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1、热学和光学4重点方法 不说啥了，知识不会是硬伤。这部分考察很简单，只要见了，会了就没有问题！【例1】 （热学）压力不变的过程是等压过程，体积不变的过程是等容过程。 请思考，如图所示，一个绝热气缸可以通过电阻丝慢慢加热。外界是普通大气压强为。内部是均匀的稀有气体。初始状态是气体体积为压强为温度为.求在等压情况下（体积变为），和等容情况下（压强变为），温度升高相同（从到）所需电阻丝传热的热量之比。【例2】 （热学）如图所示，一个绝热气缸，截面积为S，体积为，有个质量为M的盖子。外界大气压为，初始状态温度为. 开始静止。已知绝热方程为常数。其中是一个已知的常数。（1）假如十分光滑，问在外力作用下体积
2、慢慢增大到V的时候，请问这个维持的外力是多大？（2）假如十分光滑，请问微小扰动后，振动周期是多大？【例3】 （北大自主招生）如图所示，有一定量的单原子理想气体，从初态a（P1,V1）开始经过一个等容过程达到状态c，最后经等温过程而完成一个循环，已知1mol该气体温度改变1K内能变化为，且在等温膨胀过程中，由体积V1到V2对外做功可以用计算，求：1）由c到a气体是吸热还是放热，具体吸放热多少？2）由a到b气体是吸热还是放热，具体吸放热多少？3）由b到c气体是吸热还是放热，具体吸放热多少？4）整个循环过程净功多少，净吸放热多少？【例4】 如图所示，开口向上粗细均匀的玻璃管长，管内有一段高的水银柱，
3、封闭着长为的空气柱，大气压强，温度，求：温度至少升到多高时，可使水银全部溢出？【例5】 如图所示，AB表示一平直的平面镜，是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜），MN是屏，三者相互平行，屏MN上的ab表示一条竖直的缝（即ab之间是透光的）。某人眼睛紧贴米尺上的小孔S（其位置如图所示），可通过平面镜看到米尺的一部分刻度。试在本题图上用三角板作图求出可看到的部位，并在上把这部分涂以标志。P1P2MNabABS【例6】 两个平面镜之间的夹角为45、60、120。而物体总是放在平面镜的角等分线上。试分别求出像的个数。【例7】 在墙角处，墙面上两面相互垂直的巨大的镜面。一个人面向墙角，左手戴手表，开
4、始观察，镜子中的人的手表。以下表述中正确的是（ ）A. 能看见2个自己的像，都是左右手交换的。B. 能看见3个自己的像，都是左右手交换的。C. 能看见3个自己的像，有两个是左右手交换的，一个是左右手不变的。D. 能看见3个自己的像，有一个是左右手交换的，两个是左右手不变的。俯视图，人头【例8】 横截面为矩形的玻璃棒被弯成如图所示的形状，一束平行光垂直地射入平表面A上。试确定通过表面A进入的光全部从表面B射出的R/d的最小值。已知玻璃的折射为1.5。【例9】 用费马原理证明光的反射以及折射定律【例10】 图所示为一凹球面镜，球心为C，内盛透明液体。已知C至液面高度CE为40.0cm，主轴CO上有
5、一物A，物离液面高度AE恰好为30.0cm时，物A的实像和物处于同一高度。实验时光圈直径很小，可以保证近轴光线成像。试求该透明液体的折射率n。 【例11】 用惠更斯原理简要说明：1） 平行光入射到凹面镜后汇聚到一点，这个凹面镜为一抛物面。2） 从某点发射的散射光经过一个曲面反射后如果能汇聚与另一点则该曲面为一椭球面。【例12】 空心激光束是一种在传播方向上中心光强为零的圆筒形光束。由于这一特征，它可以把某些微小粒子约束在激光束的中心部位，作为激光导管，激光镊子、光学扳手等，实现对纳米粒子、生物细胞等微小粒子的精确操控。空心激光技术目前在生物学、激光加工、原子冷却等方面得到了广泛的应用，正逐渐成
6、为一门新兴的学科分支。产生空心激光束的基本做法是利用光学系统将一束实心的圆柱形激光转换成为一束空心的激光。给定如下光学器件：焦距为的凸透镜，圆锥角为的锥面反射镜，半径为的球面镜（中间有圆孔），如图：利用上述光学器件设计一光学系统，使得一束很细的实心圆柱入射激光转化成一束空心的出射激光，且空腔为圆柱形，半径为。请回答如下问题：1画出该光学系统的光路图。2求该光学系统中锥面镜顶点到球面镜球心的距离。【例13】 （光学）已经知道水的折射率是1.33。那么请问（1）下面这个圆球，已知半径为R，全部由水组成。当入射光的入射位置y大于多少，才开始有全反射现象？会不会发生全反射现象？（2）如图所示，请计算入射光线和圆心距离为的时候，从圆球最终出射的光线和水平方向夹角是多大？（用任意一个三角函数表示就可以。）（3）已经知道彩虹的视角高度是42，对比前面两个小问，你能得出什么结论？【例14】 （光学）杨氏双缝实验中，已知l，L，D，。我们都知道条纹相邻两个亮纹间距是。（1）如果把光源a所在的S1向下移动x距离， 请问条纹的零级亮斑会移动多少？条纹间距会变化多少？（2）在第（1）问基础上，如果再把光源a所在的S1向后移动一段距离也就是让S1、S2两个平面之间的距离l增大到l，请问条纹的零级亮斑会移动多少？条纹间距会变化多少？7寒假高三物理尖端班第4讲
