【題目】如圖所示為一玻璃工件的截面圖,上半部ABC為等腰直角三角形,∠A =90°,下半部是半徑為R的半圓,O是圓心,P、Q是半圓弧BDC上的兩個點,AD和BC垂直相交于O點,F有一束平行于AD方向的平行光射到AB面上,從A點射入玻璃的光射到P點,已知圓弧BQ與QD的長度相等,圓弧CP長度是DP長度的2倍,光在真空中傳播的速度為C,若只考慮光從AB界面一次折射到圓弧界面,則
A.此玻璃工件的折射率為
B.射到Q點的光一定發(fā)生全反射
C.能從圓弧界面射出的圓弧長度為
D.射到圓弧界面的最長時間為
【答案】ABC
【解析】
A.如圖所示:
過A點做AB面的法線,連接AP,連接OP,設從A點射入玻璃的光的入射角為i,折射角為r,則i=45°,設OP與OD夾角為θ1,由于圓弧CP長度是DP的2倍,則,設AP與AD夾角為θ2,由于△ABC為等腰直角三角形,則OA=OP=R,所以△AOP是等腰三角形,,r=∠OAC-θ2=30°,由折射定律有:,解得:
故A正確。
B.設玻璃的臨界角為C,,解得:
C=45°
作出射到圓弧上Q點光線FQ,連接OQ,設FQ與BC的夾角為θ3,FQ與OQ的夾角θ4,因為圓弧BQ與QD的長度相等,所以∠BOQ=45°,因為所有入射光平行,所以所有折射光線平行,則θ3=90°-θ2=75° ,θ4=180°-θ3-∠BOQ=60°,由于θ4>C,所以射到Q點的光一定發(fā)生全反射。故B正確。
C.由上可知對應的圓心角是60°,可得圓能從圓弧界面射出的圓弧長度為。故C正確。
D.當光線沿AP射出時,所用時間最長,根據幾何關系可得:,速度為:,傳播的時間為:
故D錯誤。
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【題目】小青用如圖甲所示的實驗裝置,探究“加速度與力和質量的關系”。
(1)以下關于圖甲中操作正確的是________。
A.本實驗采用了控制變量法探究多個變量之間的關系
B.如果選用電火花計時器,所用的交流電為低壓6 V
C.操作過程中應控制砂和砂桶的總質量遠大于小車的質量
(2)小青通過實驗獲得如表所示的幾組數據,請用描點法在圖乙中得出a -F的關系圖象______。
F/(×9.8×10-3 N) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
a/(m·s-2) | 0.22 | 0.31 | 0.42 | 0.51 | 0.59 | 0.68 | 0.78 |
(3)根據第(2)小題中畫出的圖線,可以判斷在操作過程中,平衡摩擦力時,長木板的傾角__________(選填“偏大”“恰好”或“偏小”)。
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【題目】如圖所示,在傾角θ=的足夠長的固定的斜面底端有一質量m=1kg的物體.物體與斜面間動摩擦因數μ=0.25,現用輕繩將物體由靜止沿斜面向上拉動。拉力F=10N,方向平行斜面向上。經時間t=4s繩子突然斷了,(sin=0.60;cos=0.80;g=10m/s2)求:
(1)繩斷時物體的速度大小。
(2)從繩子斷了開始到物體再返回到斜面底端的運動時間?
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【題目】有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結點O,每個鉤碼的重量相等,當系統達到平衡時,根據鉤碼個數讀出三根繩子的拉力,回答下列問題:
(1)改變鉤碼個數,實驗不能完成的是(____)
A.鉤碼的個數, B.鉤碼的個數,
C.鉤碼的個數 D.鉤碼的個數,,
(2)在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個步驟是(____)
A.標記結點O的位置,并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向.
B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度
C.用量角器量出三根繩子之間的夾角
D.用天平測出鉤碼的質量
(3)在作圖時,下圖中更加符合實際的圖是___圖.(填“甲”或“乙”)
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【題目】在光滑的水平面內,建立一平面直角坐標系,一質量m=1kg的小物塊以速度v0=10m/s沿x軸正方向運動,經過原點O時開始受一沿y軸正方向的恒力F=5N作用,直線OA與x軸成37°角,如圖所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)如果小物塊的運動軌跡與直線OA相交于P點,則求物塊從O點到P點所經歷的時間以及P點的位置坐標。
(2)求小物塊經過P點時的速度大小vp以及速度方向與x軸的夾角α(用tanα表示)。
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【題目】某同學將力傳感器固定在車上用于探究“加速度與力、質量之間的關系”,如圖甲、乙所示。
(1)下列說法正確的是(_____)
A.需要用天平測出傳感器的質量 B.需要用到低壓交流電源
C.實驗時不需要平衡摩擦力
D.若實驗中砂桶和砂子的總質量過大,作出的a-F圖象可能會發(fā)生彎曲
(2)下列實驗中用到與該實驗相同研究方法的有(_____)
A.探究單擺周期的影響因素 B.探究求合力的方法
C.探究做功與速度的變化關系 D.探究導體電阻與其影響因素的關系
(3)圖丙是某同學通過實驗得到的一條紙帶(交流電頻率為50Hz),他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點(每相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出),將毫米刻度尺放在紙帶上。根據圖可知,打下F點時小車的速度為_____m/s。小車的加速度為______m/s2。(計算結果均保留兩位有效數字)
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【題目】如圖所示,直桿BC的一端用鉸鏈固定于豎直墻壁,另一端固定一個小滑輪C,細繩下端掛一重物,細繩的AC段水平。不計直桿、滑輪及細繩的質量,忽略所有摩擦。若將細繩的端點A稍向下移至A'點,使之重新平衡,則此時滑輪C的位置( )
A. 在AA'之間 B. 與A'點等高
C. 在A'點之下 D. 在A點之上
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【題目】某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表A1的內阻r1=1.0 kΩ,電阻R1=9.0 kΩ,為了方便讀數和作圖,給電池串聯一個R0=3.0 Ω的電阻。
①按圖示電路進行連接后,發(fā)現、和三條導線中,混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪一條導線內部是斷開的,將電建S閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、間電壓,讀數不為零,再測量、間電壓,若讀數不為零,則一定是________導線斷開;若讀數為零,則一定是___________導線斷開。
②排除故障后,該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數據,作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動勢E=_________V,內阻r=__________Ω。
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【題目】如圖所示,A、B、C為放置在光滑水平面上的三個帶電小球,其中B與C之間用長為L的絕緣輕質細桿相連(L遠遠大于小球的直徑),現在三個小球都恰好處于靜止狀態(tài)。已知小球B的帶電量為,小球C的帶電量為,則以下判斷正確的是( 。
A.小球A的帶電量一定為+
B.輕質細桿一定處于被拉伸狀態(tài)
C.小球A與B之間的距離一定為
D.若將A向右平移一小段距離,釋放后A一定向左運動
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