【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)過程中氣體溫度保持不變，沒有發(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 來源： 題型：

【題目】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V 6W”的燈泡L和內(nèi)阻r′=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)均恰能正常工作，求：

⑴電路中的電流強(qiáng)度；

⑵電動(dòng)機(jī)的輸出功率；

⑶電源的效率。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑絕緣水平面存在著一個(gè)靜電場(chǎng)，其中一條電場(chǎng)線沿x軸方向且各點(diǎn)電勢(shì)隨x坐標(biāo)變化規(guī)律如圖所示。一質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶負(fù)電小球從O點(diǎn)由靜止釋放，該小球沿x軸坐直線運(yùn)動(dòng)，則

A. 小球在間做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，在后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B. 小球在處電勢(shì)能最小，動(dòng)能最大

C. 小球在處速度最大，在處速度相同

D. 小球在處速度是在處速度的一半

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，在其傳播的路徑上每隔L=0.1m選取一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖（甲）所示，t=0時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)1，并立即開始向上振動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間Δt=0.3s，所選取的1-9號(hào)質(zhì)點(diǎn)間第一次出現(xiàn)如圖（乙）所示的波形，則下列判斷中正確的是( )

A. t=0.3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)1向上運(yùn)動(dòng)

B. t=0.3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)8向下運(yùn)動(dòng)

C. t=0至t=0.3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)5運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只有0.2s

D. 該波的周期為0.2s，波速為4m/s

E. 該波的周期為0.3s，波速為2.67m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，只要入射光足夠強(qiáng)，時(shí)間足夠長(zhǎng)，金屬表面就會(huì)逸出光電子

B. 在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，飽和光電流大小取決于入射光的頻率，頻率越大，飽和光電流越大

C. 根據(jù)波爾的原子理論，氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)躍遷多n=2的激發(fā)態(tài)時(shí)，原子能量減小，電勢(shì)能增加

D. 根據(jù)波爾的原子理論，大量處于基態(tài)的氫原子吸收波長(zhǎng)為的光子后，如果輻射出3種頻率的光子，則其中波長(zhǎng)最小的為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)發(fā)射的某衛(wèi)星，其軌道平面與地面赤道在同一平面內(nèi)，衛(wèi)星距地面的高度約為500km，而地球同步衛(wèi)星的軌道高度約為36000km，已知地球半徑約為6400km，已知地球表面的重力加速度為，關(guān)于該衛(wèi)星，下列說法中正確的是

A. 該衛(wèi)星的線速度大小約為7.7km/s

B. 該衛(wèi)星的加速度大于同步衛(wèi)星的加速度

C. 一年內(nèi)，該衛(wèi)星被太陽光照射時(shí)間小于同步衛(wèi)星被太陽光照射時(shí)間

D. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩物塊A、B用跨過定滑輪輕繩相連，B在水平外力F作用下沿粗糙水平地面向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)A勻速上升。以下判斷正確的是

A. B的速度逐漸增大

B. 繩對(duì)B的拉力逐漸減小

C. 地面對(duì)B的摩擦力逐漸增大

D. 地面對(duì)B的支持力逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從P點(diǎn)平行直線MN射出的a、b兩個(gè)帶電粒子，它們從P點(diǎn)射出開始計(jì)時(shí)到第一次到達(dá)直線MN所用的時(shí)間相同，到達(dá)MN時(shí)速度方向與MN的夾角分別為600和900，不計(jì)重力以及粒子間的相互作用力，則兩粒子速度大小之比va:vb為（ ）

A. 2:1

B. 3:2

C. 4:3

D. :

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，離子源在源源不斷地產(chǎn)生正離子（質(zhì)量為m，電量為q），離子由離子源飛出時(shí)的速度可以忽略不計(jì)，離子離開離子源后進(jìn)入一加速電壓為U0的加速電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板M、N正對(duì)且板間距為d，極板長(zhǎng)L=d，緊挨偏轉(zhuǎn)極板右側(cè)空間有一寬度L=d的長(zhǎng)條形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩板間接一周期為T的變化電壓，如圖乙所示。離子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后從兩板中央垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，已知離子穿越偏轉(zhuǎn)極板過程所用時(shí)間非常短，可認(rèn)為在這段時(shí)間內(nèi)加在M、N板上的電壓不變。不計(jì)離子的重力以及離子間的相互作用力。求：

（1）離子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0多大；

（2）在一個(gè)周期內(nèi)，有離子從偏轉(zhuǎn)極板射出的時(shí)間為多少；

（3）為使從偏轉(zhuǎn)極板射出的離子不從磁場(chǎng)的右邊界射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多大。

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