【題目】如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，上部有長(zhǎng)l1=25 cm的水銀柱，封有長(zhǎng)l2=25cm的空氣柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0=75 cmHg，如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)60°，求此時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。（封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中氣體溫度保持不變，沒(méi)有發(fā)生漏氣，取，重力加速度為g）

【答案】30 cm

【解析】設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱的壓強(qiáng)為

玻璃管轉(zhuǎn)動(dòng)60°時(shí)，水銀有部分會(huì)流出，設(shè)此時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為x，空氣柱的壓強(qiáng)為

設(shè)玻璃管的橫截面積為S，對(duì)空氣柱由玻意爾定律有

解得：x=30 cm

【題型】解答題
【結(jié)束】
15

【題目】一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。玻璃的折射率為。

(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

(ii)一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置。

【答案】(1) (2)有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出

【解析】試題分析：（i）光線垂直AB面入射后傳播方向不變，在圓弧面發(fā)生折射，射入射角為，如下圖所示

出射時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，即可得

根據(jù)對(duì)稱性可得入射光的寬度

（ii）由于所以一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射后在圓弧面發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角，即

在圓弧面反射后根據(jù)幾何關(guān)系入射角仍為，由此發(fā)生第三次反射，如下圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系，可得

所以出射點(diǎn)在O點(diǎn)右側(cè)處。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上固定一根光滑的絕緣輕桿，桿上穿一個(gè)質(zhì)量m=10×10-kg，帶電量q=+5.0×10-4C的小球，小球從C點(diǎn)由靜止釋放，其v-t圖像如圖乙所示，10s時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，且此時(shí)圖像的斜率最大，下列說(shuō)法正確的是

A. O點(diǎn)右側(cè)B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1.2V/m

B. 從C經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)，小球的電勢(shì)能先減小后增大

C. 從C到B電勢(shì)逐漸降低

D. C、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差=0.9V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了測(cè)量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分辨為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說(shuō)法正確的是

A. 若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)高

B. 前內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，與哪種離子多無(wú)關(guān)

C. 污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大

D. 污水流量Q與電壓U成正比，與ab無(wú)關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，開始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中不可行的是（ ）

A. 將線框向左拉出磁場(chǎng)

B. 以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于90°）

C. 以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）

D. 以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻r=0.3Ω，質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直靜置在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有阻值R=0.5Ω的電阻。量程為0～3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R的兩端。垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過(guò)平面�，F(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒向右移動(dòng)，觀察到兩表的示數(shù)逐漸變大，最后兩表示數(shù)穩(wěn)定，其中一個(gè)電表正好滿偏，而另一個(gè)電表未滿偏，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度為v=2m/s。兩電表均為理想電表。求：

（1）拉動(dòng)金屬棒的外力F多大？

（2）若電表讀數(shù)穩(wěn)定后某一時(shí)刻，撤去外力F，求此后電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）在（2）的條件下，若測(cè)得通過(guò)電阻R的電量總共為0.25庫(kù)侖，求此后導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的總位移多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)（形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)），然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)。通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則

A. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒

B. t2時(shí)刻小球的加速度為零

C. t1～ t2這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能在逐漸減小

D. t2～ t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和在增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的錐形漏斗，內(nèi)壁光滑，內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球P、Q，各自在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)系正確的是（ ）

A. 角速度ωP＞ωQ B. 線速度VP＞VQ

C. 漏斗對(duì)小球支持力大小NP=NQ D. 向心加速度大小aP＞aQ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電場(chǎng)和磁場(chǎng)可用電場(chǎng)線和磁感應(yīng)線簡(jiǎn)潔描述。某區(qū)域的電場(chǎng)線或磁感線如圖中實(shí)線所示。一帶負(fù)電粒子在外力F的作用下，沿虛線MN做勻速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)P、Q兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是

A. 若實(shí)線表示電場(chǎng)線，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

B. 若實(shí)線表示電場(chǎng)線，則粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能

C. 若實(shí)線表示磁感線，則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于Q點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

D. 若實(shí)線表示磁感線，則粒子從P到Q的過(guò)程中，外力F逐漸減小，但方向始終垂直于紙面向外

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)大輪通過(guò)皮帶拉著小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶和兩輪之間無(wú)滑動(dòng)，大輪的半徑是小輪的3倍， P、Q分別是大輪和小輪邊緣上的點(diǎn)，S是大輪上離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離是半徑的一半的點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. P、S、Q三點(diǎn)的角速度之比為3:3:1

B. P、S、Q三點(diǎn)的線速度之比為2:1:2

C. P、S、Q三點(diǎn)的周期之比為1:1:3

D. P、S、Q三點(diǎn)的向心加速度之比為2:1:6

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案