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【題目】如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。
(1)求棱鏡的折射率；
(2)保持AB邊上的入射點不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時AB邊上入射角的正弦。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)光路圖及相關量如圖所示。


光束在AB邊上折射，由折射定律得

①

式中n是棱鏡的折射率。由幾何關系可知

α+β=60°②

由幾何關系和反射定律得

β=β′=∠B③

聯(lián)立①②③式，并代入i=60°得

④

(2)設改變后的入射角為i′，折射角為α′，由折射定律得

⑤

依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角θc，且

⑥

由幾何關系得

θc═α'+30° ⑦

由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦為

⑧

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標系xOy平面內第一、三、四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，第二象限存在沿y軸正方向的勻強電場。兩個電荷量均為q、質量均為m的帶負電粒子a、b先后以v0的速度從y軸上的P點分別沿x軸正方向和負方向進入第一象限和第二象限，經過一段時間后，a、b兩粒子恰好在x負半軸上的Q點相遇，此時a、b兩粒子均為第一次通過x軸負半軸，P點離坐標原點O的距離為d，已知磁場的磁感應強度大小為，粒子重力不計，a、b兩粒子間的作用力可忽略不計。求：

（1）粒子a從P點出發(fā)到達Q點的時間t；

（2）勻強電場的電場強度E的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置如圖所示。按圖設置好實驗裝置后，把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛鉤碼。

(1)同學在實驗前準備了圖中所示的實驗裝置及下列輔助器材：

A．交流電源、導線

B．直流電源、導線

C．天平（含配套砝碼）

D．秒表

E．刻度尺

其中必要的器材是____________；

(2)某同學正確進行實驗后，打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。則在打下點跡3時，小車運動的速度v=_____m/s（結果保留3位有效數(shù)字），該小車的加速度a=_____（結果保留3位有效數(shù)字）；

(3)根據測量的實驗數(shù)據作出的a-F圖線不通過原點，請分析其主要原因是________________；圖中圖線（或延長線）與F軸截距的物理意義是______________；

(4)在對上一問中的裝置進行了調整后，a-F圖線能夠通過原點。為得到更多的數(shù)據點，該同學不斷改變鉤碼質量，發(fā)現(xiàn)隨著F增大，a-F圖像由直線逐漸變?yōu)橐粭l彎曲的圖線，如圖所示。圖線在末端彎曲的原因是_____________________。

A．所掛鉤碼的總質量太大

B．所用小車的質量太大

C．小車與軌道之間存在摩擦

D．導軌保持了水平狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用波長為187.5nm的光照射陰極材料為鎢的光電管，測量得到遏止電壓為2.09V。已知普朗克常量為6.63×10-34J·s，真空中的光速為3×108m/s，e=1.6×10-19C，氫原子能級示意圖如圖所示。保持反向電壓為2.09V，改用處于基態(tài)（n=1）的氫原子激發(fā)后輻射出的光子照射，為了使光電流不為零，最少應給氫原子提供的能量為（ ）

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

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車放在光滑的水平面上，將系繩小球拉開到一定的角度，然后同時放開小球和小車，那么在以后的過程中（　�。�

A.小球向左擺動時，小車也向左運動，且系統(tǒng)水平方向動量守恒

B.小球向左擺動時，小車向右運動，且系統(tǒng)水平方向動量守恒

C.小球向左擺到最高點時，小球的速度為零而小車速度不為零

D.小球擺到最低點時，小車的速度達最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質彈簧豎直放置，上、下兩端各固定質量均為M的物體A和B（均視為質點），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止狀態(tài)。一個質量的小球P從物體A正上方距其高度h處由靜止自由下落，與物體A發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰后A和P粘在一起共同運動，不計空氣阻力，重力加速度為g。

(1)求碰撞后瞬間P與A的共同速度大��；

(2)當?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，求P和A的共同速度大��；

(3)若換成另一個質量m2＝的小球Q從物體A正上方某一高度由靜止自由下落，與物體A發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后物體A達到最高點時，地面對物體B的彈力恰好為零。求Q與A碰撞后瞬間Q和A的速度大小。（上述過程中Q和A只碰撞一次）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置探究物體的加速度a與所受合力F的關系。

圖甲

①打點計時器使用的電源是______（選填選項前的字母）。

A．交流電源 B．直流電源

②他用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力。具體操作是：把木板墊高后，小車放在木板上，在不掛小桶且計時器______（選填“打點”或“不打點”）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其它阻力的影響。

實驗時保持小桶和砝碼的總質量遠小于小車的質量，其目的是____（選填選項前的字母）。

A．小車所受的拉力近似等于小車所受的合力

B．小車所受的拉力近似等于小桶和砝碼的總重力

C．保證小車運動的加速度不超過當?shù)刂亓铀俣?/span>

③圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為： 。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=________（結果保留兩位有效數(shù)字）。

圖乙

④另一位同學也利用圖甲所示的裝置做實驗。他保持小桶和砝碼的質量不變，改變放在小車中砝碼的質量m，測出對應的加速度a。假設已經完全消除了摩擦力和其它阻力的影響。他沒有測量小車的質量，而是以為縱坐標，m為橫坐標，畫出圖像。從理論上分析，下列圖像正確的是_______。

A B C D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗小組采用如圖甲所示實驗裝置測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板，有凹槽的木塊，質量為m0的鉤碼若干，打點計時器，電源，紙帶，細線等．實驗中將部分鉤碼懸掛在細線下，剩余的鉤碼放在木塊的凹槽中，保持長木板水平，利用打出的紙帶測量木塊的加速度．

(1) 正確進行實驗操作，得到一條紙帶。紙帶的一部分如左圖所示，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s。該同學將紙帶從每個計數(shù)點處截斷，得到6條短紙帶，再把6條短紙帶的下端對齊貼在紙上，以紙帶下端為橫軸建立直角坐標系，并將刻度尺邊緣緊靠縱軸，其示數(shù)如右圖所示。則打下計數(shù)點“2”時小車的速度大小為____________m/s；小車的加速度大小為___________ m/s2(結果均保留兩位有效數(shù)字)

(2) 將木塊凹槽中的鉤碼逐個添加到細線下端，改變懸掛鉤碼的總質量m，測得相應的加速度a，作出a－m圖象如圖所示．已知當?shù)刂亓铀俣?/span>g＝9.8 m/s2，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)；μ的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

(3) 實驗中________(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質量遠小于木塊和槽中鉤碼總質量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某型號電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構成。已知電吹風的額定電壓為220V，吹冷風時的功率為120W，吹熱風時的功率為1000W，關于該電吹風，下列說法正確的是

A. 若S1、S2閉合，則電吹風吹冷風

B. 電熱絲的電阻為55Ω

C. 電動機工作時輸出的機械功率為880W

D. 當電吹風吹熱風時，電動機每秒鐘消耗的電能為120J

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