备战高考物理临界状态的假设解决物理试题推断题综合题汇编及详细答案.docx

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1、备战高考物理临界状态的假设解决物理试题推断题综合题汇编及详细答案一、临界状态的假设解决物理试题1．如图所示为一玻璃砖的横截面，其中OAB是半径为R的扇形，AOB45，OBD为等腰直角三角形．一束光线从距O点R的P点垂直于OD边射人，光线恰好在BD边上2发生全反射，最后从AB边上某点第一次射出玻璃砖．已知光在真空中的传播速度为c，求：（1）玻璃砖对该光线的折射率；（2）光从P点射人到第一次射出玻璃砖过程中，光在玻璃砖中传播的时间．【答案】（1）n2；（2）t(622)R2c【解析】【分析】【详解】（1）作出光路如图所示，由几何关系得sinOEP又光线恰好发生全反射，所以OEPCOP2

2、OE212sinC=n2解得玻璃砖对该光线的折射率n2（2）由几何关系知，BD边与OA边平行，光线在OA边上也恰好发生全反射1PEEGGFQHR2因此sinQH1QOH2OQQOH30OHRcos303R2因此光在玻璃中传播的路程另有n=sPEEFFQEFOH32R2cv则光在玻璃中传播的时间sns(622)tcRv2c答：（1）玻璃砖对该光线的折射率n2；（2）光在玻璃砖中传播的时间t(622)R．2c2．质量为m2=2Kg的长木板A放在水平面上，与水平面之间的动摩擦系数为0.4；物块B（可看作质点）的质量为m1=1Kg，放在木板A的左端，物块B与木板A之间的摩擦系数为0.2.现

3、用一水平向右的拉力F作用在木板A的右端，让木板A和物块B一起向右做匀加速运动．当木板A和物块B的速度达到2m/s时，撤去拉力，物块B恰好滑到木板A的右端而停止滑动，最大静摩擦力等于动摩擦力，g=10m/s2，求：（1）要使木板A和物块B不发生相对滑动，求拉力F的最大值；（2）撤去拉力后木板A的滑动时间；（3）木板A的长度。【答案】（1）18N（2）0.4s（3）0.6m【解析】【详解】（1）当木板A和物块B刚要发生相对滑动时，拉力达到最大以B为研究对象，由牛顿第二定律得1m1gm1a1可得a1g2m/s2．1再以整体为研究对象，由牛顿第二定律得F（2m1m2)g（m1m2)a1故得最

4、大拉力F18N；（2）撤去F后A、B均做匀减速运动，B的加速度大小仍为a1，A的加速度大小为a2，则（2m1m2)g1m1gm2a2解得a25m/s2故A滑动的时间tv2s0.4sa25（3）撤去F后A滑动的距离x1v222m=0.4m2a225B滑动的距离x2v2222a12m=1m2故木板A的长度Lx2x10.6m．【点睛】解题的关键是正确对滑块和木板进行受力分析，清楚滑块和木板的运动情况，根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解。3．如图所示，带电荷量为＋q、质量为m的物块从倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外，重力加速度为g，求物

5、块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移．(斜面足够长，取sin37＝°0.6，cos37°＝0.8)4mg8m2g【答案】最大速度为：;最大位移为：2B25qB15q【解析】【分析】【详解】经分析，物块沿斜面运动过程中加速度不变，但随速度增大，物块所受支持力逐渐减小，最后离开斜面．所以，当物块对斜面的压力刚好为零时，物块沿斜面的速度达到最大，同时位移达到最大，即qvmB＝mgcosθ物块沿斜面下滑过程中，由动能定理得mgssin1mv22联立解得：vmmgcos4mg,smvm28m2gqB5qB2gsin15q2B24．壁厚不计的圆筒形薄壁玻璃容器的侧视图如图所示。圆形底

6、面的直径为2R，圆筒的高度为R。(1)若容器内盛满甲液体，在容器中心放置一个点光源，在侧壁以外所有位置均能看到该点光源，求甲液体的折射率；(2)若容器内装满乙液体，在容器下底面以外有若干个光源，却不能通过侧壁在筒外看到所有的光源，求乙液体的折射率。【答案】(1)n甲5；(2)n乙2【解析】【详解】(1)盛满甲液体，如图甲所示，P点刚好全反射时为最小折射率，有1nsinC由几何关系知RsinC22R2R2解得n5则甲液体的折射率应为n甲5(2)盛满乙液体，如图乙所示，与底边平行的光线刚好射入液体时对应液体的最小折射率，A点n乙1sinC由几何关系得90CB点恰好全反射有C解各式得n乙

7、2则乙液体的折射率应为n乙25．如图所示，带电粒子（不计重力）以初速度v0从a点垂直于y轴进入匀强磁场，运动过程中经过b点，Oa＝Ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点垂直于y轴进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为（）A．v02C．2v0D．v0B．v02【答案】C【解析】【详解】设OaObd，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得