题目内容

【题目】如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。
(1)求棱镜的折射率；
(2)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)光路图及相关量如图所示。


光束在AB边上折射，由折射定律得

①

式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知

α+β=60°②

由几何关系和反射定律得

β=β′=∠B③

联立①②③式，并代入i=60°得

④

(2)设改变后的入射角为i′，折射角为α′，由折射定律得

⑤

依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θc，且

⑥

由几何关系得

θc═α'+30° ⑦

由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为

⑧

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图所示，在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子a、b先后以v0的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限，经过一段时间后，a、b两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇，此时a、b两粒子均为第一次通过x轴负半轴，P点离坐标原点O的距离为d，已知磁场的磁感应强度大小为，粒子重力不计，a、b两粒子间的作用力可忽略不计。求：

（1）粒子a从P点出发到达Q点的时间t；

（2）匀强电场的电场强度E的大小。

【题目】“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示。按图设置好实验装置后，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码。

(1)同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：

A．交流电源、导线

B．直流电源、导线

C．天平（含配套砝码）

D．秒表

E．刻度尺

其中必要的器材是____________；

(2)某同学正确进行实验后，打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。则在打下点迹3时，小车运动的速度v=_____m/s（结果保留3位有效数字），该小车的加速度a=_____（结果保留3位有效数字）；

(3)根据测量的实验数据作出的a-F图线不通过原点，请分析其主要原因是________________；图中图线（或延长线）与F轴截距的物理意义是______________；

(4)在对上一问中的装置进行了调整后，a-F图线能够通过原点。为得到更多的数据点，该同学不断改变钩码质量，发现随着F增大，a-F图像由直线逐渐变为一条弯曲的图线，如图所示。图线在末端弯曲的原因是_____________________。

A．所挂钩码的总质量太大

B．所用小车的质量太大

C．小车与轨道之间存在摩擦

D．导轨保持了水平状态

【题目】用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光电管，测量得到遏止电压为2.09V。已知普朗克常量为6.63×10-34J·s，真空中的光速为3×108m/s，e=1.6×10-19C，氢原子能级示意图如图所示。保持反向电压为2.09V，改用处于基态（n=1）的氢原子激发后辐射出的光子照射，为了使光电流不为零，最少应给氢原子提供的能量为（ ）

A.4.54eVB.6.63eVC.10.20eVD.12.09eV

【题目】如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（　　）

A.小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统水平方向动量守恒

B.小球向左摆动时，小车向右运动，且系统水平方向动量守恒

C.小球向左摆到最高点时，小球的速度为零而小车速度不为零

D.小球摆到最低点时，小车的速度达最大

【题目】如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上、下两端各固定质量均为M的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态。一个质量的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g。

(1)求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；

(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小；

(3)若换成另一个质量m2＝的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物体A达到最高点时，地面对物体B的弹力恰好为零。求Q与A碰撞后瞬间Q和A的速度大小。（上述过程中Q和A只碰撞一次）

【题目】某同学利用如图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。

图甲

①打点计时器使用的电源是______（选填选项前的字母）。

A．交流电源 B．直流电源

②他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且计时器______（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。

实验时保持小桶和砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是____（选填选项前的字母）。

A．小车所受的拉力近似等于小车所受的合力

B．小车所受的拉力近似等于小桶和砝码的总重力

C．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度

③图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。相邻的计数点之间的距离分别为： 。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=________（结果保留两位有效数字）。

图乙

④另一位同学也利用图甲所示的装置做实验。他保持小桶和砝码的质量不变，改变放在小车中砝码的质量m，测出对应的加速度a。假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响。他没有测量小车的质量，而是以为纵坐标，m为横坐标，画出图像。从理论上分析，下列图像正确的是_______。

A B C D

【题目】实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为m0的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等．实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度．

(1) 正确进行实验操作，得到一条纸带。纸带的一部分如左图所示，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s。该同学将纸带从每个计数点处截断，得到6条短纸带，再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上，以纸带下端为横轴建立直角坐标系，并将刻度尺边缘紧靠纵轴，其示数如右图所示。则打下计数点“2”时小车的速度大小为____________m/s；小车的加速度大小为___________ m/s2(结果均保留两位有效数字)

(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出a－m图象如图所示．已知当地重力加速度g＝9.8 m/s2，则木块与木板间动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)；μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。

(3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量．

【题目】如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W，关于该电吹风，下列说法正确的是

A. 若S1、S2闭合，则电吹风吹冷风

B. 电热丝的电阻为55Ω

C. 电动机工作时输出的机械功率为880W

D. 当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J

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