【題目】有兩種不同材料制成的的半球形透明體，球心為O，將透明體如圖所示放置，其中截面圓呈豎直方向，一束水平方向射來(lái)的光線從兩透明體的球面上某點(diǎn)射入，其入射角θ=60，其半徑為R，且足夠大。

（i）第一種透明體的折射率n=，光在空氣中的速度為。試求光從入射點(diǎn)到左側(cè)界面出射點(diǎn)所用的時(shí)間。

（ii）如果光折射到第二種透明體的豎直面上時(shí)，恰好發(fā)生全反射，則光從第二種透明體射到空氣的臨界角為多大？

【答案】（i） （ii）

【解析】（i）光在第一種透明體傳播的光路圖如圖所示。

假設(shè)光在入射點(diǎn)的入射角為θ1，折射角為θ2。

由光的折射定律可知：

解得：θ2=30

由幾何關(guān)系知，光在第一種透明體中的傳播的距離：x=R

光在第一種透明體中的傳播速度

所以

（ii）設(shè)光從第二種透明體射到空氣的臨界角為C，由臨界角公式可知sinC=1/n

根據(jù)幾何知識(shí)可得光在半球形界面上的折射角為（60-C）

根據(jù)折射定律有：

聯(lián)立解得，即。

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：

【題目】有三根長(zhǎng)度皆為L的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的O點(diǎn)，另一端分別掛有質(zhì)量均為m、電量分別為－q、q的帶電小球A和B，A、B間用第三根線連接起來(lái)。所在空間存在水平向右、大小E=的勻強(qiáng)電場(chǎng)，系統(tǒng)平衡時(shí)，A、B球的位置如圖所示。現(xiàn)將O、B之間的輕線燒斷，因空氣阻力，A、B兩球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置(不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力)。以下說(shuō)法正確的是

A. A球的電勢(shì)能增加了qEL

B. B球的電勢(shì)能減少了qEL

C. A球的重力勢(shì)能減少了mgL

D. B球的重力勢(shì)能減少了 mgL

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3m，已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s，下列說(shuō)法正確的是_______

A.波速為4m/s

B.波的頻率為1.25Hz

C.x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.6s時(shí)恰好位于波谷

D.x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)恰好位于波峰

E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的四分之一圓柱體放在粗糙水平地面上，質(zhì)量為m的正方體放在圓柱體和光滑墻壁之間，且不計(jì)圓柱體與正方體之間的摩擦，正方體與圓柱體的接觸點(diǎn)的切線與右側(cè)墻壁成θ角，圓柱體處于靜止?fàn)顟B(tài)。則

A. 地面對(duì)圓柱體的支持力為Mg

B. 地面對(duì)圓柱體的摩擦力為mgtan θ

C. 墻壁對(duì)正方體的彈力為

D. 正方體對(duì)圓柱體的壓力為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材來(lái)測(cè)定電阻R的阻值：

A．待測(cè)電阻R（阻值約10 kΩ）

B．滑動(dòng)變阻器R1（0～1 kΩ）

C．電阻箱R0（最大阻值99999.9 Ω）

D．靈敏電流計(jì)G（500 μA，內(nèi)阻不可忽略）

E．電壓表V（3V，內(nèi)阻約3 kΩ）

F．直流電源E（3V，內(nèi)阻不計(jì)）

G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）甲同學(xué)用圖a所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①請(qǐng)?jiān)趫Db中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接________；

②先將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到__________（填“左”或“右”）端，再接通開(kāi)關(guān)S；保持S2斷開(kāi)，閉合S1，調(diào)節(jié)R1使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)至某一位置，并記下電流I1；

③斷開(kāi)S1，保持R1不變，調(diào)整電阻箱R0阻值在10kΩ左右，再閉合S2，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流計(jì)讀數(shù)為__________時(shí)，R0的讀數(shù)即為電阻的阻值。

