【題目】如圖所示,AOB是由某種透明物質(zhì)制成的四分之一圓柱體的橫截面(O為圓心)。今有一束平行光以45°的入射角射向柱體的OA平面,這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出。凡射到OB面的光線全部被吸收,也不考慮OA面的反射,已知從O點(diǎn)射向透明物質(zhì)的光線恰好從AB圓弧面上距離B點(diǎn)三分之一處射出,求:

(1)透明物質(zhì)的折射率;

(2)AB面上能射出光線的部分占AB表面的幾分之幾?

【答案】(1) (2)二分之一

【解析】(1)從O點(diǎn)射入的光線,折射角為r,據(jù)題得:r=30°


則透明物質(zhì)的折射率為:
(2)經(jīng)OA面折射后進(jìn)入圓柱體的光線均平行,作出光路圖如圖所示.由光路圖可知,入射光線越接近A點(diǎn),其折射光線在AB弧面上的入射角就越大,越容易發(fā)生全反射.設(shè)從某位置P點(diǎn)入射的光線,折射到AB弧面上Q點(diǎn)時,入射角等于臨界角C,有:

代入數(shù)據(jù)解得:C=45°
在△PQO中 α=180°-90°-C-r=15°
所以能射出AB弧面的光線區(qū)域?qū)?yīng)的圓心角為:β=90°-α-r=45°
所以AB面上能射出光線的部分占AB表面的

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的光滑圓弧軌道半徑為L,底端切線水平且軌道底端P距水平地面的高度也為LQ為圓弧軌道上的一點(diǎn),它與圓心O的連線OQ與豎直方向的夾角為60°.現(xiàn)將一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從Q點(diǎn)由靜止釋放,g=10m/s2,不計空氣阻力.求:

(1)小球在P點(diǎn)時的速度大;

(2)改變小球的釋放位置,使小球落地點(diǎn)B到軌道底端P的正下方A的距離為2L,小球從釋放到落地的運(yùn)動過程中,重力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個物體所受重力在下列哪些情形下要發(fā)生變化 (  )

A. 在地面上把它從赤道拿到兩極

B. 在地面上把它浸入水中

C. 把它送到月球上

D. 將物體置于向下減速運(yùn)行的電梯中

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動能,下列說法正確的是

A. 溫度低的物體內(nèi)能一定小

B. 溫度低的物體分子平均動能一定小

C. 外界對物體做功時,物體的內(nèi)能一定增加

D. 物體自由下落時速度增大,所以物體分子的平均動能也增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用以下器材測量待測電阻Rx的阻值:

待測電阻Rx:阻值約為100Ω;

電源E:電動勢約為6.0V、內(nèi)阻忽略不計;

電流表1:量程50mA、內(nèi)阻r1=20Ω;

電流表2:量程300 mA、內(nèi)阻r2約為4Ω

定值電阻R0:阻值為20Ω;

滑動變阻器R:最大阻值為10Ω;

單刀單擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干.

測量電阻Rx的電路圖如圖所示

(1)電路圖中的電流表A1應(yīng)該選擇電流表 填“1”或“2”,開關(guān)S閉合前,滑動變阻器R滑片應(yīng)該移到 填“A”、“ B”或“無要求”

(2)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則由已知量和測得量表示Rx的表達(dá)式為Rx= .

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】過山車是游樂場中常見的設(shè)施.下圖是一種過山車的簡易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成,B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點(diǎn),B、C間距與C、D間距相等,半徑R12.0 m、R21.4 m.一個質(zhì)量為m1.0 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v012.0 m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動,A、B間距L16.0 m.小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,圓形軌道是光滑的.假設(shè)水平軌道足夠長,圓形軌道間不相互重疊.重力加速度取g10 m/s2,計算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字.試求:

(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點(diǎn)時,軌道對小球作用力的大。

(2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道,B、C間距L應(yīng)是多少;

(3)在滿足(2)的條件下,如果要使小球不能脫離軌道,在第三個圓形軌道的設(shè)計中,半徑R3應(yīng)滿足的條件;小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)A的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,水平地面上有一邊長為L的正方形ABCD區(qū)域,其下方埋有與地面平行的金屬管線。為探側(cè)地下金屬管線的位置、走向和埋覆深度,先讓金屬管線載有電流,然后用閉合的試探小線圈P(穿過小線圈的滋場可視為勻強(qiáng)磁場)在地面探側(cè)。

如圖2所示,將暴露于地面的金屬管接頭接到電源的一端,將接地棒接到電源的另一端,這樣金屬管線中就有沿管線方向的電流。使線圈P在直線AC上的不同位置保持靜止(線圈平面與地面平行),線圈中沒有感應(yīng)電流。將線圈P靜置于B處,當(dāng)線圈平面與地面平行時,線圈中有感應(yīng)電流,當(dāng)線圈平面與射線BD成45°角時,線圈中感應(yīng)電流消失。下列判斷正確的是

A. 圖2中的電源為恒定直流電源

B. 金屬管線沿AC走向

C. 金屬管線的埋覆深度為

D. 線圈P在D處,當(dāng)它與地面的夾角為45°時,P中的感應(yīng)電流可能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動能定理,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示:

實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:

①在水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌,將它調(diào)至水平;

②用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d;

③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離L;

④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待托盤靜止不動時,釋放滑塊,從固定在滑塊上的拉力傳感器讀出細(xì)線拉力的大小F,從數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1的時間△t1,通過光電門2的時間△t2;

⑤用天平稱出滑塊、遮光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M

回答下列問題:

(1)以滑塊(包含遮光條和拉力傳感移)為研究對象,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),若滿足關(guān)系式___ (用測量量的字母表示),則可認(rèn)為驗(yàn)證了動能定理;

(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),某同學(xué)提出如下觀點(diǎn),其中正確的是 ________

A.理論上,遮光條的寬度越窄,途光條通過光電門的平均速度越接近瞬時速度

B.牽引滑塊的細(xì)繩應(yīng)與導(dǎo)軌平行

C.需要考慮托盤和砝碼受到的空氣阻力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響

D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m必須遠(yuǎn)小于滑塊、遮光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M

(3)不計空氣阻力,已知重力加速度,和實(shí)驗(yàn)測得的物理量,根據(jù)“mg-F=ma”,可以計算托盤和砝碼的總質(zhì)量m。若不考慮遮光條寬度的影響,計算出托盤和砝碼的總質(zhì)量為m1;

若考慮遮光條寬度的影響,計算出托盤和砝碼的總質(zhì)量為m2,則m1____ m2(選填“大于”、“等于”、“小于”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=2kg的小型四旋翼遙控?zé)o人機(jī)從地面由靜止開始豎直向上勻加速起飛,經(jīng)時間t1=6s時的速度大小v1=6m/s。之后,控制遙控器使無人機(jī)立即失去升力,當(dāng)無人機(jī)下落到離地面某一高度時控制遙控器使無人機(jī)立即獲得與上升時大小相等的升力,結(jié)果無人機(jī)落回地面時的速度恰好為零,已知無人機(jī)上升,下落過程中均受到大小恒為f=4N的空氣阻力,取g=10m/s2,求

(1)無人機(jī)在0~t1時間內(nèi)受到的升力大小F;

(2)無人機(jī)上升的最大高度H;

(3)無人機(jī)再次獲得升力時的速度大小v2(結(jié)果可保留根號)。

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