2020届高考物理山东省二轮复习训练题：计算题专练（6） .docx

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1、计算题专练(6)1.(2019湖南株洲质检)如图,三角形ABC为一直角三棱镜的横截面,有一细光束从BC边的中点射入三棱镜,且入射方向垂直于BC,该光束从AB边射出时传播方向与AC边平行。已知BC边的长度为d,光在真空中传播速度为c,若不考虑AB边的反射,求光在棱镜中传播的速率及此光束从AB边射出时与AC边的距离。答案33c36d解析不考虑AB边的反射,细光束通过棱镜的光路图如图所示:由几何关系知,光在AB边折射时,入射角i2=30折射角r2=60根据折射定律有n=sin r2sin i2=3又光速与折射率的关系为n=cv故光在棱镜中的传播速率为v=33c图中AO1=d在等腰三角形O2AO1中O

2、2到AC的距离为s=d2 tan 30=36d2.如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长U形玻璃管插在容积很大的水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段气体柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启阀门A,当各水银液面稳定时,位置如图所示,此时两段气体柱的温度均为300 K。已知h1=5 cm,h2=10 cm,右侧气体柱长度L1=60 cm,大气压p0=75 cmHg,重力加速度为g,水银密度为,求:()左侧竖直管内气体柱的长度L2;()关闭阀门A,当右侧竖直管内的气体柱长度L1=68 cm时(管内气体未溢出),气体温度应升高到多少。答案()60 cm()372 K解析()设右侧竖直管内气体压强为p1,左侧竖直管内气体压强为p2,左侧竖直管内气体柱下端与水银槽面的高度差为h3,则有p1=p0+gh2=85 cmHgp2=p1-gh1=80 cmHgp2=p0+gh3联立解得h3=5 cm则L2=L1-h2+h1+h3=60 cm()设U形管横截面积为S,对右侧竖直管中气体柱有初态:p1=85 cmHg,V1=L1S=60 cmS,T1=300 K末态:p1=p0+g(L1-L1+h2)=93 cmHg,V1=L1S=68 cmS,设此时温度为T1根据理想气体状态方程有p1V1T1=p1V1T1解得T1=372 K