13．圖示為一長(zhǎng)l=1.5km的光導(dǎo)纖維，一光束從其一個(gè)端面進(jìn)入，從其另一端面射出，光導(dǎo)纖維對(duì)該光的折射率n=2，真空中的光速c=3×108m/s，求：
①光在光導(dǎo)纖維中的傳播速度．
②光在光導(dǎo)纖維中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．

分析 ①由公式n=$\frac{c}{v}$求光在光導(dǎo)纖維中的傳播速度．
②根據(jù)全反射條件，依據(jù)光的折射定律，結(jié)合幾何關(guān)系，即可求解最長(zhǎng)時(shí)間．

解答 解：①光在光導(dǎo)纖維中的傳播速度 v=$\frac{c}{n}$=1.5×108m/s．
②由圖知：光速在光導(dǎo)纖維中軸線方向的分量 vx=vsinα
光線從光導(dǎo)纖維一端面?zhèn)鞑サ狡淞硪欢嗣嫠钑r(shí)間為 t=$\frac{L}{{v}_{x}}$
光在光導(dǎo)纖維中傳播，在剛好發(fā)生全反射時(shí)，光線從一端傳播到另一端所需的時(shí)間最長(zhǎng)，此時(shí)有 α=C
又 sinC=$\frac{1}{n}$
聯(lián)立解得最長(zhǎng)時(shí)間為：
  tmax=$\frac{L{n}^{2}}{c}$=1×10-5s
答：
①光在光導(dǎo)纖維中的傳播速度為1.5×108m/s．
②光在光導(dǎo)纖維中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為1×10-5s．

點(diǎn)評(píng) 考查光的全反射條件，掌握光的折射定律，理解sinC=$\frac{1}{n}$公式的含義，知道最長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，入射角恰好等于臨界角．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．小球從空中靜止下落，與水平地面相碰后反彈至某一高度，其速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖所示．則（　　）
A．小球反彈后離開(kāi)地面的速度大小為5m/s
B．小球反彈的最大高度為0.45m
C．與地面相碰，小球速度變化量的大小為2m/s
D．與地面相碰，小球動(dòng)量變化率的方向豎直向下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．某封閉理想氣體經(jīng)過(guò)如圖所示abca的狀態(tài)變化過(guò)程，其中b→c過(guò)程的圖線為雙曲線．下列關(guān)于各狀態(tài)變化過(guò)程中氣體做功、吸放熱量、內(nèi)能變化的說(shuō)法正確的是（　�。�
A．a→b的過(guò)程中，氣體吸熱，對(duì)外做功，內(nèi)能不變
B．b→c的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，氣體同時(shí)放熱，內(nèi)能保持不變
C．c→a的過(guò)程中，氣體放熱，內(nèi)能減小
D．a→b→c→a的循環(huán)變化過(guò)程中，氣體吸收的熱量大于釋放的熱量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，水平放置的輕質(zhì)彈簧左端與豎直墻壁相連，右側(cè)與質(zhì)量m=1kg的小物塊甲相接觸但不粘連，B點(diǎn)為彈簧自由端，光滑水平面AB與傾角θ=37°的傾斜面BC在B處平滑連接，OCD在同一條豎直線上，CD右端是半徑為R=CD=0.4m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧，斜面BC與圓弧在C處也平滑連接，物塊甲與斜面BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3．現(xiàn)用力將物塊甲緩慢向左壓縮彈簧，使彈簧獲得一定能量后撤去外力，物塊甲剛好能滑到C點(diǎn)，與此同時(shí)用長(zhǎng)L=0.9m的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)的小物塊乙從圖示位置靜止釋放，α=60°，物塊乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)細(xì)線恰好斷開(kāi)且與物塊甲發(fā)生正碰，碰撞后物塊甲恰好對(duì)圓弧軌道無(wú)壓力，物塊乙恰好從圖中P點(diǎn)離開(kāi)圓弧軌道，取g=10m/s2，$\sqrt{10}$=3，求：
（1）撤去外力時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep；
（2）小物塊乙的質(zhì)量M和細(xì)線所能承受的最大拉力Tm；
（3）兩物塊碰撞過(guò)程中損失的能量△E；
（4）小物塊乙落到水平面上時(shí)的速度大小v乙．（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．要求較準(zhǔn)確的測(cè)量某電阻的阻值（約30kΩ），所給的器材如下
A．待測(cè)電阻Rx                  
B．電流表A1（0～100μA，內(nèi)阻約為200Ω）
C．電流表A2（0～10mA，內(nèi)阻約為2Ω）  
D．電壓表V（0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．電源E（3V，內(nèi)阻可不計(jì)）             
F．滑動(dòng)變阻器R（0～1kΩ，0.1A）
G．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用A1（選填“A1”或“A2”）；
②請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．某實(shí)驗(yàn)小組欲以圖甲裝置中的小車(chē)（含固定在小車(chē)上的擋光片）為研究對(duì)象來(lái)驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將小車(chē)通過(guò)一個(gè)定滑輪與砝碼盤(pán)相連，在水平桌面上的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)光電門(mén)，記錄小車(chē)通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間，若小車(chē)質(zhì)量為M，砝碼盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為m．

