2017廣東大學聯考物理光學計算題

光學是大學聯考物理考試中比較難理解的知識點，也是大學聯考物理考試中比較難拿分的地方。以下是本站小編給大家帶來大學聯考物理光學計算題，以供參閲。

　　大學聯考物理光學計算題

1.(2012·新課標全國卷)(15分)一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜,以致從光源發出的光線只經過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。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的入射點為B,方向與底面垂直，∠AOB=60°,已知玻璃對這種光的折射率n=。求:兩束光線經柱面和底面折射後的交點與O點的距離d。

　　大學聯考物理計算題答案

1.【解題指南】解答本題應注意以下兩點:

(1)根據已知條件作出平面光路圖;

(2)根據全反射定律和光路圖列方程求解。

【解析】將題所描述的光現象的立體圖轉化為平面圖,考慮從玻璃立方體中心O發出的一條光線,假設它斜射到玻璃立方體上表面發生折射,如圖所示,根據折射定律有

nsinθ=sinα　 ①(2分)

式中,n是玻璃的折射率,入射角等於θ,α是折射角。

現假設A點是上表面表面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點。由題意,在A點剛好發生全反射,故

αA=　 ②(1分)

設線段OA在立方體上表面的投影長為RA,由幾何關係有

sinθA=　 ③(3分)

式中a為玻璃立方體的邊長。由①②③式得

RA=　 ④(3分)

由題給數據得

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】根據光線的傳播情況作光路如圖所示,對光束2有:i=60° (1分)

由折射定律得sinr===　 (2分)

即r=30° (1分)

由幾何關係有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

　　大學聯考物理牛頓定律複習講義

1.牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種運動狀態為止。

(1)運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持。

(2)定律説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驗直接驗證。但是建立在大量實驗現象的.基礎之上，通過思維的邏輯推理而發現的。它告訴了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實驗現象，利用人的邏輯思維，從大量現象中尋找事物的規律。

(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎，不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關係，牛頓第二定律定量地給出力與運動的關係。

2.慣性：物體保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質。

(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動狀態無關。因此説，人們只能"利用"慣性而不能"克服"慣性。(2)質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，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表達式F合=ma

(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關係，即知道了力，可根據牛頓第二定律，分析出物體的運動規律;反過來，知道了運動，可根據牛頓第二定律研究其受力情況，為設計運動，控制運動提供了理論基礎。

(2)對牛頓第二定律的數學表達式F合=ma，F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對應關係，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合可以進行合成與分解，ma也可以進行合成與分解。

★4.牛頓第三定律：兩個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)牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的，因而力總是成對出現的，它們總是同時產生，同時消失。

(2)作用力和反作用力總是同種性質的力。

(3)作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產生其效果，不可疊加。