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9.光纖通信是利用光的全反射將大量信息高速傳輸.如圖是一根長為l的光導(dǎo)纖維,由內(nèi)芯和包層兩層介質(zhì)組成,其折射率分別為n1和n2,則n1>n2(填“<”“>”或“=”);若發(fā)生全反射的臨界角為θ,光在真空中的速度為c,則一束光從它的一個端面射入,又從另一端面射出所需的最長時間為\frac{{n}_{1}l}{csinθ}

分析 光導(dǎo)纖維內(nèi)芯和外套材料不同,所以具有不同的折射率.要想使光的損失最小,光在光導(dǎo)纖維里傳播時一定要發(fā)生全反射.

解答 解:發(fā)生全反射的條件是:從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì),入射角大于或等于臨界角;
欲使光在n1和n2的界面上發(fā)生全反射,需有n1>n2;
光在介質(zhì)n1中的傳播最長路程為:x=\frac{l}{sinθ}
傳播速度為:v=\frac{c}{{n}_{1}};
故最長時間:t=\frac{x}{v}=\frac{{n}_{1}l}{csinθ};
故答案為:>; \frac{{n}_{1}l}{csinθ}

點評 光的全反射必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),同時入射角大于或等于臨界角,注意最長時間求解方法,與最短時間的不同.

練習(xí)冊系列答案
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19.如圖甲,某實驗小組利用光電計時器等器材做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗.

①將金屬小球在A處由靜止釋放,并通過A處正下方、固定于B處的光電門.
②用10等分游標(biāo)的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d,測量示數(shù)如圖乙,則d=1.02cm.若光電計時器記錄小球通過光電門的時間為t=4.25×10-3s,則小球經(jīng)過光電門B時的速度為vB=2.40m/s.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
③多次改變A、B間的距離H,重復(fù)上述實驗,作出\frac{1}{{t}^{2}}隨H的變化圖象如圖丙所示,若小球下落過程機(jī)械能守恒,由圖丙數(shù)據(jù)寫出重力加速度g與d、t0、H0的關(guān)系式g=\frac{ewbficy^{2}}{2{H}_{0}{t}_{0}^{2}}
④實驗數(shù)據(jù)顯示小球的動能增加量△EK總是稍小于重力勢能減少量△EP,主要原因是小 球的一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.增大H,不能減少機(jī)械能的損失(填“能”或“不能”).

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20.如圖所示,結(jié)構(gòu)相同的絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面,由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦.已知兩汽缸的橫截面積之比SA:SB=2:1,兩汽缸內(nèi)均裝有處于平衡狀態(tài)的某理想氣體,開始時汽缸中的活塞與缸底的距離均為L,溫度均為T0,壓強均等于外界大氣壓p0.緩慢加熱A中氣體,停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后,A中氣體壓強為原來的1.2倍.設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變,求:
(i)停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后,A、B汽缸中的氣體壓強之比;
(ii)穩(wěn)定后汽缸A中活塞距缸底的距離.

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17.星球上的物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為該星球的第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是v2=\sqrt{2}v1.已知某星球的半徑為r,它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的\frac{1}{6},不計其他星球的影響,則該星球的第二宇宙速度為( �。�
A.\sqrt{gr}B.\sqrt{\frac{1}{3}gr}C.\sqrt{\frac{1}{6}gr}D.\frac{1}{3}gr

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4.如圖所示,汽車車廂頂部懸掛一輕質(zhì)彈簧,彈簧拴一個質(zhì)量為m的小球.當(dāng)汽車在水平面上勻速行駛時彈簧長度為L1,當(dāng)汽車以同一速度通過一個橋面為弧形的凸形橋的最高點時彈簧長度為L2,下列說法中正確的是( �。�
A.L1=L2B.L1>L2
C.L1<L2D.前三種情況均有可能

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14.“海盜船”是繞水平軸往復(fù)擺動的游藝機(jī),因為其外形仿古代海盜船而得名.海盜船啟動后從緩慢擺動逐漸變成急速擺動,乘客乘坐于海盜船之上,隨著往復(fù)擺動,猶如蒞臨驚濤駭浪,時而沖上浪峰,時而跌入谷底,驚險刺激,挑戰(zhàn)你的心理承受能力的極限.下列關(guān)于海盜船的描述,正確的是( �。�
A.在最低點時,游客處于超重狀態(tài)
B.在最低點時,游客處于失重狀態(tài)
C.若在最低點的速度加倍則乘客的向心力將加倍
D.若在最低點的速度加倍則乘客的所受的支持力將加倍

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1.如圖,是一種小型驗鈔器,能顯示紙幣上的防偽標(biāo)志.它能發(fā)射( �。�
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19.一個氘核和一個氚核聚變結(jié)合成一個氦核,同時放出一個中子,并釋放核能.已知氘核、氚核、氦核、中子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,真空中的光速為c.下列說法正確的是( �。�
A.核反應(yīng)方程是{\;}_{1}^{2}H+{\;}_{1}^{3}H→{\;}_{2}^{4}He+{\;}_{0}^{1}n
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C.釋放的能量△E=(m3-m4-ml-m2)c2
D.太陽輻射的能量主要來自其內(nèi)部發(fā)生的核聚變反應(yīng)
E.氘核的比結(jié)合能大于氦核的比結(jié)合能

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