（2） 乙同學(xué)查得該靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻為Rg，采用圖c進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變電阻箱電阻R0的值，讀出電流計(jì)相應(yīng)的電流I，由測(cè)得的數(shù)據(jù)作出－R0圖象如圖d所示，圖線縱軸截距為m，斜率為k，則待測(cè)電阻R的阻值為__________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向與豎直平面(紙面)垂直，磁場(chǎng)邊界的間距為L.一個(gè)質(zhì)量為m、一邊長(zhǎng)度也為L的方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，線框所在平面始終與磁場(chǎng)方向垂直且線框上、下邊始終與磁場(chǎng)的邊界平行．t＝0時(shí)刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場(chǎng)的下邊界重合(圖中位置Ⅰ)，導(dǎo)線框的速度為v0.經(jīng)歷一段時(shí)間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場(chǎng)的上邊界重合時(shí)(圖中位置Ⅱ)，導(dǎo)線框的速度剛好為零．此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間回到初始位置Ⅰ(不計(jì)空氣阻力)，則(　　)

A. 上升過(guò)程中，導(dǎo)線框做勻變速運(yùn)動(dòng)

B. 上升過(guò)程克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程重力的平均功率

C. 上升過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量多

D. 上升過(guò)程中合力做的功與下降過(guò)程中合力做的功相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中所示裝置可以用來(lái)測(cè)量硬彈簧(即勁度系數(shù)較大的彈簧)的勁度系數(shù)k.電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；滑動(dòng)變阻器全長(zhǎng)為l，重力加速度為g，V為理想電壓表．當(dāng)木板上沒(méi)有放重物時(shí)，滑動(dòng)變阻器的觸頭位于圖中a點(diǎn)，此時(shí)電壓表示數(shù)為零．在木板上放置質(zhì)量為m的重物，滑動(dòng)變阻器的觸頭隨木板一起下移．由電壓表的示數(shù)U及其它給定條件，可計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k.

(1)寫(xiě)出m，U與k之間所滿足的關(guān)系式．____________

(2)己知E＝1.50 V，l＝12.0 cm，g＝9.80 m/s2.測(cè)量結(jié)果如表：

①在圖中給出的坐標(biāo)紙上利用表中數(shù)據(jù)描出m－U直線_______．

②m－U直線的斜率為________kg/V.

③彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m.(保留3位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鉤碼A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)）分別系在一條跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的軟繩兩端，在A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C(也可視為質(zhì)點(diǎn))，在距地面為h處有一寬度略大于B的狹縫，鉤碼B能通過(guò)狹縫，在狹縫上放有一個(gè)外徑略大于縫寬的環(huán)形金屬塊D(也可視為質(zhì)點(diǎn)），B與D碰撞后粘在一起，摩擦忽略不計(jì)。開(kāi)始時(shí)B距離狹縫的高度為h1，放手后，A、B、C從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A、B、C、D的質(zhì)量相等。（B、D碰撞過(guò)程時(shí)間很短，忽略不計(jì)）

（1）利用計(jì)時(shí)儀器測(cè)得鉤碼B通過(guò)狹縫后上升h2用時(shí)t1，則鉤碼B碰撞后瞬間的速度為_________（用題中字母表示）；

（2）若通過(guò)此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，若碰前系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則需滿足的等式為_________（用題中字母表示）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ：將木塊從傾角為θ的木板上靜止釋放，與位移傳感器連接的計(jì)算機(jī)描繪出了木塊相對(duì)傳感器的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖(b)中的曲線②所示。圖中木塊的位置從x1到x2、從x2到x3的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T。

(1)根據(jù)圖(b)可得，木塊經(jīng)過(guò)位置X2時(shí)的速度v2= ___，木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=____；

(2)現(xiàn)測(cè)得T=0.Is，x1 =4cm，x2 =9cm，x3=16cm，θ=37。，可求得木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____ （sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取l0m／s2，結(jié)果保留1位有效數(shù)字）

(3)若只增大木板的傾角，則木塊相對(duì)傳感器的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律可能是圖(b)中的曲線 ___。（選填圖線序號(hào)①、②或③）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案