19．如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑R=10cm，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)，激光束a垂直AB射向半圓形玻璃磚的圓心O，以O(shè)點(diǎn)為軸，從圖示位置在紙面內(nèi)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)．當(dāng)轉(zhuǎn)過角度為30°時(shí)，光屏上有兩個(gè)光斑，當(dāng)轉(zhuǎn)過角度剛好為45°時(shí)，光屏上恰好只有一個(gè)光斑．求：
（1）玻璃磚的折射率n；
（2）當(dāng)轉(zhuǎn)過角度為30°時(shí)，光屏上兩個(gè)光斑之間的距離L．

分析 （1）作出光路圖．根據(jù)折射定律求出折射率．
（2）根據(jù)反射定律求出反射角，由幾何知識求出兩個(gè)光斑之間的距離L．

解答 解：（1）據(jù)題知，當(dāng)轉(zhuǎn)過角度剛好為45°時(shí)發(fā)生了全反射．臨界角為 C=45°
則 折射率 n=$\frac{1}{sinC}$=$\sqrt{2}$
（2）光路如右圖所示，由n=$\frac{sinr}{sin30°}$，則 r=45°
根據(jù)反射定律知 i′=30°
兩個(gè)光斑S1、S2之間的距離為
 L=Rtan45°+Rtan60°=（10+10$\sqrt{3}$）cm≈27.3cm
答：
（1）玻璃磚的折射率n是$\sqrt{2}$；
（2）當(dāng)轉(zhuǎn)過角度為30°時(shí)，光屏上兩個(gè)光斑之間的距離L是27.3cm．

點(diǎn)評 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖是關(guān)鍵，是光的折射定律、反射定律與幾何知識的綜合應(yīng)用．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖，物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平，現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則（　�。�
A．P靜止不動(dòng)B．P向下滑動(dòng)
C．P所受的合外力增大D．P與斜面間的摩擦力保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．在用斜面小槽等裝置做“探究平拋物體運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，
①下列哪些措施是必須做到的AD
A．斜槽軌道末端切線必須水平   
B．斜槽軌道必須光滑
C．每次要平衡摩擦力            
D．小球每次應(yīng)從斜槽同一高度釋放
②某同學(xué)用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=2.5cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0=$2\sqrt{Lg}$（用L、g表示），其值是1.0m/s．（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖甲所示，長為L的平板車，質(zhì)量為M=10kg，上表面到光滑水平地面的高度為h=1.25m，以速度v0=7.2m/s向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B是其左右兩個(gè)端點(diǎn)．從某時(shí)刻t=0起對平板車施加一個(gè)水平向左的恒力F，與此同時(shí)，將一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕放在平板車上的P點(diǎn)（小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對于地面的速度為零），PB=2m，經(jīng)過一段時(shí)間，小物塊脫離平板車落到地面．已知自t=0起到小物塊脫離平板車止小物塊和平板車的速度隨時(shí)間變化的圖線分別如圖乙中的a和b（取水平向右為正方向），小物塊下落過程中不會(huì)和平板車相碰，重力加速度為g=10m/s2．求：
（1）小物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和恒力F分別多大？
（2）判斷小物塊從哪一端離開平板車？平板車長L至少多大？從t=0時(shí)起，平板車向右運(yùn)動(dòng)的最大距離s2m；
（3）自t=0時(shí)起到小物塊脫離平板車止系統(tǒng)摩擦生熱Q以及小物塊落地時(shí)離平板車B端的水平距離x．
（s2m和x計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，水平面上放一質(zhì)量為m=2kg的小物塊，通過薄壁圓筒的輕細(xì)繞線牽引，圓筒半徑為R=0.5m，質(zhì)量為M=4kg，t=0時(shí)刻，圓筒在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下由靜止開始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與時(shí)間的關(guān)系滿足ω=4t，物塊和地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，輕繩始終與地面平行，其它摩擦不計(jì)，求：

（1）物塊運(yùn)動(dòng)中受到的拉力．
（2）從開始運(yùn)動(dòng)至t=2s時(shí)電動(dòng)機(jī)做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．在物理學(xué)發(fā)展史上，許多科學(xué)家通過堅(jiān)持不懈的努力，取得了輝煌的研究成果，下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是（　�。�
A．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，牛頓通過實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量
B．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)提出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
C．安培發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，這和他堅(jiān)信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學(xué)思想是分不開的
D．法拉第引入電場線和磁感線的概念來描述電場和磁場，極大地促進(jìn)了他對電磁現(xiàn)象的研究

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．現(xiàn)用如圖所示的裝置，一導(dǎo)熱良好的氣缸豎直放置，用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，將氣缸放入盛有水的容器中，采用水浴法加熱，水浴法的優(yōu)點(diǎn)是使物體受熱均勻，若緩慢加熱水，可使被加熱的物體溫度始終保持與水的溫度相等，活塞的質(zhì)量為M，橫截面積為S，與氣缸底部相距h，現(xiàn)對容器緩慢加熱，活塞將緩慢向上移動(dòng)，當(dāng)氣體吸收熱量Q時(shí)，活塞上升高度為h，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦，求：
①氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
②加熱過程中氣體的內(nèi)能增加了多少；
③若在活塞上升h時(shí)停止對容器加熱，并保持水的溫度不變，同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒，直到活塞恰好回到原來的位置（圖中未畫出砂粒），求所添加砂粒的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（　�。�
A．電磁波是橫波
B．電磁波的傳播需要介質(zhì)
C．只要空間某處有變化的電場或磁場，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁場，形成電磁波
D．電磁波中電場和磁場的方向相互垂直

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，正方形區(qū)域abcd中充滿勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里．一個(gè)氫核從ad邊的中點(diǎn)m沿著既垂直于ad邊又垂直于磁場的方向，以一定速度射入磁場，正好從ab邊中點(diǎn)n射出磁場．若將磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，其他條件不變，則這個(gè)氫核射出磁場的位置是（　　）
A．在b、n之間某點(diǎn)B．在n、a之間某點(diǎn)C．a點(diǎn)D．在a、m之間某點(diǎn)

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