[题目]某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成.其横截面积如图所示.O为AB中点.∠BAC=30°.半圆形透明物质I的折射率为 .透明物质II的折射率为n2.一束光线在纸面内沿O点方向射入元件.光线与AB面垂线的夹角到θ时.通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出.在BC面有光线垂直射出,①该透明物质II的折射率n2,②光线在透明物质II中的传播速率大小v,� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为，透明物质II的折射率为n2。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出；

①该透明物质II的折射率n2；

②光线在透明物质II中的传播速率大小v；

③ 光线与AB面垂线的夹角的正弦值。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】试题分析：①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图。

设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知C=1=2=60°

sinC=得：n2=

②由n=得：v==2.6×108m/s

③由几何关系得：r=30°

由相对折射率定义得：光由透明物质I射入透明物质II时，相对折射率：n21=n21=

解得：sin=

练习册系列答案

A. 物体在1s末速度方向改变

B. 物体在3s末加速度方向改变

C. 前4s内物体的最大位移只出现在第3s末，大小为3.5m

D. 物体在第2s末与第4s末的速度相同

【题目】（题文）如图所示的直角坐标系xOy中，在第一象限和第四象限分别存在垂直纸面向外和向里的匀强磁场，PQ是磁场的右边界，磁场的上下区域足够大，在第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m，电荷量为＋q的带电粒子从x轴上的M点以速度v0垂直于x轴沿y轴正方向射入电场中，粒子经过电场偏转后从y轴上的N点进入第一象限，带电粒子刚好不从y轴负半轴离开第四象限，最后垂直磁场右边界PQ离开磁场区域，已知M点距离原点O的距离为，N点距离原点O的距离为，第一象限的磁感应强度满足，不计带电粒子的重力，求：

（1）匀强电场的电场强度为多大？

（2）第四象限内的磁感应强度多大？

（3）若带电粒子从进入磁场到垂直磁场右边界离开磁场，在磁场中运动的总时间是多少？

【题目】如图所示，质量为m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面B上，现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上，A、B均保持静止不动。则( )

A. A与B之间一定存在摩擦力 B. B与地面之间一定存在摩擦力

C. B对A的支持力一定等于mg D. 地面对B的支持力大小一定等于(m+M)g

【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与t+0.2秒两个时刻，在x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示．并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是____

A．该波的最大波速为20m/s

B．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是a

C．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置

D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰

E．该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象

【题目】通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep＝kL2(式中k为弹簧的劲度系数，L为弹簧长度的变化量)．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：

①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量d.②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将这根弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为l′，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.

(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量？请用m、d、g表示所求的物理量________．

(2)如果Ep＝ kL2成立，

A同学测出的物理量l′与d，H的关系式是：l′＝________.

B同学测出的物理量l与d，h、L的关系式是：l＝________.

(3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源：__________________________________.

【题目】如图所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面上，导轨上横放着两根电阻均为R的相同导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒ab中点与一端固定的轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为k,整个装置置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导体棒cd在水平向右的外力作用下以大小为v0的速度向右匀速运动，导轨及接触电阻不计，当导体棒ab稳定时，下列说法正确的是（）

A. 回路中有逆时针方向的感应电流

B. 回路中的感应电流为

C. 外力的功率为

D. 弹簧被拉伸的长度为

【题目】质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由固态Ⅰ到气态Ⅲ变化过程中温度T随加热时间t变化关系如图所示，单位时间所吸收的热量可看做不变，气态Ⅲ可看成理想气体。下列说法正确的是（）

A. 该物质是晶体

B. 该物质分子平均动能随着时间的增加而增大

C. 在时间内，该物质分子势能随着时间的增加而增大

D. 在时间内，该物质的内能随着时间的增加而增大

E. 在时间内，气体膨胀对外做功，分子势能增大

【题目】霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k ，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．

(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连．

(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线 _________________________ ，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).

(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．

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