8．如圖所示，AB為一直光導纖維，AB之間距離為s，使一光脈沖信號從光導纖維中間入射，射入后在光導纖維與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射，由A點傳輸?shù)紹點所用時間為t，求光導纖維所用材料的折射率n．

分析 光線在光導纖維與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射，入射角α等于臨界角C，由幾何關(guān)系可求得光在光纖中通過的總路程L，由v=$\frac{c}{n}$求出光在光纖中傳播的速度，結(jié)合運動學知識列出方程，聯(lián)立求解即可．

解答 解：據(jù)題圖中入射角α等于臨界角C．
根據(jù)全反射的規(guī)律和幾何知識，可知光在光纖中通過的總路程為 L=$\frac{s}{sinα}$=$\frac{s}{sinC}$
又sinC=$\frac{1}{n}$，可得 L=ns
光在光纖中傳播的速度為 v=$\frac{c}{n}$
則有 t=$\frac{L}{v}$=$\frac{ns}{\frac{c}{n}}$=$\frac{{n}^{2}s}{c}$
解得：
折射率 n=$\sqrt{\frac{ct}{s}}$
答：光導纖維所用材料的折射率n為$\sqrt{\frac{ct}{s}}$．

點評 本題考查了全反射知識的應用，關(guān)鍵要掌握全反射的條件，運用幾何知識求總路程，也可以運用速度分解法求得光在光纖中水平分速度為 vsinα，由t=$\frac{s}{vsinα}$求解折射率n．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某實驗小組用圖甲實驗裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系．鐵架臺豎直固定放置在水平桌面上，長木板一端放置在水平桌面邊緣P處，另一位置放置在鐵架臺豎直鐵桿上，使長木板傾斜放置．長木板P處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光時間．
實驗步驟是：
①用游標卡尺測出滑塊的擋光寬度L，用天平測量滑塊的質(zhì)量m．
②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P處為軸，調(diào)節(jié)長木板在鐵架臺上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運動．在鐵架臺豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測出Q1到水平面的高度H．
③保持P位置不變，長木板一端放置在鐵架臺豎直桿Q2上．用刻度尺量出Q1Q2的距離h1，將滑塊從Q2位置由靜止釋放，由光電門計時器讀出滑塊的擋光時間t1．
④保持P位置不變，重新調(diào)節(jié)長木板一端在鐵架臺上的放置位置，重復步驟③數(shù)次．
Ⅰ．滑塊沿長木板由Q2運動到P的過程中，用測量的物理量回答下列問題（重力加速度已知為g）：
（1）滑塊通過光電門的速度v=$\frac{L}{{t}_{1}}$；
（2）滑塊動能的變化量△Ek=$\frac{1}{2}m\frac{{L}^{2}}{{{t}_{1}}^{2}}$；
（3）滑塊克服摩擦力做的功Wf=mgH；
（4）合力對滑塊做的功W合=mgh1．
Ⅱ．某學生以鐵架臺豎起桿上的放置位置到Q1的距離h為橫坐標，以滑塊通過光電門的擋光時間平方倒數(shù)$\frac{1}{{t}^{2}}$為縱坐標，根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標中描點畫出如圖乙所示直線，直線延長線沒有過坐標原點，其原因主要是平衡摩擦力傾角過大．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．下列說法正確的是（　�。�
A．發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程是${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n
B．衰變中產(chǎn)生的β射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛形成的
C．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
D．用某一頻率的紫外線照射鋅板表面能夠發(fā)生光電效應，當增大這一頻率紫外線的強度時，從鋅板逸出的光電子的最大初動能也隨之增大
E．氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，將釋放一定頻率的光子

