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15.如图所示,某单色光a以i=30°的入射角射向半圆形玻璃砖的下表面,经折射后光束a与法线的夹角为60°,已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s.下列说法正确的是(  )
A.玻璃砖对a光的折射率为$\sqrt{3}$
B.玻璃砖对a光的折射率为$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$
C.a光在玻璃砖中的传播速度为1.0×108m/s
D.a光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角为60°

分析 由图可写出入射角和折射角,由折射定律求解折射率,由v=$\frac{c}{n}$求光在玻璃砖中的传播速度.由公式sinC=$\frac{1}{n}$求解全反射的临界角.

解答 解:AB、由图知入射角 i=30°,折射角 r=60°,由于光线从玻璃射入空气,则玻璃砖对a光的折射率为 n=$\frac{sinr}{sini}$=$\sqrt{3}$,故A正确,B错误.
C、a光在玻璃砖中的传播速度为 v=$\frac{c}{n}$=$\frac{3×1{0}^{8}}{\sqrt{3}}$=$\sqrt{3}$×108m/s,故C错误.
D、由公式sinC=$\frac{1}{n}$得全反射的临界角 C=arcsin$\frac{\sqrt{3}}{3}$≠60°,故D错误.
故选:A.

点评 解决本题关键掌握与折射率有关的三个公式:n=$\frac{sini}{sinr}$、v=$\frac{c}{n}$、sinC=$\frac{1}{n}$,在运用折射定律时要注意光线的方向,算出来的折射率不能小于1.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图甲所示,在竖直向下的B=4.0T的有界匀强磁场中,有一边长L=0.50m的正方形闭合金属线框放在光滑水平地面上,线框的ab边紧贴磁场右边界MN,线框电阻R=10Ω、质量m=0.20kg,t=0时,线框静止.现对线框加一向右的水平拉力F,使线框以a=1.0m/s2的加速度向右做匀加速直线运动.求:

(1)t=0时,水平拉力的大小F0
(2)线框完全离开磁场前,力F随时间t变化的关系式;
(3)在图乙上画出F-t图线象.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,AOB是由某种透明物质制成的$\frac{1}{4}$圆柱体的横截面(O为圆心),折射率为$\sqrt{2}$.今有一束平行光以45°的入射角射向圆柱体的OA平面,进入柱体的光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出.求柱体AB面上能射出光线的区域占AB面的几分之几?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,质量为m的物体(可视为质点)沿光滑水平面向左以初速度v0做匀速直线运动,到达B点时沿固定在竖直平面内、半径为R=40cm的光滑半圆轨道运动,并恰能到达最高点C点后水平飞出,最后落到水平面上的A点.不计空气阻力,g=10m/s2.求:
(1)物体的初速度v0
(2)A、B两点间的距离x.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,在匀强磁场中有一个矩形线圈abcd,ab边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环K相连,PQ边始终与金属滑环L相连.金属滑环L、电流表、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联.使矩形线圈绕bc、ad中点的轴以角速度ω=10π rad/s匀速转动,线圈共20匝,线圈的总电阻r=5Ω,ab=0.2m,bc=0.5m,定值电阻R=45Ω,磁感应强度B=1T.
(1)写出从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值表达式.
(2)电阻R在0.05s内产生的热量.
(3)设线圈从图示位置开始转动,求0.05s内流经电阻R上的电荷量.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图1所示,在用插针法“测定玻璃砖的折射率”的实验中,

(1)对于该实验中的一些具体问题,几个学生发生了争论,他们的意见正确的是AC.(选填选项前的字母)
A.为了提高测量精确度,P1与P2、P3与P4之间的距离应适当取大些
B.为了提高测量精确度,P1与P2、P3与P4之间的距离应取小些
C.为了提高测量精确度,入射角i应适当取大些
D.为了提高测量精确度,入射角i应取小些
(2)如图1所示,某位同学先在白纸上放好平板玻璃砖,并确定aa′和bb′界面的位置.然后画出一条直线AO做为入射光线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从玻璃砖的另一侧观察P1和P2的像.此后正确的操作步骤是BD.(选填选项前的字母)
A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像
B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像
C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像
D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
(3)正确完成上述操作后,为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2甲、乙所示.在图2中能够仅通过测量DE、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n=$\frac{DE}{FG}$(用代表线段长度的字母DE、FG表示).
(4)某位同学做测定玻璃砖折射率实验时,用他测得的多组入射角i与折射角r,作出sini~sinr图象如图3所示.下列判断中是正确的是BC.
A.他做实验时,研究的是光线从空气射入玻璃时的折射现象
B.他做实验时,研究的是光线从玻璃射入空气时的折射现象
C.玻璃砖折射率为1.5
D.玻璃砖的折射率为0.67
(5)某同学用插针法测定玻璃砖的折射率,他的实验方法和操作步骤正确无误.但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行,如图4所示.下列判断中是正确的是BD.
A.P1P2与P3P4两条直线平行
B.P1P2与P3P4两条直线不平行
C.他测出的折射率偏大
D.他测出的折射率不受影响.

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7.将一小球距地面h=20m的高度处,以v0=10m/s的初速度水平抛出,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球在空中运行的时间;
(2)小球的水平射程;
(3)落地时速度的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.如图,在一个场强大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$的区域内有一个倾角为60°的斜面,当场强方向水平向右时,在高为h的斜面顶端一个质量为m、带电量为+q的带电物体能静止在其上.某时刻场强方向突然换成水平向左,其大小不变,最后物体运动到水平面上.则场强变向时物体所受斜面的摩擦力和物体运动到水平面上的速度大小分别为(  )
A.0,$\frac{\sqrt{2}}{2}$qhB.$\frac{2}{3}$mg,$\sqrt{2}$qhC.$\frac{2}{3}$mg,$\frac{\sqrt{2}}{2}$qhD.0,2$\sqrt{2}$qh

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.两个小球从同一地点同时开始运动,一个做平抛运动,另一个做自由落体运动,拍得的频闪照片如图所示,并在照片上建立直角坐标系,根据比例算出各像点的实际坐标,标示在图上.
(1)根据此照片说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动;
(2)g取9.8m/s2,根据频闪照片计算出平抛运动小球抛出时的初速度0.371m/s;
(3)如果平抛运动的小球初速度为v0,经过图中标示的A、B两点时,速度的竖直分量分别为vAy、vBy,设小球的质量为m,则从A到B的过程中;增加的动能为$\frac{1}{2}m({v}_{By}^{2}-{v}_{Ay}^{2})$(用题中符号表示),为了验证平抛运动的过程中机械能守恒是否守恒,如果实验中根据图中的竖直坐标数据求出的加速度为9.78m/s2,小组同学又通过查阅资料知道当地的重力加速度为9.79m/s2,则在求解小球减小的重力势能时需要用到重力加速度g的值,应当取9.79m/s2

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