【題目】如圖所示,半圓形表示一半徑為R的半圓柱玻璃體的橫截面,直角坐標系xOy以圓心O為坐標原點,F(xiàn)有一束平行光沿x軸正方向射入半圓柱玻璃體,其中從A點入射的光線通過玻璃體后,恰好通過x軸上的P點,已知A點的坐標為(0,),P點的坐標為(,0

①求該玻璃體的折射率;

②若垂直于y軸某個范圍內(nèi)的入射光都能從玻璃柱圓弧面射出,求這些光線在y軸上入射點的范圍.

【答案】(1) (2)

【解析】

①根據(jù)題意作出光路圖如圖。由幾何關(guān)系可知

α=30°
因為OE=Rcosα=R,由題設(shè)條件和幾何關(guān)系可知,BOP是等腰三角形,故折射角為:θ=2α=60°
所以該玻璃體的折射率為:
②若垂直于y軸入射至M點的光,在圓弧面上的入射角等于臨界角C時,發(fā)生全反射將不能從玻璃柱射出,光路圖如圖。


根據(jù)臨界角公式有:sinC=
由幾何知識有:sinC=
可得:OM=R
所以這些光線在y軸上入射點的范圍為:-RyR

練習冊系列答案
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【題目】如圖,兩條光滑平行金屬導軌固定,所在平面與水平面夾角為θ,導軌電阻忽略不計。虛線ab、cd均與導軌垂直,在abcd之間的區(qū)域存在垂直于導軌所在平面的勻強磁場。將兩根相同的導體棒PQMN先后自導軌上同一位置由靜止釋放,兩者始終與導軌垂直且接觸良好。已知PQ進入磁場開始計時,到MN離開磁場區(qū)域為止,流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的三個小球從足夠長的斜面上同一點O分別以初速度v1、v2v3水平拋出,落在斜面上的位置分別為AB、C,已知OA=AB=BC,空氣阻力不計,則( 。

A. v1v2v3=1:2:3

B. 落到斜面時的速度方向不同

C. 落到斜面時的動能之比為1:2:3

D. 落到斜面時的動能增量之比為1:4:9

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【題目】原長為2L的輕質(zhì)彈簧,將其上端固定在O點,下端掛一個質(zhì)量為m的小球時,彈簧的長度變?yōu)?/span>3L,F(xiàn)將兩個這樣的彈簧和兩小球按如圖所示方式連接,A、B兩小球的質(zhì)量分別為m2m,當整個系統(tǒng)靜止時,下列說法正確的是(不考慮小球的大小,且彈簧都在彈性限度內(nèi))( 。

A.A小球與懸點O的距離為3L

B.A小球與懸點O的距離為5L

C.B小球與懸點O的距離為9L

D.B小球與懸點O的距離為12L

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【題目】預(yù)計于2022年建成的中國空間站將成為中國空間技術(shù)研究的重要基地假設(shè)空間站中宇航員利用電熱器對食品加熱,電熱器的加熱線圈可以簡化成如圖甲所示的圓形閉合線圈,其匝數(shù)為n,半徑為r1,總電阻為R0.將此線圈垂直放在圓形勻強磁場區(qū)域中,且保證兩圓心重合,圓形磁場的區(qū)域半徑為r2r2r1),磁感應(yīng)強度大小B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,求:

1)在t1.5t0時線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小和方向。

2)在0-3t0時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱。

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的木塊和質(zhì)量為m2的長木板疊放在水平地面上.現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F,木塊在長木板上滑行,長木板始終靜止.已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.則(  )

A. μ1一定小于μ2

B. μ1可能大于μ2

C. 改變F的大小,F>μ2(m1m2)g時,長木板將開始運動

D. F作用于長木板,F>(μ1μ2)(m1m2)g時,長木板與木塊將開始相對滑動

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【題目】放射性同位素C被考古學家稱為碳鐘,它可以用來判定古生物體的年代,此項研究獲得1960年諾貝爾化學獎。

1)宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后,會形成很不穩(wěn)定的,它很容易發(fā)生衰變,放出β射線變成一個新核,其半衰期為5730年,試寫出此核反應(yīng)方程。

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A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法運用了假設(shè)法

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(2)實驗通過添加鉤碼改變小車的受力。關(guān)于小車,下列說法中正確的有_____。

A.當鉤碼質(zhì)量遠小于小車總質(zhì)量時,可認為小車所受合外力與鉤碼重力大小相等

B.開始實驗時,應(yīng)將砝碼放人小車

C.小車內(nèi)放入砝碼后需重新平衡摩擦力

D.實驗中不需要測出小車的質(zhì)量

(3)實驗中打出一條紙帶,如圖乙所示,從某清晰點開始取計數(shù)點,分別標為0、12、34、5、6,測量點0到點3的距離為d1,點0到點6的距離為d2,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔均為T,則加速度a_____。

(4)實驗小組由小車受到的拉力F和對應(yīng)的加速度a,作出aF圖線,如圖丙中實線所示,下列對實驗圖線偏離直線的原因分析,正確的是_____

A.測量不準確引起的,屬于偶然誤差 B.實驗原理方法引起的,屬于系統(tǒng)誤差

C.加速度大,空氣阻力作用更加明顯 D.滑輪與軸間有摩擦

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