浙江强基联盟2023学年第一学期高三年级9月联考物理试题及答案

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则4m≤h≤18m17.(12分)如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸,玻璃缸深度为2h,缸底面圆心处有一单色点光源S,缸中装有某种液体,深度为h,O点为液面的圆心,OS垂直于水平面。若用面积为πh2的黑纸片覆盖在液面1上,则液面上方恰好无光线射出。在上述黑纸片上,以0为圆心剪出一个面积为3的0圆孔,把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置,若使所有出射光线都从缸口射出,则缸口的最小面积为多少?【答案】4+253【解析】用面积为S1=πh2的黑纸片覆盖在液面上,液面上方恰好无光线射出,则从点光源S发出的光线射到黑纸片的边缘处恰好发生全反射,设光发生全反射的临界角为C,光路图如图甲所示S1=πr月=πh2由几何关系得tamc-月由全反射知识有sin C=1解得n=√2。=弓h2圆孔后,设透光部分的半径为r2,射出光线的最大入射角义光路图如图乙所示s,==解得,=由几何关系得tanihr2根据折射定律有n=sinsin i缸口的最小半径为·118·配新教材
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