2017廣東高考物理光學(xué)計(jì)算題
光學(xué)是高考物理考試中比較難理解的知識(shí)點(diǎn)，也是高考物理考試中比較難拿分的地方。以下是百分網(wǎng)小編給大家?guī)?lái)高考物理光學(xué)計(jì)算題，以供參閱。
高考物理光學(xué)計(jì)算題
1.(2012·新課標(biāo)全國(guó)卷)(15分)一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜,以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過(guò)一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為,求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。
2.(2013·贛州模擬)(15分)玻璃半圓柱體的半徑為R,橫截面如圖所示,圓心為O,A為圓柱面的頂點(diǎn)。兩束同種單色光分別按如圖方向入射到圓柱體上,光束1指向圓心,方向與AO夾角為30°,光束2的入射點(diǎn)為B,方向與底面垂直，∠AOB=60°,已知玻璃對(duì)這種光的折射率n=。求:兩束光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d。
高考物理計(jì)算題答案
1.【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
(1)根據(jù)已知條件作出平面光路圖;
(2)根據(jù)全反射定律和光路圖列方程求解。
【解析】將題所描述的光現(xiàn)象的立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖,考慮從玻璃立方體中心O發(fā)出的一條光線,假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射,如圖所示,根據(jù)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。
現(xiàn)假設(shè)A點(diǎn)是上表面表面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點(diǎn)。由題意,在A點(diǎn)剛好發(fā)生全反射,故
αA= ②(1分)
設(shè)線段OA在立方體上表面的投影長(zhǎng)為RA,由幾何關(guān)系有
sinθA= ③(3分)
式中a為玻璃立方體的邊長(zhǎng)。由①②③式得
RA= ④(3分)
由題給數(shù)據(jù)得
RA= ⑤(1分)
由題意,上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是以RA為半徑的圓。所求的鍍膜面積S′與玻璃立方體的表面積S之比為
= ⑥(3分)
由⑤⑥得= (2分)
答案：
2.【解析】根據(jù)光線的傳播情況作光路如圖所示,對(duì)光束2有:i=60° (1分)
由折射定律得sinr=== (2分)
即r=30° (1分)
由幾何關(guān)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)
同理對(duì)光線1有:折射角∠EOD=60°,則△EOD為等邊三角形 (2分)
所以d===tan30°=R (2分)
答案：R
高考物理牛頓定律復(fù)習(xí)講義
1.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。
(1)運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性，物體的.運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持。
(2)定律說(shuō)明了任何物體都有慣性。
(3)不受力的物體是不存在的。牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證。但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，通過(guò)思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的。它告訴了人們研究物理問(wèn)題的另一種新方法:通過(guò)觀察大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用人的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律。
(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。
2.慣性：物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。
(1)慣性是物體的固有屬性，即一切物體都有慣性，與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。因此說(shuō)，人們只能"利用"慣性而不能"克服"慣性。(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度。
★★★★3.牛頓第二定律：物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表達(dá)式F合=ma
(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律，分析出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;反過(guò)來(lái)，知道了運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況，為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)，控制運(yùn)動(dòng)提供了理論基礎(chǔ)。
(2)對(duì)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F合=ma，F(xiàn)合是力，ma是力的作用效果，特別要注意不能把ma看作是力。
(3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果。即作用在物體上的力與它的效果是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬間效果是加速度而不是速度。
(4)牛頓第二定律F合=ma，F(xiàn)合是矢量，ma也是矢量，且ma與F合的方向總是一致的。F合可以進(jìn)行合成與分解，ma也可以進(jìn)行合成與分解。
★4.牛頓第三定律：兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上。
(1)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律指出了兩物體之間的作用是相互的，因而力總是成對(duì)出現(xiàn)的，它們總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失。
(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力。
(3)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可疊加。
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