题目内容

【题目】如图为三棱柱形棱镜的横截面，该横截面为直角边d=1m的等腰直角三角形，一细光束由AB面斜射入，并逐渐调节入射角及入射点的位置，使细光束经AB面折射后直接射到AC面，且当细光束与AB面的夹角为θ=30°时，该细光束恰好不能从AC面射出。求：

①棱镜的折射率为多大?

②如果入射点到A点的距离为，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，则光束从AB面传播到AC面所用的时间应为多少?(结果可保留根号)

【答案】（1） （2）

【解析】解：由题以作出光路图，如图所以

由几何关系可知，入射角

由于在AC面发生了全反射，则有

又因为

在AB面上

解得

（2）由几何关系可知，因为

所以

则有

光在棱镜中的速度为

则光速从AB面传播到AC面所用的时间

练习册系列答案
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【题目】如图所示.一根长导线弯曲成如图所示形状.通以直流电I.正中间用绝缘线悬挂一金属环C.环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中.下列叙述正确的是( )

A. 金属环中无感应电流产生

B. 金属环中有顺时针方向的感应电流

C. 悬挂金属环C的竖直线中的张力不变

D. 金属环C仍能保持静止状态

【题目】某同学设计了用如图所示的电路，来测量电源的电动势E和内阻r，图中两个电流表A1、A2完全相同，定值电阻阻值为R0．则：

(1)闭合开关S0之前，先将电阻箱接入电路的阻值调到 ___（选填“最大”或“最小”），再闭合开关S0，闭合关开Sl，然后，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的指针偏转较大（接近满偏），读出电流表A2的电流值和这时电阻箱的阻值R1；断开开关Sl，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数再次为I0，记下这时电阻箱的阻值R2，则电流表A1的阻值为______

(2)闭合开关S0、S2，断开开关S1，依次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值R和电流表A1的示数I根据记录的R、I，作出IR-I图像，则图像可能是______

(3)若根据(2)题记录的R、I，作出 -R图像，通过对图像的处理，得到图像与纵轴的截距为a，图像的斜率为b，则电源的电动势E=____，电源的内阻r= ________

【题目】如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，外界大气压为P0=75cmHg，缸内气体温度t0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm（U形管内气体的体积忽略不计）．已知柱形容器横截面S=0.01m2，取75cmHg压强为1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．

（i）求活塞的质量；

（ii）若容器内气体温度缓慢降至-3℃，求此时U形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度L′．

【题目】如图所示，光滑金属轨道由圆弧部分和水平部分组成，圆弧轨道与水平轨道平滑连接，水平部分足够长，轨道间距为L=1m，平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为IT，同种材料的金属杆a、b长度均为L，a放在左端弯曲部分高h=0.45m处，b放在水平轨道上，杆ab的质量分别为ma=2kg，mb=1kg，杆b的电阻Rb=0.2Ω，现由静止释放a，已知杆a、b运动过程中不脱离轨道且不相碰，g取10m/s2，则

A. a、b匀速运动时的速度为2m/s

B. 当b的速度为1m/s时，b的加速度为3.75m/s2

C. 运动过程中通过b的电量为2C

D. 运动过程中b产生的焦耳热为1.5J

【题目】如图所示，10匝矩形线框，在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度为100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2.已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则(　　)

A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100t V

B. 灯泡L1的额定功率为2W

C. 若开关S闭合，灯泡L1将更亮

D. 若开关S闭合，电流表示数将增大

【答案】D

【解析】试题分析：先根据公式Um=NBSω求解输入电压的最大值，然后根据理想变压器的变压比公式和变流比公式列式求解．

解：A、变压器的输入电压的最大值为：Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=200V

从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：u=Umcosωt=200cos100t（V），故A错误；

B、变压器输入电压的有效值为：

U1===100V

开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，根据变流比公式，有：

故I1=0.1A

灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为：

P=U1I1=100×0.1=10W，故B错误；

C、若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变；故C错误；

D、若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，输入功率增加，灯泡L1将更亮；故D正确；

故选：D．

点评：本题关键是记住交流发电机最大电动势表达式Um=NBSω，同时要明确输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率．

【题型】单选题
【结束】
153

【题目】在如图所示的电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的触头P向下滑动时，有(　　)

A. 灯L1变亮

B. 灯L2变暗

C. 电源的总功率变大

D. 电阻R1有从b到a方向的电流

【题目】如图为“验证动能定理”的实验装置．钩码质量为m，小车和砝码的总质量M＝300g．实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小．实验主要过程如下：

①安装实验装置；

②分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度；

③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功，判断两者是否相等．

(1)以下关于该实验的说法中正确的是________．

A．调整滑轮高度使细绳与木板平行

B．为消除阻力的影响，应使木板右端适当倾斜

C．在质量为10g、50g、80g的三种钩码中，挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理

D．先释放小车，然后接通电源，打出一条纸带

(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条．测量如图，打点周期为T，当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________．

(3)写出两条引起实验误差的原因________________________；________________________.

【答案】 AB 长度测量的误差 用mg代替绳子的拉力

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度，代入动能定理表达式即可正确解题。

(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用．首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力，必须保证：摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面，故A、B正确；在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有：，对钩码：，解之有，可见只有当时才有 ，故应选用10g的钩码最为合理，C错误．打点计时器的使用要求是先接通电源，待其工作稳定后再释放小车，D错误．

(2)由题图知、，故动能变化量为，合力所做功，故需验证的式子为

(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差；从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可)．

【题型】实验题
【结束】
90

【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流，可供选用的器材如下：

A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω，表盘刻度均匀、总格数为N)

B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2＝0.1Ω)

C.电压表V (量程为3V、内阻RV＝3kΩ)

D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)

F.开关S一个，导线若干

(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”)．

(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”)．

(3)在开关S闭合前，应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a”或“b”)．

(4)在实验中，若所选电表的读数为Z，电流表A1的指针偏转了n格，则可算出待测电流表A1的满偏电流Imax＝________.

【题目】把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动。从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星，金星转过的角度分别为、（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星

A. 质量之比

B. 绕太阳运动的轨道半径之比

C. 绕太阳运动的动能之比

D. 受到太阳的引力之比

【题目】如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，将ab棒在导轨上无初速度释放，当ab棒下滑到稳定状态时，速度为v，电阻R上消耗的功率为P。导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是

[Failed to download image : http://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2018/4/5/1917526362161152/1918841570328576/STEM/502dc7c27d25462c8bbd52b1fb1e0be2.png]

A. 导体棒的a端比b端电势低

B. ab棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动

C. 若磁感应强度增大为原来的2倍，其他条件不变，则ab棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的

D. 若换成一根质量为原来2倍的导体棒，其他条件不变，则导体棒下滑到稳定状态时R的功率将变为原来的4倍

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