18.一底面半徑為R的半圓柱形透明體的折射率為n=$\sqrt{3}$,橫截面如圖所示,O表示半圓柱形截面的圓心.一束極窄的光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的極靠近A點(diǎn)處以60°的入射角入射,求:該光線從射入透明體到第一次射出透明體時(shí),共經(jīng)歷的時(shí)間(已知真空中的光速為c;計(jì)算結(jié)果用R、n、c表示).

分析 由sinC=$\frac{1}{n}$求出臨界角C.已知入射角為i=60°,由折射定律求出光線從射入透明體的折射角r,判斷光線在圓弧上能否發(fā)生全反射,作出光路圖,由幾何知識(shí)求解光線在透明體內(nèi)的路程s,光線在透明體的速度為v=$\frac{c}{n}$,通過的時(shí)間為t=$\frac{s}{v}$.

解答 解:(2)由折射定律得:
 n=$\frac{sin60°}{sin∠1}$
得∠1=30°  
由幾何關(guān)系,得∠3=60°
設(shè)臨界角C,sinC=$\frac{1}{n}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
sinC<sin∠3,C<∠3,光線在C點(diǎn)發(fā)生全反射,此后光線水平反射至圓弧上的D點(diǎn)并在D點(diǎn)發(fā)生全反射,再反射至B點(diǎn),從B點(diǎn)第一次射出.
由幾何關(guān)系得,在透明體內(nèi)的路光在透明體內(nèi)運(yùn)動(dòng)路徑 s=3R
光線在透明體的速度為 v=$\frac{c}{n}$
則所求時(shí)間為 t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3nR}{c}$
答:該光線從射入透明體到第一次射出透明體時(shí),共經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{3nR}{c}$.

點(diǎn)評(píng) 畫出光路圖是基礎(chǔ),判斷能否發(fā)生全反射是關(guān)鍵.運(yùn)用幾何知識(shí)求出光線在透明體通過的總路程.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,圖甲中M為一電動(dòng)機(jī),當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時(shí),電動(dòng)機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).不考慮電表對(duì)電路的影響,以下判斷正確的是( 。
A.電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.6V
B.變阻器向右滑動(dòng)時(shí),V2讀數(shù)逐漸減小
C.此過程中,電動(dòng)機(jī)的輸出功率最大值為0.894W
D.變阻器的最大阻值為30Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學(xué)在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示,則由紙帶可知(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(1)C點(diǎn)的速度vC=0.872m/s;
(2)物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=1.68m/s2

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6.用大量具有12.5eV動(dòng)能的電子,撞擊大量處于基態(tài)的氫原子,觀測(cè)到了一定數(shù)量的氫原子的光譜線.氫原子的能級(jí)圖如圖所示,下列說法中正確的是(  )
A.實(shí)驗(yàn)中能產(chǎn)生三種頻率的譜線
B.波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子具有的能量為1.89eV
C.頻率最高的光子具有的能量為12.5eV
D.電子撞擊后的動(dòng)能一定為2.3eV

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13.在“測(cè)定直流電動(dòng)機(jī)的效率”實(shí)驗(yàn)中,用圖1所示的電路測(cè)定一個(gè)額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率.

①根據(jù)電路圖完成實(shí)物圖的連線(圖2);
②實(shí)驗(yàn)中保持電動(dòng)機(jī)兩端電壓U恒為6V,重物每次勻速上升的高度h均為1.5m,所測(cè)物理量及測(cè)量結(jié)果如表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345
電動(dòng)機(jī)的電流I/A0.20.40.60.82.5
所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5
重物上升時(shí)間t/s1.41.652.12.7重物不運(yùn)動(dòng)
計(jì)算電動(dòng)機(jī)效率η的表達(dá)式為$η=\frac{mgh}{UIt}×100%$(用符號(hào)表示),第4次實(shí)驗(yàn)中電動(dòng)機(jī)工作效率為74%.
③在第5次實(shí)驗(yàn)中,電動(dòng)機(jī)的輸出功率是0;可估算出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2.4Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖是通過理想變壓器降壓給用戶供電的示意圖.變壓器輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓,負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng).輸出電壓通過輸電線輸送給用戶,輸電線的電阻用R0表示,開關(guān)S閉合后,相當(dāng)于接入電路中工作的用電器增加.則關(guān)于開關(guān)S閉合后,以下說法正確的是(  )
A.電表V1示數(shù)不變,V2示數(shù)減小B.電表A1示數(shù)增大、A2示數(shù)增大
C.原線圈輸入功率減小D.電阻R1兩端的電壓減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.2013年12月14日21時(shí)11分,“嫦娥三號(hào)”在月球正面的虹灣以東地區(qū)著陸,假設(shè)著陸前,“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星繞月球表面勻速飛行(不計(jì)周圍其他天體的影響),宇航員測(cè)出“嫦娥三號(hào)”飛行N圈用時(shí)為t,已知地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,月球半徑為r,地球表面重力加速度為g,則(  )
A.“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星勻速飛行的速度為$\frac{2πNR}{t}$
B.月球的平均密度為$\frac{3πM{N}^{2}}{g{r}^{2}{t}^{2}}$
C.“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星的質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{N}^{2}{r}^{3}}{g{R}^{2}{t}^{2}}$
D.“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星繞月球表面勻速飛行的向心加速度為$\frac{4{π}^{2}{N}^{2}r}{{t}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,一固定的水平玻璃圓環(huán)均勻帶上電荷,其中心O的正上方和正下方分別有兩點(diǎn)A、B,OA=OB=h.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶正電小球放在A點(diǎn)時(shí)恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),若給小球一個(gè)沿豎直向下的初速度υ0,重力加速度為g,則下列判斷正確的是( 。
A.帶電圓環(huán)在B點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上
B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力一直做負(fù)功
C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中通過O點(diǎn)時(shí)速度最大
D.小球通過B點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+4gh}$

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8.如圖所示,質(zhì)量為M傾角為θ=30°的斜面體放在水平地面上,質(zhì)量為m的物體A放在的斜面上時(shí),恰好能勻速下滑.現(xiàn)用細(xì)線系住物體A,并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪,另一端系住質(zhì)量也為m的物體B,讓物體B以一定的初速度向下運(yùn)動(dòng),在物體A、B運(yùn)動(dòng)過程中斜面體保持靜止不動(dòng),下列敘述中正確的是( 。
A.物體A加速向上運(yùn)動(dòng)B.物體B處于超重狀態(tài)
C.地面對(duì)斜面體沒有摩擦力作用D.地面對(duì)斜面體的摩擦力向左

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