高考物理培優(yōu)易錯試卷(含解析)之臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題及詳細(xì)答案(參考版)
2025-04-05 04:28本頁面
【正文】 這個范圍內(nèi)任意一個角度（例如，在圖中的d點處，從棱鏡射出的光線與光軸向下傾斜成90176。．試求棱鏡的折射率n．棱鏡的頂角．【答案】【解析】【詳解】我們分析AC面上某點α處光線的折射情況（如圖所示）．根據(jù)題意各個方向的光線（散射光）可能照射到這個面上，因為玻璃棱鏡與空氣相比為光密介質(zhì)，折射角不可以大于某一極限角，由式子決定，從a點發(fā)出光線錐體的達(dá)緣光線，將分別以角和射在ΑΒ面上的b和c兩點，要注意：，而．這意味著，光線ab在玻璃與空氣的分界面上不會發(fā)生全反射，這時光線ac卻被完全反射．光線在b點從棱鏡射出，光線的折射角從下面關(guān)系式可以得到．由此得到,整理得到．以角從棱鏡中射出的所有光線將會聚在透鏡焦平面上某一點（圖中D點），從透鏡光心指向此點的方向與光軸成角光線不可能射到D點上方（非照亮區(qū)），因為從棱鏡射出的光線與光軸向上的傾角不可能大于 ．照亮區(qū)位于D點下方，而光線與光軸向下的傾角可以是從0176?！窘馕觥俊驹斀狻?1)以小杯和水為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律：解得繩子的拉力：，方向豎直向下；(2)在最高點時，以水為研究對象：解得：，根據(jù)牛頓第三定律，水對小杯底的壓力為，方向豎直向上；(3)繩子拉力為0時，通過最高點速率最小：解得：?！军c睛】本題考查機械能守恒定律的應(yīng)用，通過機械能守恒定律建立方程分析不同情況下上升的最大高度；解題的關(guān)鍵在于丙圖的情況，小球離開軌道做斜上拋運動，最高點的速度不為0?，F(xiàn)讓四個相同的小球 （ 可視為質(zhì)點，直徑小于圖丁中圓管內(nèi)徑 ） 分別從四個直軌道上高度均為h 處由靜止下滑，關(guān)于小球通過P 點后的運動情況，下列說法正確的是 （ ） A．若 h＜R，則四個小球能達(dá)到的最大高度均相同B．若 h=R ，則四個小球能達(dá)到的最大高度均相同C．若h=R ，則圖乙中的小球能達(dá)到的高度最大D．若 h=R ，則圖甲、圖丙中的小球能達(dá)到的最大高度相同【答案】ACD【解析】【詳解】A．若，根據(jù)機械能守恒定律可知，四個小球都能上升到右側(cè)高度處，即小球不會超過圓弧的四分之一軌道，則不會脫離圓軌道，故上升到最高點的速度均位列零，最大高度相同為h，A正確；B．若h＝R，根據(jù)機械能守恒，甲乙丁都能上升到右側(cè)高度R處而不會越過圓弧的四分之一軌道，而丙圖中小球做斜上拋運動離開軌道，到達(dá)最高點時還有水平的速度，最大高度小于R，B錯誤；C．若，甲、丁兩圖中的小球不會脫離圓軌道，最高點的速度不為零，丙圖小球離開軌道，最高點速度也不為零，乙圖離開軌道，上升到最高點的速度為零，根據(jù)機械能守恒知，圖乙中小球到達(dá)的高度最大，故C正確；D．若，圖甲中小球到達(dá)的最大高度為2R，根據(jù)機械能守恒得，得最高點的速度為對于圖丙，設(shè)小球離開軌道時的速度為v1，根據(jù)機械能守恒得，而到達(dá)最高點的速度v=v1cos60176。7．用長為L的細(xì)桿拉著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動，如下圖下列說法中正確的是（ ）A．小球運動到最高點時，速率必須大于或等于B．小球運動到最高點時，速率可以小于，最小速率為零C．小球運動到最高點時，桿對球的作用力可能是拉力，也可能是支持力，也可能無作用力D．小球運動到最低點時，桿對球的作用力一定是拉力【答案】BCD【解析】【詳解】小球在最高點的最小速度為零，此時小球重力和支持力相等．故A錯誤，B正確．當(dāng)小球在最高點壓力為零時，重力提供向心力，有，解得，當(dāng)速度小于v時，桿對小球
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