一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g。求:
(i)待测气体的压强;
(ii)该仪器能够测量的最大压强。
(i);(ii)
【解析】
④
联立①②③④式得
⑤
(ii)由题意知
⑥
联立⑤⑥式有
⑦
该仪器能够测量的最大压强
⑧
【考点定位】玻意耳定律
【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用;解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象,并能找到气体在不同状态下的状态参量,然后列方程求解。准确判断不同状态下气体的压强是解决理想气体方程的关键
如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求:
(i)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;
(ii)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。
(i);(ii)
【解析】
如图,从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入入射角为i,当i等于全反射临界角iC时,对应
⑤
设拆解光线与光轴的交点为C,在⊿OBC中,由正弦定理有
⑥
由几何关系有
⑦
⑧
联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得
⑨
【考点定位】光的折射和全反射
【名师点睛】本题主要考查了光的折射定律的应用;解题关键是根据题意画出完整的光路图,根据几何知识确定入射角与折射角,然后根据光的折射定律结合几何关系列出方程求解;此题意在考查考生应用数学处理物理问题的能力。
如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是_______(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.波长为2 m
B.波速为6 m/s
C.频率为1.5 Hz
D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰
E.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置
BCE
【考点定位】机械波的传播
【名师点睛】本题知道两个时刻的波形,可以运用波形的平移法分析波传播的最短距离,要理解“该简谐波的周期大于0.5 s”表达的意义。
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