【題目】單色細(xì)光束射到一半徑為R的透明球表面，光線在過球心O的平面內(nèi)。入射角i=45°，經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球表面折射后射出。已知真空中光速為c，入射光線與出射光線反向延長線之間的夾角α=30°，如圖所示（圖上已畫出入射光線和出射光線）。

①在圖上畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向（簡(jiǎn)單說明畫圖步驟）；

②求透明球?qū)υ搯紊獾恼凵渎屎凸庠谕该髑蛑袀鞑サ臅r(shí)間。

【答案】①②透明球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕿?/span>，光在透明球中傳播的時(shí)間為。

【解析】

①根據(jù)對(duì)稱性及光路可逆原理得：連接圓心O與角α的頂點(diǎn)，交球面于C點(diǎn)，連接AC、CB，ACB即為光線的路徑，如圖所示。

②由幾何關(guān)系及對(duì)稱性，有：r=+（i-r），解得：r=30°，由折射定律得：n===，由幾何關(guān)系得：AC=BC=2Rcosr=2R=R，光在透明球中傳播路程為：L=2R，光在透明球中傳播的速度為：v==c，光在透明球中傳播的時(shí)間為：t==

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的裝置可以完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。用總質(zhì)量為m的托盤和砝碼所形成的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_________（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.直流電源 B.交流電源

②實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是

_______（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.把長木板右端墊高 B.改變小車的質(zhì)量

③在__________（選填選項(xiàng)前的字母）且計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A. 不懸掛重物 B.懸掛重物

④實(shí)驗(yàn)中，為了保證懸掛重物的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力，懸掛重物的總質(zhì)量m與小車M之間應(yīng)滿足的條件是__________

A .M >>m B. m>>M

⑤安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)。其中測(cè)出D、E、F點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為s1,s2,s3,如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T。物體運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度表達(dá)式為vE=_____________ ;物體運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式a=_________________

⑥該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，得到了如圖的α﹣F圖象，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因________________________．

⑦該同學(xué)在分析了原因后，決定改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理。在實(shí)驗(yàn)中，他每次改變拉力時(shí)，就將小車中的砝碼取出，加到托盤中，把托盤和托盤中的砝碼總重力視為合力F，對(duì)應(yīng)的加速度α從紙帶中計(jì)算得出，多次測(cè)量后，繪出 α﹣F圖象。你認(rèn)為這種方法能否避免圖8中出現(xiàn)的問題嗎？請(qǐng)分析原因__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻且橫截面積相等的玻璃管A、B下端用橡皮管連接，A管固定且上端封閉，上端被水銀柱封閉有長度為6cm的空氣柱，氣體溫度為300K．B管兩端開口且足夠長，上端與大氣相通，外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg．初始時(shí)兩管中水銀面等高，現(xiàn)將B管豎直向上緩慢提升一段距離，穩(wěn)定后，A管中氣柱長度變?yōu)?/span>5cm。

（i）求穩(wěn)定后A、B兩管中水銀面的高度差；

（ii）穩(wěn)定后，保持B管不動(dòng)，升高A管中氣體的溫度，當(dāng)A管中空氣柱長度恢復(fù)為6cm時(shí)，求此時(shí)氣體的溫度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖。其中R2為用半導(dǎo)體負(fù)溫度系數(shù)熱敏材料制成的傳感器，電流表A為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器A的電流I、報(bào)警器兩端a、b的電壓U的變化情況是 (　　)

A. I變小，U變小 B. I變小，U變大

C. I變大，U變小 D. I變大，U變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某課外活動(dòng)小組模擬高鐵動(dòng)車編組實(shí)驗(yàn)，假設(shè)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成，只有動(dòng)車提供動(dòng)力。該模擬列動(dòng)車組由10節(jié)車廂組成，其中第1節(jié)和第6節(jié)車廂為動(dòng)車，每節(jié)動(dòng)車的額定功率均為P，每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為m，動(dòng)車組運(yùn)行過程中所受阻力為車重的k倍。若動(dòng)車組以額定功率沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t速度達(dá)到最大。重力加速度為g，求：

（1）當(dāng)動(dòng)車組速度達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度大小和此時(shí)第7節(jié)車廂對(duì)第8節(jié)拉力大小；

（2）動(dòng)車組從啟動(dòng)至速度剛達(dá)到最大的過程中所通過的路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某透明介質(zhì)的截面為直角三角形ABC，其中∠A＝30°，AC邊長為L，一束單色光從AC面上距A為L/3的D點(diǎn)垂直AC面射入，恰好在AB面上發(fā)生全反射．已知光速為c，求：

(1)該介質(zhì)的折射率；

(2)該光束從射入該介質(zhì)到第一次穿出經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端，物體在A的上方O點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，線長L＝0.8m．現(xiàn)將小球C拉至水平無初速度釋放，并在最低點(diǎn)與物體A發(fā)生水平正碰，碰撞后小球C反彈的速度為2m/s．已知A、B、C的質(zhì)量分別為mA＝4kg、mB＝8kg和mC＝1kg，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，A、C碰撞時(shí)間極短，且只碰一次，取重力加速度g＝10m/s2.

(1)求小球C與物體A碰撞前瞬間受到細(xì)線的拉力大��；

(2)求A、C碰撞后瞬間A的速度大��；

(3)若物體A未從小車B上掉落，小車B的最小長度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)磁場(chǎng)，下列說法正確的是　　

A. 磁場(chǎng)只存在于磁鐵周圍

B. 磁場(chǎng)中的任意一條磁感應(yīng)線都是從N極出發(fā)終止于S極

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，是矢量

D. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電荷一定受磁場(chǎng)力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為mc=2mb的物塊c靜止在傾角均為α=30°的等腰斜面上E點(diǎn)，質(zhì)量為ma的物塊a和質(zhì)量為mb的物塊b通過一根不可伸長的勻質(zhì)輕繩相連，細(xì)繩繞過斜面頂端的小滑輪并處于松馳狀態(tài)，按住物塊a使其靜止在D點(diǎn)，讓物塊b從斜面頂端C由靜止下滑，剛下滑到E點(diǎn)時(shí)釋放物塊a，細(xì)繩正好伸直且瞬間張緊繃斷，之后b與c立即發(fā)生完全彈性碰撞，碰后a、b都經(jīng)過t=1 s同時(shí)到達(dá)斜面底端。已知A、D兩點(diǎn)和C、E兩點(diǎn)的距離均為l1=0.9m，E、B兩點(diǎn)的距離為l2=0.4m。斜面上除EB段外其余都是光滑的，物塊b、c與EB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，空氣阻力不計(jì)，滑輪處摩擦不計(jì)，細(xì)繩張緊時(shí)與斜面平行，取g =10 m/s2。求：

（1）物塊b由C點(diǎn)下滑到E點(diǎn)所用時(shí)間。

（2）物塊a能到達(dá)離A點(diǎn)的最大高度。

（3）a、b物塊的質(zhì)量之比。

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