（1）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)所受摩擦力的功不便測(cè)量，故應(yīng)設(shè)法消除摩擦力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，需要進(jìn)行的操作是取下砝碼盤(pán)，將木板左端適當(dāng)墊高，使小車(chē)能夠沿著木板勻速下滑；
（2）在完成了（1）的操作后，為確保小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到的合力與砝碼盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總重力大致相等，m、M應(yīng)滿足關(guān)系是m＜＜M；
（3）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d如圖乙所示，則d=5.50mm，用刻度尺量得A、B之間的距離為L(zhǎng)；
（4）將小車(chē)停在桌面上的C點(diǎn)，在砝碼盤(pán)中放上砝碼，小車(chē)在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，小車(chē)通過(guò)A、B時(shí)的遮光時(shí)間分別為t1、t2，已知重力加速度為g，則本實(shí)驗(yàn)最終要探究的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)該是mgL=$\frac{1}{2}M（\frac{tzapszq^{2}}{{t}_{2}^{2}}-\frac{7vwhefh^{2}}{{t}_{1}^{2}}）$．（用相應(yīng)的字母m、M、t1、t2、L、d表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．質(zhì)量為2×103kg，額定功率為8×104W的汽車(chē)在水平路面上以恒定加速度做啟動(dòng)測(cè)試，由相關(guān)儀器描繪出汽車(chē)的v-t圖象如圖所示，圖象中OA為直線，AB為曲線，BC為直線．
（1）整個(gè)過(guò)程汽車(chē)的最大牽引力為多大？
（2）在0～55s內(nèi)汽車(chē)的位移為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖為示波器的面板，熒光屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形．
①若要增大熒光屏上顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)輝度 旋鈕．
②若要使熒光屏上顯示的波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)聚焦旋鈕．
③若要將熒光屏上顯示的波形曲線調(diào)至熒光屏的中央，應(yīng)調(diào)節(jié)豎直位移（或?qū)憺椤┬o．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．如圖所示，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑導(dǎo)軌ab，cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌a，c端相連，質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為l，電阻不計(jì)的金屬桿垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕繩，繩繞過(guò)固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)．物塊從靜止開(kāi)始釋放，用h表示物塊下落的高度（物塊不會(huì)觸地）時(shí)g，表示重力加速度，其它電阻不計(jì)，則（　�。�
A．因通過(guò)正方形的線框的磁通量始終不變，故電阻R中沒(méi)有感應(yīng)電流
B．物體下落的最大加速度為g
C．若h足夠大，物體下落的最大速度為$\frac{mgR}{{B}^{2}{l}^{2}}$
D．通過(guò)電阻R的電荷量為$\frac{Blh}{R}$

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