氣體溫度緩慢升高到,氣體發(fā)生等壓變化有,解得,汽缸內(nèi)等壓膨脹對(duì)外做功為,D正確。
11.【答案】需要,C,b
【詳解】①實(shí)驗(yàn)需要保持氣體溫度與質(zhì)量不變,操作中,若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不慎將活塞拔出針筒,則必須廢除之前獲得的數(shù)據(jù),重做實(shí)驗(yàn),這是為了保持氣體質(zhì)量不變。
②設(shè)冰糖的體積為,則氣體的體積為,由玻意耳定律知,為了獲得直線圖像,應(yīng)表示為,選擇圖像,選C。
③由函數(shù)關(guān)系結(jié)合圖可知
12.【答案】C,大,1.5,///,1.5,偏小,不變
【詳解】(1)根據(jù)光路可逆性原理可知,光線一定會(huì)從另一側(cè)表面射出,折射光線不會(huì)在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射,即使P1、P2的距離較大,通過(guò)玻璃磚仍然可以看到到P1、P2的像,A錯(cuò)誤;為減少測(cè)量誤差,入射角應(yīng)適當(dāng)大一些,即P1、P2的連線與法線NN'的夾角應(yīng)盡量大些,B錯(cuò)誤;為了減小作圖誤差,將出射光線確定得更準(zhǔn)確些,P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些,C正確;由幾何知識(shí)可知,光線在上表面的折射角一定等于下表面的入射角,根據(jù)光路可逆性原理可知,光線一定會(huì)從下表面射出,不可能在bb'面發(fā)生全反射,D錯(cuò)誤。
(2)玻璃磚的厚度越大,光線通過(guò)玻璃板的側(cè)移量越大,測(cè)量誤差越小,為了減小誤差應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來(lái)測(cè)量。
(3)根據(jù)折射率定義公式有,帶入數(shù)據(jù)可得玻璃磚的折射率是1.5。
(4)設(shè)圓的半徑為r,入射角為α,則有,折射角為β,則有,玻璃的折射率則為。
當(dāng)測(cè)得所需數(shù)據(jù)分別為1.68cm和1.12cm,則該玻璃磚的折射率數(shù)值為
(5)甲同學(xué)測(cè)定折射率時(shí),作出的折射光線如下圖中虛線所示
實(shí)線表示實(shí)際光線,可見(jiàn)測(cè)量的折射角偏大,則由折射定律可知,測(cè)得的折射率將偏小。
圖②測(cè)折射率時(shí),主要操作正確,測(cè)量結(jié)果與玻璃磚的形狀無(wú)關(guān),乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比不變。
13.【答案】(1)30cm;(2)
【詳解】(1)(1)當(dāng)活塞靜止時(shí),設(shè)下部分氣柱長(zhǎng)度為,如圖所示,對(duì)活塞和活塞桿
進(jìn)行受力分析可得,
解得,
對(duì)汽缸中下部分氣體應(yīng)用玻意耳定律可得,
解得。
(2)(2)對(duì)下部分氣體,根據(jù)玻意耳定律可得,
解得。
14.【答案】(1);(2);(3)
【詳解】(1)設(shè)藍(lán)光在玻璃薄板中傳播時(shí)的速度為,由波速公式、折射率和波速關(guān)系可得,,
解得。
(2)正三角形ABC玻璃薄板對(duì)藍(lán)光的折射率。
(3)如圖所示
設(shè)點(diǎn)為光線在區(qū)域恰好發(fā)生全反射的點(diǎn),設(shè)玻璃介質(zhì)的臨界角為,由臨界角公式可得,
解得,
易得,
對(duì)于玻璃薄板段,由幾何關(guān)系可得出段區(qū)域的入射角大于臨界角,發(fā)生全反射無(wú)光線射出,區(qū)域?qū)?yīng)光線的入射角小于臨界角,由于各方向發(fā)光均勻,則輻射區(qū)域光子數(shù)目與輻射角成正比,對(duì)區(qū)域,設(shè)能夠射出的光子數(shù)為,不能射出的為,可得,
由于段和段對(duì)稱,射到邊的光子能直接從邊射出和不能直接從邊射出的光子個(gè)數(shù)比為。
15.【答案】(1);(2);(3)不會(huì),1.6m
【詳解】(1)在剎車過(guò)程中,貨物與木板右側(cè)壁碰撞前,貨物C相對(duì)木板B滑動(dòng),對(duì)貨物C受力分析,根據(jù)牛頓第二定律有,解得。
(2)在剎車過(guò)程,貨物C與木板B右壁碰撞前,木板B與卡車A相對(duì)靜止,對(duì)木板受力分析,根據(jù)牛頓第二定律有,
解得。
(3)貨物C在木板B上滑動(dòng),則有,
解得,
在內(nèi),木板B與卡車A一起減速,則有,
貨物C在木板B上減速滑動(dòng),則有,
貨物C與木板B碰撞,動(dòng)量守恒,則有,
解得貨物C與木板B的共同速度為,
因,所以貨物C與木板B整體相對(duì)卡車A會(huì)滑動(dòng),對(duì)BC,根據(jù)牛頓第二定律有,
解得,
則卡車剎停的時(shí)間為,
從貨物C與木板B相碰到卡車A停止的時(shí)間,
在時(shí)間內(nèi),貨物C與木板B整體減速到,
繼續(xù)向前減速到0,貨物C與木板B的共速度到停下的位移為,
在在時(shí)間內(nèi)卡車剎停的位移為,
因,
所以卡車剎停時(shí),木板右側(cè)不會(huì)與駕駛室相碰,則木板右側(cè)與駕駛室相距的距離為。
這是一份2025屆湖北省武漢市第二中學(xué)高三下學(xué)期2月開(kāi)學(xué)考試(B卷)物理試題(解析版),共1頁(yè)。
這是一份湖北省武漢市2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期(2月)調(diào)研考試物理試題(Word版附解析),共11頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份湖北省武漢市第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期2月開(kāi)學(xué)考試物理試題 B卷,共6頁(yè)。
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