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【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

式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知

α+β=60°

由几何关系和反射定律得

β=β′=B

联立①②③式,并代入i=60°

(2)设改变后的入射角为i,折射角为α,由折射定律得

依题意,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θc,且

由几何关系得

θcα'+30°

由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【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ab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,ab两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇,此时ab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,ab两粒子间的作用力可忽略不计。求:

1)粒子aP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。

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【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

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【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/se=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

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【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

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【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AB(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AP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PA的共同速度大小;

(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时,求PA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QA碰撞后瞬间QA的速度大小。(上述过程中QA只碰撞一次)

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【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,ABCDEFG7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

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【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”“小于等于”)真实值。

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

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【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. S1S2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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