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【題目】如圖所示，一塊截面為半圓的柱形玻璃磚，端面ABD的圓心為O，半徑為R．矩形截面ABEF長為L。寬為2R．現有與ABD平面平行的光束射到ABEF上，并最終從下表面射出玻璃磚．現測得光束在ABEF的入射角，折射角．求：

①光從這種玻璃介質射入真空時發生全反射的臨界角C；

②玻璃磚下表面有光線射出部分的面積S（只考慮第一次射到下表面的光線）．

【答案】① ②

【解析】試題分析：①由折射定律求出光在ABEF界面的折射角，根據求全反射的臨界角C；②玻璃磚上有光射出時沒有發生全反射，這個范圍的邊界上恰好發生全反射，入射角等于臨界角C，結合幾何關系求對應的圓心角，再求解有光線射出部分的面積S。

①已知：

根據折射定律得：

得玻璃的折射率

根據得：

所以臨界角

②，所有折射光線與法線的夾角均為。

對于從AO間入射的光線，某折射光線剛好在D點發生全反射，則有

所以

當時，發生全反射不能從AD間玻璃下表面射出，如圖

對于從OB間入射的光線，設折射光線剛好在C點發生全反射，

此時

故能夠從半圓柱球面上出射的光束范圍限制在DC區域上，

設其對應的圓心角為，則

所以玻璃磚下表面有光線射出部分的面積

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B．滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm．

(2)實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是____________________。

(3)改變鉤碼質量，測出對應的力傳感器的示數F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出__________（填“”“”或“”）的線性圖像。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】目前霧霾天氣仍然困擾人們，為了解決此難題很多環保組織和環保愛好者不斷研究。某個環保組織研究發現通過降雨能有效解決霧霾天氣。當雨滴在空中下落時，不斷與漂浮在空氣中的霧霾顆粒相遇并結合為一體，其質量不斷增大，直至落地�，F將上述過程簡化為沿豎直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始質量為m，初速度為v0，每個霧霾顆粒質量均為m0，假設霧霾顆粒均勻分布，且雨滴每下落距離h后才與靜止的霧霾顆粒碰撞并立即結合在一起。試求：

（1）若不計重力和空氣阻力，求第n次碰撞后雨滴的速度大小。

（2）若不計空氣阻力，但考慮重力，求第1次碰撞后雨滴的速度大小。

（3）若初始時雨滴受到的空氣阻力是f，假設空氣阻力只與結合體的質量有關。以后每碰撞一次結合體受到的空氣阻力都變為碰前的2倍，當第n次碰后結合體的機械能為E，求此過程因碰撞損失的機械能△E。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年2月6日，馬斯克的SpaceX“獵鷹”重型火箭將一輛特斯拉跑車發射到太空，其軌道示意圖如圖中橢圓Ⅱ所示，其中A、C分別是近日點和遠日點，圖中Ⅰ、Ⅲ軌道分別為地球和火星繞太陽運動的圓軌道，B點為軌道Ⅱ、Ⅲ的交點，若運動中只考慮太陽的萬有引力， 則以下說法正確的是

A. 跑車經過A點時的速率大于火星繞日的速率

B. 跑車經過B點時的加速度大于火星經過B點時的加速度

C. 跑車在C的速率大于火星繞日的速率

D. 跑車由A到C的過程中動能減小，機械能也減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，必須從擺球運動到最大位移處開始計時

B. 發生多普勒效應時，波源的頻率并未發生改變

C. 紅外線在水中的傳播速度小于紫外線在水中的傳播速度

D. 光的偏振現象說明光波是橫波

E. 在做雙縫干涉實驗時，光屏上呈現出明、暗相間的條紋，相鄰兩明條紋間的距離為，如果只增大雙縫到光屏之間的距離， 將增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電路中電源的電動勢為E，內阻為r，C為靜電計，一帶電小球懸掛在平行板電容器內部，閉合電鍵S，電路穩定后，懸線與豎直方向夾角為θ且小球處于平衡狀態，則( )

A. 靜電計的指針發生了偏轉

B. 若將A極板向左平移稍許，電容器的電容將增大

C. 若將A極板向下平移稍許，靜電計指針的偏角將減小

D. 保持電鍵S閉合，使滑動變阻器滑片向左移動，θ角不變，輕輕將細線剪斷，小球將做直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚平行正對放置，兩圓心的連線OO′水平。一束單色光從左側A點平行于OO′入射，A到OO'連線的距離為．光從左側玻璃磚的BC邊射出后又從B'C'邊的E點射入右側的玻璃磚（E點未畫出），且恰好不能從右側玻璃磚半圓面射出（不考慮光在各個界面的反射）。已知玻璃折射率n= ．求：

（i）光線從BC界面射出時的折射角；

（ⅱ）入射點E點到圓心O'的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶正電的小球從絕緣平臺邊緣以某一速度水平飛出后做平拋運動，落在水平地面上的P點，如果施加一垂直紙面向里的勻強磁場，此帶電小球以相同速度從平臺飛出后，仍落在水平地面上，則與上一次落地相比

A. 小球仍落在P點

B. 小球有可能落在P點

C. 小球落地時的速度大小不變

D. 小球落地時的速度變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現有一個阻值大約為20Ω的電阻，為了更精確地測量其電阻，實驗室給出了以下器材：

①電流表G1(0~50mA，內阻r1=3Ω) ②電流表G2(0~100mA，內阻r2=1Ω)

③定值電阻R1(R1=150Ω) ④定值電阻R2(R2=15Ω)

⑤滑動變阻器R(0~5Ω) ⑥干電池(1.5V，內阻不計) ⑦開關S及導線若干

(1)某同學設計了如圖甲所示的電路圖，其中A、B一個為被測電阻、一個為定值電阻，請問圖中電阻為被測電阻____________ (填“A”或“B”)，定值電阻應選____________ (填“R1”或“R2”)

(2)若某次測得電流表G1、G2的示數分別為I1、I2.則被測電阻的大小為____________(用已知和測量物理量的符號表示)

(3)若通過調節滑動變阻器，該同學測得多組I1、I2的實驗數據，根據實驗數據做出I1、I2的圖象如圖乙所示，并求得圖象的斜率k=1.85，則被測電阻的大小為____________Ω(保留三位有效數字)。

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