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【題目】居家學習的某同學設計了一個把陽光導入地下室的簡易裝置。如圖，ABCD為薄壁矩形透明槽裝滿水后的豎直截面，其中AB=d，AD=2d，平面鏡一端靠在A處，與水平底面夾角θ=45°斜放入水槽。太陽光入射到AD面上，其中一細束光線以入射角53°射到水面上的O點，進入水中后，射到平面鏡距A點為處。不考慮光的色散現象及水槽壁對光線傳播的影響，取水對該束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求該束光：

（i）射到平面鏡時的入射角；

（ii）第次從水中射出的位置與D點的距離x。

【答案】（i）；（ii）

【解析】

（i）光路圖如圖

設光線進入水面時的折射角為β1，由折射定律可得

①

②

由①②式及代入數據得

③

（ⅱ）設光射到平面鏡的O′點，反射后射到水面的D1點，入射角為α3，由幾何關系可得

α3=53°

AA1=O′A1

AD1=AA1+AD1=AO′cosθ+O′A1tanα3=④

DD1=AD-AD1=⑤

設光從水中射向空氣的臨界角為C，則

⑥

得

α3＞C⑦

光射到水面上D1點后將發(fā)生全反射，反射后到達CD面的C1點，此處入射角為α4

α4=90°-α3=37°⑧

由于α4＜C，光線從C1點射出水槽

⑨

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1932 年美國物理學家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中的運動特點，解決了粒子的加速問題�，F在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和醫(yī)學設備中。某型號的回旋加速器的工作原理如圖甲所示，圖乙為俯視圖�；匦铀倨鞯暮诵牟糠譃閮蓚� D 形盒，分別為 D1、D2。D 形盒裝在真空容器里，整個裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強大磁場中，磁場可以認為是勻強磁場，且與 D 形盒

底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。D 形盒的半徑為 R，磁場的磁感應強

度為 B。設質子從粒子源 A 處進入加速電場的初速度不計。質子質量為 m、電荷量為+q。加速器接入一定頻率的高頻交變電源，加速電壓為 U。加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。求：

（1）質子第一次經過狹縫被加速后進入 D2 盒時的速度大小 v1 和進入 D2 盒后運動的軌道半徑 r1；

（2）質子被加速后獲得的最大動能 Ek 和交變電壓的頻率 f；

（3）若兩 D 形盒狹縫之間距離為 d，且 d<<R。計算質子在電場中運動的總時間 t1 與在磁場中運動總時間 t2，并由此說明質子穿過電場時間可以忽略不計的原因。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的上、下極板水平。a，b兩小球所帶電荷量大小相等、電性相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等�，F同時釋放a，b，它們由靜止開始運動。在隨后的某時刻t，a，b經過電容器兩極板間上半區(qū)域的同一水平面。a，b間的相互作用可忽略，重力不可忽略。下列說法正確的是（　　）

A.a的質量比b的大B.在t時刻，a的動能比b的大

C.在t時刻，a和b的電勢能相等D.在t時刻，a的動量大于b的動量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內阻，考慮到水果電池組的內阻較大，為了提高實驗的精確度，需要測量電壓表的內阻。實驗器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表，該同學便充分利用這塊電壓表，設計了如圖所示的實驗電路，既能實現對該電壓表的內阻的測量，又能利用該表完成水果電池組電動勢和內阻的測量，他用到的實驗器材有：

待測水果電池組（電動勢約，內阻約）、雙向電壓表（量程為，內阻約為）、電阻箱（）、滑動變阻器（），一個單刀雙擲開關及若干導線。

（1）該同學按如圖所示電路圖連線后，首先測出了電壓表的內阻。請完善測量電壓表內阻的實驗步驟：

①將的滑動觸頭滑至最左端，將撥向1位置，將電阻箱阻值調為0；

②調節(jié)的滑動觸頭，使電壓表示數達到滿偏；

③保持______不變，調節(jié)，使電壓表的示數達到______；

④讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內阻______。

（2）若測得電壓表內阻為，可分析此測量值應______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。

（3）接下來測量水果電池組的電動勢和內阻，實驗步驟如下：

①將開關撥至______（選填“1”或“2”）位置，將的滑動觸片移到最______端，不再移動；

②調節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數達到一個合適值，記錄下電壓表的示數和電阻箱的阻值；

③重復步驟②，記錄多組電壓表的示數及對應的電阻箱的阻值。

（4）若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為，作出圖象，則可消除系統(tǒng)誤差，如圖所示，其中縱截距為，斜率為，則電動勢的表達式為______，內阻的表達式為______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平面內固定有兩根平行的粗糙長直金屬導軌，兩根相同的導體棒AB、CD置于導軌上并與導軌垂直，整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中。從t=0時開始，對AB棒施加一與導軌平行的水平外力F，使AB棒從靜止開始向右做加速度大小為a0的勻加速直線運動。導軌電阻不計，兩棒均與導軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。下列關于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F隨時間t變化的關系圖線可能正確的是（　　）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】工在生產紡織品、紙張等絕緣材料時為了實時監(jiān)控其厚度，通常要在生產流水線上設置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上（電源電壓小于材料的擊穿電壓）。當流水線上通過的產品厚度減小時，下列說法正確的是（　�。�

A.A、B平行板電容器的電容增大

B.A、B兩板上的電荷量變大

C.有電流從a向b流過靈敏電流計

D.A、B兩板間的電場強度變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直面內半徑 R=0.4m 的光滑半圓形軌道 cde 與長 s=2.2m 的水平軌道 bc 相切于 c 點，傾角θ=37°的斜軌道 ab 通過一小段光滑圓弧與水平軌道 bc 平滑連接。質量 m=1 kg 的物塊 B 靜止于斜軌道的底端 b 處，質量 M=3kg 的物塊 A 從斜面上的 P 處由靜止沿斜軌道滑下，與物塊 B 碰撞后黏合在一起向右滑動。已知 P 處與 c 處的高度差 H=4.8m，兩物塊與軌道 abc 間的動摩擦因數μ=0.25，取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8， A、B 均視為質點，不計空氣阻力。求：

(1)A 與 B 碰撞后瞬間一起滑行的速度大��；

(2)物塊 A、B 到達 e 處時對軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩物體質量均為m，其中A帶正電，帶電量為q，B不帶電，通過勁度系數為k的絕緣輕質彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)�，F在施加豎直向上的勻強電場，電場強度E = ，式中g為重力加速度，若不計空氣阻力，不考慮A物體電量的變化， 則以下判斷正確的是（ ）

A.從開始到B剛要離開地面過程，A物體速度大小先增大后減小

B.剛施加電場的瞬間，A的加速度為4g

C.從開始到B剛要離開地面的每段時間內，A物體的機械能增量一定等于電勢能的減少量

D.B剛要離開地面時，A的速度大小為2g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器的初、次級線圈的匝數之比為，在次級線圈中接有兩個阻值均為50Ω的電阻，圖甲中D為理想二極管�，F在初級線圈輸入如圖乙所示的交流電壓，那么開關K在斷開和閉合的兩種情況下，下列說法中正確的有（　�。�

A.兩種情況下R2兩端的電壓相同B.兩種情況下R2消耗的功率相同

C.兩種情況下R1消耗的功率相同D.兩種情況下變壓器的輸入功率不同

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