20．如圖所示，ABCD為某棱鏡的截面，∠B=∠C=90°，∠D=75°．用激光筆從BC面上的P點(diǎn)射入一束激光，該光束從AD面的Q點(diǎn)與AD面成30°角射出，Q點(diǎn)到BC面垂線的垂足為E，P、Q兩點(diǎn)到E點(diǎn)的距離分別為a，$\sqrt{3}$a，激光在真空中的速度為c，求：
①該棱鏡的折射率；
②激光在棱鏡中傳播的時(shí)間（不考慮光的反射）

分析 ①根據(jù)幾何知識(shí)求出激光在AD面上的入射角和折射角，再由折射定律求該棱鏡的折射率n；
②由公式v=$\frac{c}{n}$求出光在棱鏡中傳播速度．再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求激光從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)所需的時(shí)間t．

解答 解：（1）根據(jù)QE⊥BC，QE=$\sqrt{3}$PE，得∠PQE=30°
由幾何關(guān)系可知，激光在AD面上的入射角 i=45°，折射角 r=60°
光從介質(zhì)射向真空，由折射定律得：
該棱鏡的折射率 n=$\frac{sinr}{sini}$=$\frac{sin60°}{sin45°}$=$\frac{\sqrt{6}}{2}$
（2）激光在棱鏡中傳播速度 v=$\frac{c}{n}$
激光從P點(diǎn)傳播到Q點(diǎn)所需的時(shí)間 t=$\frac{PQ}{v}$，其中 PQ=2a
解得 t=$\frac{\sqrt{6}a}{c}$
答：
①該棱鏡的折射率是$\frac{\sqrt{6}}{2}$；
②激光在棱鏡中傳播的時(shí)間是$\frac{\sqrt{6}a}{c}$．

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是作出光路圖，找出各個(gè)角度的關(guān)系，求出入射角和折射角，然后結(jié)合折射定律和光速公式結(jié)合解決這類問題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，取稍長(zhǎng)的細(xì)桿，其一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛做一個(gè)尾翼，做成A、B兩只“飛鏢”，將一軟木板掛在豎直墻壁上，作為鏢靶，某同學(xué)在離墻壁一定距離的同一位置處，分別將它們水平擲出，兩只“飛鏢”插在靶上的狀態(tài)如圖所示（側(cè)視圖），不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（　�。�
A．A鏢擲出時(shí)的初速度一定比B鏢擲出時(shí)的初速度小
B．A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大
C．B鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定比A鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)
D．B鏢插入靶時(shí)的末速度一定比A鏢插入靶時(shí)的末速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊靜止在粗糙水平臺(tái)階上，離臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=8m，它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在臺(tái)階右側(cè)固定一個(gè)弧形擋板，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，現(xiàn)有F=6N的水平恒力拉小物塊，g取10m/s2．
（1）若小物塊在到達(dá)O點(diǎn)之前拉力F就已經(jīng)撤去，最后小物塊剛好能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，求撤去拉力F的位置距O點(diǎn)的距離；
（2）若小物塊剛到達(dá)O點(diǎn)時(shí)撤去拉力F，小物塊擊中擋板時(shí)速度方向與水平方向成45°，求小物塊擊中擋板上的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．在豎直墻面上固定一張方格紙，小方格的邊長(zhǎng)a=0.05m，小方格的邊水平（或豎直），緊靠紙面水平拋出一個(gè)小球（小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與紙面平行，小球運(yùn)動(dòng)中沒有與紙面接觸），用頻閃照相機(jī)每隔T=0.1s記錄一次小球運(yùn)動(dòng)中的位置，記錄結(jié)果的一部分如圖所示（A點(diǎn)并非平拋初位置），不計(jì)空氣阻力，求：
（1）小球的平拋初速v0；
（2）小球從A位置運(yùn)動(dòng)到C位置的過程中在豎直方向的平均速度$\overline{{v}_{y}}$；
（3）重力加速度g；     
（4）小球經(jīng)過A位置時(shí)速度的豎直分量vAy．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．某班同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：
（1）甲同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)中打出的部分紙帶如圖甲所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出的加速度值為a=0.79m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）如圖所示是乙同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的最新器材進(jìn)行“探究加速度與力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．
①該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖丙所示，則d=2.25mm．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是A位置到光電門的距離L；
③改變鉤碼質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$圖象．（選填“t2-F”、“$\frac{1}{t}-F$”或“$\frac{1}{t^2}-F$”）．
④若實(shí)驗(yàn)中力傳感器出現(xiàn)故障，乙同學(xué)將鉤碼直接掛在細(xì)線上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)為鉤碼重力大小即為滑塊所受拉力大小，保持滑塊質(zhì)量不變，改變鉤碼的個(gè)數(shù)，得到多組數(shù)據(jù)，從而得到滑塊加速度a與所受拉力F的關(guān)系圖象為C．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．如圖1為“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，通過描點(diǎn)、連線可畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．
（1）下列實(shí)驗(yàn)過程中的要求或做法，錯(cuò)誤的是D．
A．安裝斜槽軌道時(shí)其末端保持必須保持水平
B．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放
C．為使描繪的運(yùn)動(dòng)軌跡更加準(zhǔn)確應(yīng)多描出幾個(gè)軌跡上的點(diǎn)
D．描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)可以用折線連接描出的各點(diǎn)
（2）在實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)得其水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，畫出的y-x2圖象如圖2所示，測(cè)得直線斜率為k，已知重力加速度為g，則小球的初速度為$\sqrt{\frac{g}{2k}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN是一豎直放置的感光板．從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場(chǎng)正對(duì)著圓心O射入帶正電的粒子，且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m，不考慮粒子重力，關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（　　）
A．粒子在磁場(chǎng)中通過的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)時(shí)間也越長(zhǎng)
B．出磁場(chǎng)的粒子其出射方向的反向延長(zhǎng)線也一定過圓心O
C．出磁場(chǎng)的粒子一定能垂直打在MN上
D．只要速度滿足v=$\frac{qBR}{m}$，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．下列說法正確的是（　�。�
A．在真空中傳播的電磁波，頻率越大，波長(zhǎng)越短
B．讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置，綠光形成的干涉條紋間距較大
C．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理
D．要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要直接測(cè)出電磁波從發(fā)射到被目標(biāo)接收的時(shí)間
E．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．下列說法正確的是（　�。�
A．液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)
B．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都減小
C．熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系是T=t+273.15K
D．物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案