【題目】研究光的干涉特性時,常將一束光分成兩束頻率相同的相干光。用如圖所示裝置來將光“一分為二、一塊矩形玻璃磚,下底面鍍銀,厚為d,右端緊靠豎直光屏,一束單色光沿OC方向射到玻璃磚上表面,分成兩束頻率相同的相干光,一束反射后直接射到屏上A點,一束折射后經下底面反射后再經上表面折射后射到屏上B點。已知OC與玻璃磚上表面成30°角,玻璃磚對該單色光的折射率為,光在真空中的傳播速度為c。圖中A、B兩點未畫出。求:
(i)射到B點的折射光在玻璃磚中傳播的時間;
(ii)A、B兩點之間的距離。
【答案】(i) (ii)
【解析】①設折射光線在上表面的入射角為i1,折射角為r1,在玻璃磚中傳播速度為v,傳播距離為x.傳播時間為t,i1=60°,則
解得:r1=30°。
②設折射光線在下底面反射后在上表面的D點折射.C、D間距離為LCD.在下底面入射角和反射角為,在D點入射角為i2,折射角為r2.C點距光屏的距離為L.A點距玻璃磚上表面的高度為h1,B點距玻璃磚上表面的高度為h2,A、B兩點間距離為h,則
h=h1-h2,=r1,r2=
LCD=2dtan
解得:=30°,i2=60°,h=
點睛:本題是幾何光學問題,除掌握光的折射定律的表達式以及光速與折射率的關系外,關鍵是作出規范的光路圖,結合折射定律和幾何關系進行求解.
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【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μ,提供的器材有:帶定滑輪的長木板,有凹槽的木塊,質量為20g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,從某個清晰的打點開始,依次標注0、1、2、3、4、5、6,分別測出位置0到位置3、位置6間的距離,如圖乙所示。已知打點周期T=0.02s,則木塊的加速度a=__。
(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圖象如圖丙所示。已知當地重力加速度,則木塊與木板間動摩擦因數μ=________。(保留兩位有效數字)
(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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【題目】某同學利用如圖所示的電路,測定一個自感系數很大的線圈L的直流電阻RL,實驗室提供下列器材:
①待測線圈L,阻值約為2Ω,額定電流為2A
②電流表A1量程為0.6A,內阻r1為0.2Ω
③電流表A2量程為3A,內阻r2約為0.2Ω
④變阻器R1阻值為0-10Ω,變阻器R2阻值為0-1kΩ
⑤電池 E,電動勢為9V,內阻很小
⑥定值電阻 R3=10Ω,R4=1000Ω
⑦開關S1,S2
要求實驗時,改變變阻器的阻值,待電路穩定時,可使在盡可能大的范圍內測得多組A1表、A2表的讀數I1、I2,利用I2-I1的圖象,求出電感線圈的電阻.
(1)實驗中定值電阻應選用 ______ ,變阻器應選用 ______ .(填代號)
(2)I2-I1對應的函數關系式為 ____________ .(選用題干所給出的物理符號表示)
(3)實驗結束時應先斷開開關 ______ ,后斷開開關 ______ .
(4)已知I2-I1圖象的斜率為6.0,則電感線圈的直流電阻為 ______ .(結果保留3位有效數字)
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【題目】如圖甲所示,在某介質中建立坐標系,波源A、B坐標為(0,0)和(20m,0),t=0時兩者開始上下振動,A只振動了半個周期,B連續振動,所形成的波傳播速度都為v=1.0m/s,開始階段兩波源的振動圖象如圖乙所示(取向上為正方向),求:
(1)在坐標為(1m,0)的C質點,在t=0到t=22s內所經過的路程;
(2)在坐標為(10.7m,0)的D質點在t=10.8s時相對于平衡位置的位移。
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【題目】如圖甲所示,一輕彈簧的兩端與質量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接,并靜止在光滑的水平面上,F使B瞬時獲得水平向右的速度3m/s,以此刻為計時起點,兩物塊的速度隨時間變化的規律如圖乙所示,從圖象信息可得( )
A. 在t1、t3時刻兩物塊達到共同速度1m/s,且彈簧都處于伸長狀態
B. 從t3到t4時刻彈簧由壓縮狀態恢復到原長
C. 兩物體的質量之比為m1∶m2=1∶2
D. 在t2時刻A與B的動能之比為Ek1∶Ek2=8∶1
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【題目】如圖所示,邊長為L,匝數為N,電阻不計的正方形線圈abcd,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞轉軸以角速度
勻速轉動,軸
垂直于磁感線,制成一臺交流發電機,它與理想變壓器的原線圈連接,變壓器原副線圈的匝數之比為1:2,二極管的正向電阻為零,反向電阻無窮大,從正方形線圈處于圖示位置開始計時,下列判斷不正確的是
A. 交流發電機的感應電動勢的瞬時值表達式為
B. 變壓器的輸入功率與輸出功率之比為1:2
C. 電壓表示數為
D. 若將滑動變阻器的滑片向下滑動,電流表的示數增大
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【題目】如圖所示為倉儲公司常采用的“自動化”貨物裝卸裝置,兩個相互垂直的斜面固定在地面上,貨箱A(含貨物)和配重B通過與斜面平行的輕繩跨過光滑滑輪相連.A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放,運動到底端時,A和B同時被鎖定,卸貨后解除鎖定,A在B的牽引下被拉回原高度處,再次被鎖定.已知θ=53°,B的質量M為1.0×103kg,A、B與斜面間的動摩擦因數均為μ=0.5,滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑,其質量m需要滿足什么條件?
(2)若A的質量m=4.0×103kg,求它到達底端時的速度v;
(3)為了保證能被安全鎖定,A到達底端的速率不能大于12m/s.請通過計算判斷:當A的質量m不斷增加時,該裝置能否被安全鎖定.
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【題目】一含有理想變壓器的電路如圖甲所示,圖中理想變壓器原、副線圈匝數之比為2∶1,電阻R1和R2的阻值分別為3 Ω和1 Ω,電流表、電壓表都是理想交流電表,a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示, 下列說法正確的是
A. 電流表的示數為A B. 電壓表的示數為
V
C. 0~0.04s內,電阻R1產生的焦耳熱為0.24J D. 0.03s時,通過電阻R1的電流為
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【題目】如圖所示.一束截面為圓形(半徑R=1cm)的平行復色光垂直射向一玻璃半球的面.經折射后在屏幕s上形成一個圓形彩色亮區.已知玻璃半球的半徑也為R.屏幕s至球心的距離為D為4cm.不考慮光的干涉和衍射,試問:
①在屏幕s上形成的圓形亮區的最外側是什么顏色?
②若玻璃半球對①中色光的折射率為,求屏幕s上圓形亮區的最大半徑。(結果可保留根號)
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