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2017广东高考物理光学计算题

百分网【大学专业】 编辑:子超 发布时间:2017-09-30 09:13:51

  光学是高考物理考试中比较难理解的知识点,也是高考物理考试中比较难拿分的地方。以下是百分网小编给大家带来高考物理光学计算题,以供参阅。

  高考物理光学计算题

  1.(2012·新课标全国卷)(15分)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

  2.(2013·赣州模拟)(15分)玻璃半圆柱体的半径为R,横截面如图所示,圆心为O,A为圆柱面的顶点。两束同种单色光分别按如图方向入射到圆柱体上,光束1指向圆心,方向与AO夹角为30°,光束2的入射点为B,方向与底面垂直,∠AOB=60°,已知玻璃对这种光的折射率n=。求:两束光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d。

  高考物理计算题答案

  1.【解题指南】解答本题应注意以下两点:

  (1)根据已知条件作出平面光路图;

  (2)根据全反射定律和光路图列方程求解。

  【解析】将题所描述的光现象的立体图转化为平面图,考虑从玻璃立方体中心O发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射,如图所示,根据折射定律有

  nsinθ=sinα  ①(2分)

  式中,n是玻璃的折射率,入射角等于θ,α是折射角。

  现假设A点是上表面表面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意,在A点刚好发生全反射,故

  αA=  ②(1分)

  设线段OA在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有

  sinθA=  ③(3分)

  式中a为玻璃立方体的边长。由①②③式得

  RA=  ④(3分)

  由题给数据得

  RA=  ⑤(1分)

  由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是以RA为半径的圆。所求的镀膜面积S′与玻璃立方体的表面积S之比为

  =  ⑥(3分)

  由⑤⑥得=  (2分)

  答案:

  2.【解析】根据光线的传播情况作光路如图所示,对光束2有:i=60° (1分)

  由折射定律得sinr===  (2分)

  即r=30° (1分)

  由几何关系有i′=60°-r=30° (2分)

  又由折射定律得sinr′=nsini′=×,  (2分)

  故r′=60° (1分)

  因此==R。  (2分)

  同理对光线1有:折射角∠EOD=60°,则△EOD为等边三角形  (2分)

  所以d===tan30°=R  (2分)

  答案:R

  高考物理牛顿定律复习讲义

  1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。

  (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。

  (2)定律说明了任何物体都有惯性。

  (3)不受力的物体是不存在的。牛顿第一定律不能用实验直接验证。但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。

  (4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。

  2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。

  (1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关。因此说,人们只能"利用"惯性而不能"克服"惯性。(2)质量是物体惯性大小的量度。

  ★★★★3.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F合=ma

  (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础。

  (2)对牛顿第二定律的数学表达式F合=ma,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。

  (3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果。即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度。

  (4)牛顿第二定律F合=ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F合的方向总是一致的。F合可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解。

  ★4.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

  (1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失。

  (2)作用力和反作用力总是同种性质的力。

  (3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加。

 

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