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．溫室效應嚴重威脅著人類生態(tài)環(huán)境的安全．為了降低溫室效應帶來的負面影響，有的科學家受啤酒在較高壓強下能夠溶解大量二氧化碳的啟發(fā)，設(shè)想用壓縮機將二氧化碳送人海底，永久儲存起來，海底壓強很大，溫度很低，海底深水肯定能溶解大量的二氧化碳，這樣就為二氧化碳找到了一個永遠的“家”，從而減弱溫室效應．在將二氧化碳送入海底的過程中，以下說法不正確的是 （　�。�
A．壓縮機對二氧化碳做功，能夠使其內(nèi)能增大
B．二氧化碳與海水間的熱傳遞能夠使其內(nèi)能減小
C．二氧化碳分子平均動能會減小
D．每一個二氧化碳分子平均動能都會減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，水平路面CD的右側(cè)有一長L1=2m的板M，一小物塊放在板M的最右端，并隨板一起向左側(cè)固定的平臺運動，板M的上表面與平臺等高．平臺的上表面AB長s=3m，光滑半圓軌道AFE豎直固定在平臺上，圓軌道半徑R=0.4m，最低點與平臺AB相切于A點．當板M的左端距離平臺L=2m時，板與物塊向左運動的速度v0=8m/s．當板與平臺的豎直墻壁碰撞后，板立即停止運動，物塊在板上滑動，并滑上平臺．已知板與路面的動摩擦因數(shù)u1=0.05，物塊與板的上表面及軌道AB的動摩擦因數(shù)u2=0.1，物塊質(zhì)量m=1kg，取g=10m/s2．

（1）求物塊進入圓軌道時對軌道上的A點的壓力；
（2）判斷物塊能否到達圓軌道的最高點E．如果能，求物塊離開E點后在平臺上的落點到A點的距離；如果不能，則說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體A放于水平地面上，把質(zhì)量為m的小滑塊B放在斜面體A的頂端，頂端的高度為h．開始時兩者保持相對靜止，然后B由A的頂端沿著斜面滑至地面．若以地面為參考系，且忽略一切摩擦力，在此過程中，斜面的支持力對B所做的功為W．下面給出的W的四個表達式中，只有一個是合理的，你可能不會求解，但是你可以通過分析，對下列表達式做出合理的判斷．根據(jù)你的判斷，W的合理表達式應為（　�。�
A．W=0B．W=-$\frac{{Mmh{{sin}^2}θ}}{{（{M+m}）（{M+m{{sin}^2}θ}）}}$g
C．W=$\frac{{Mmh{{cos}^2}θ}}{{（{M+m}）（{M+m{{sin}^2}θ}）}}$gD．W=-$\frac{M{m}^{2}h{cos}^{2}θ}{（M+m）（M+m{sin}^{2}θ）}g$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．一物體靜止在水平地面上，在豎直向上的拉力F的作用下開始向上運動，如圖甲所示．在物體運動過程中，空氣阻力不計，其機械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示，其中曲線上點A處的切線的斜率最大．則（　�。�
A．在x1處物體所受拉力最大
B．在x2處物體的速度最大
C．在x1〜x3過程中，物體的動能先增大后減小
D．在0〜x2過程中，物體的加速度先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．圖1，某電廠要將電能輸送到較遠的用戶，輸送的總功率為9.8×104W，電廠的輸出電壓按如圖2所示規(guī)律變化，為減少輸送功率損失，先用一理想升壓變壓器將電壓升高再輸出，已知升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為$\frac{n_1}{n_2}=\frac{1}{28}$，輸電導線的總電阻為50Ω．則下列說法正確的是（　�。�
A．用戶獲得的交流電的頻率為50Hz
B．升壓變壓器副線圈兩端電壓為9800$\sqrt{2}$V
C．通過輸電導線R的電流為I=10A
D．由于輸電線有電阻，輸電過程中損失的功率為500W

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．

①實驗中的電磁打點計時器，其電源應使用輸出電壓為6V的交流電（選填“交流電”或“直流電”）．
②先接通電源，使重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器每經(jīng)過T時間在重錘拖著的紙帶上打出一個點．其中A、B和C、D、E是兩段連續(xù)打出的點，B、C間有一段紙帶未畫出．用刻度尺測量出各點間的距離分別為s1、s2、s3和s4，如圖2所示．當?shù)刂亓铀俣葹間．打點計時器在打出D點時重錘下落的速度vD=$\frac{{{s_3}+{s_4}}}{2T}$，若測得打出B點時重錘下落的速度為vB，則該實驗需要驗證的關(guān)系式是$g（{{s_2}+{s_3}}）=\frac{{{{（{{s_3}+{s_4}}）}^2}}}{{8{T^2}}}-\frac{v_B^2}{2}$．（用題目給出的物理量符號表示）．

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