10.如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜.有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0.6R.已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射).求該玻璃的折射率.

分析 根據(jù)題意和光的折射規(guī)律畫(huà)出光路圖,由幾何關(guān)系確定入射角的正弦值與折射角的正弦值,再由折射定律求玻璃的折射率;

解答 解:由題意,結(jié)合光路的對(duì)稱性與光路可逆可知,與入射光相對(duì)于OC軸對(duì)稱的出射光線一定與入射光線平行,所以從半球面射入的光線經(jīng)折射后,將在圓柱體底面中心C點(diǎn)反射,如圖:
設(shè)光線在半球處的入射角為i,折射光線的折射角為r,則:

sini=nsinr…①
由正弦定理得:$\frac{sinr}{2R}=\frac{sin(i-r)}{R}$…②
由幾何關(guān)系可知,入射點(diǎn)的法線與OC之間的夾角也等于i,該光線與OC之間的距離:L=0.6R
則:sini=$\frac{L}{R}=\frac{0.6R}{R}=0.6$…③
由②③得:sinr=$\frac{6}{\sqrt{205}}$
由①③④得:n=$\sqrt{2.05}$≈1.43
答:該玻璃的折射率為1.43.

點(diǎn)評(píng) 本題是幾何光學(xué)問(wèn)題,其基礎(chǔ)是作出光路圖,根據(jù)幾何知識(shí)確定折射角是關(guān)鍵,結(jié)合折射定律求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.如圖,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖,虛線為t=0.5s時(shí)的波形圖.已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5s.關(guān)于該簡(jiǎn)諧波,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.波長(zhǎng)為2 m
B.波速為6 m/s
C.頻率為1.5Hz
D.t=1s時(shí),x=1m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰
E.t=2s時(shí),x=2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.某實(shí)驗(yàn)小組為探究物體的加速度a與合外力F以及物體質(zhì)量M之間的關(guān)系,某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1.另一同學(xué)指出了實(shí)驗(yàn)時(shí)的幾個(gè)錯(cuò)誤,其說(shuō)法正確的是ABCD.(多項(xiàng)選擇)
A.該實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力;
B.拉小車的細(xì)線應(yīng)平行桌面
C.實(shí)驗(yàn)電源應(yīng)為交流電電源
D.小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)距左端較遠(yuǎn).

(2)由于小車的加速度a與質(zhì)量M及拉力F都有關(guān),所以實(shí)驗(yàn)時(shí)必須保持其中一個(gè)量不變,研究另兩個(gè)量之間的關(guān)系,這種科學(xué)的探究方法叫控制變量法.
(3)圖2示是實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,A、B、C、D為四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是s.經(jīng)測(cè)量知道AB=12.20cm,BC=15.80cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知小車加速度a=3.6m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一宇宙速度v1,而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度v2,v2與v1的關(guān)系是v2=$\sqrt{2}$v1,已知某星球半徑是地球半徑R的$\frac{1}{3}$,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的$\frac{1}{6}$,地球的平均密度為ρ,不計(jì)其他星球的影響,則(  )
A.該星球上的第一宇宙速度為$\frac{\sqrt{3gR}}{3}$B.該星球上的第二宇宙速度為$\frac{\sqrt{gR}}{3}$
C.該星球的平均密度為$\frac{ρ}{2}$D.該星球的質(zhì)量為$\frac{8π{R}^{3}ρ}{81}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖,空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向上(與紙面平行),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.三個(gè)帶正電的微粒a,b,c電荷量相等,質(zhì)量分別為ma,mb,mc.已知在該區(qū)域內(nèi),a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng).下列選項(xiàng)正確的是( 。
A.ma>mb>mcB.mb>ma>mcC.mc>ma>mbD.mc>mb>ma

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng).F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示,則( 。
A.t=1s時(shí)物塊的速率為1m/sB.t=2s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4kg•m/s
C.t=3s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5kg•m/sD.t=4s時(shí)物塊的速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證,這是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn).下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是(  )
A.${\;}_{1}^{2}H{+}_{1}^{3}H$→${\;}_{2}^{4}He{+}_{0}^{1}n$
B.${\;}_{7}^{14}{N+}_{2}^{4}He$→${\;}_{8}^{17}O{+}_{1}^{1}H$
C.${\;}_{2}^{4}He{+}_{13}^{27}Al$→${\;}_{15}^{30}P$+${\;}_{0}^{1}n$
D.${\;}_{92}^{235}U{+}_{0}^{1}n$→${\;}_{56}^{144}Ba$+${\;}_{36}^{89}Kr$+3${\;}_{0}^{1}n$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.如圖所示“拉鏈”機(jī)構(gòu),A可在豎槽中滑動(dòng),B、C、D、E、F為鉸接,且AC=BC=EC=FC=ED=FD.在D處作用水平力FD,為保持機(jī)構(gòu)平衡,在A處需施多大的豎直向下力T?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖所示為氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外輻射出光子,用這些光子照射逸出功為2.49eV的金屬鈉,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光,其中從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所發(fā)出的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)
B.這群氫原子在輻射光子的過(guò)程中電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大
C.能發(fā)生光電效應(yīng)的光有兩種
D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能是9.60 eV

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