19.如圖所示,空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體,其內(nèi)圓半徑為r,外圓半徑為R,R=$\sqrt{2}$r.現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體,只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出.設(shè)透明柱體的折射率為n,光在透明柱體內(nèi)傳播的時間為t,若真空中的光速為c,則( 。
A.n可能為$\sqrt{3}$B.t可能為$\frac{2\sqrt{2}r}{c}$C.n可能為2D.t可能為$\frac{4.8r}{c}$

分析 由題意利用幾何關(guān)系作出光路圖,得到第一次的入射角,即可判斷臨界角的范圍,并能判斷出折射率的大小范圍;由光路圖即可得出運(yùn)行時間.

解答 解:AC、只經(jīng)過兩次全反射,可知第一次入射角為45°,反射光路圖如圖所示.根據(jù)全反射的條件可知,臨界角應(yīng)滿足的條件是:C≤45°
再根據(jù)n=$\frac{1}{sinC}$,可知n≥$\sqrt{2}$,所以,n可能為$\sqrt{3}$和2,故A、C正確;
BD、光在透明柱體中運(yùn)動路程為L=4r,運(yùn)動時間為 t=$\frac{L}{v}$=$\frac{4r}{\frac{c}{n}}$=$\frac{4nr}{c}$,則t≥$\frac{4\sqrt{2}r}{c}$,所以t不可能為$\frac{2\sqrt{2}r}{c}$和$\frac{4.8r}{c}$.故B、D錯誤.
故選:AC.

點(diǎn)評 本題的解題關(guān)鍵要掌握全反射的條件和臨界角公式,并能根據(jù)幾何關(guān)系解出入射角,才能求出正確結(jié)果.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ,步驟如下:
(1)用游標(biāo)為10分度的卡尺測量其長度如圖1,由圖可知其長度為30.6mm.

(2)用多用電表的電阻“×10”檔,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖2,則該電阻的電阻值約為220Ω.
(3)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計)
滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流為2.0A)
滑動變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流為0.5A)
開關(guān)S
導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,電阻R兩端的電壓從零調(diào)起,則選用器材如下:電流表選擇A2電壓表選擇V1滑動變阻器R1(填器材代號),請在如圖3方框中畫出測量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,滑塊以速率v1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出發(fā)點(diǎn)時的速率變?yōu)関2,且v2<v1,則( 。
A.上滑過程重力的平均功率等于下滑過程重力的平均功率
B.上滑過程摩擦力的平均功率等于下滑過程摩擦力的平均功率
C.在上滑和下滑兩過程中,摩擦力做功相等
D.上滑過程中機(jī)械能減小,下滑過程中機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.(1)某同學(xué)在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用蜾旋測微器和多用電表測金屬絲的直徑和電阻,實(shí)驗(yàn)過程如下:
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖甲所示,則該金屬絲的直徑為0.520mm.
②用多用電表測其電阻Rx,將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“×100”擋位并調(diào)零,測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,這時他應(yīng)該將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“×10”擋位(選填“×10“或“×1k”),重新歐姆調(diào)零,再次測量金屬絲的阻值,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D乙所示,則此段金屬絲的電阻為120Ω.
(2 )某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,正確連接電路后實(shí)驗(yàn)得到6組數(shù)據(jù),并作出U-I圖線,如圖丙所示,由圖線求出該電池的電動勢E=1.5V,電阻r=0.5Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.質(zhì)量為m1=1.0kg和m2(未知)的兩個物體在光滑的水平面上正碰,碰撞時間不計,其x-t(位移-時間)圖象如圖所示,則m2的質(zhì)量為3kg,質(zhì)量為m1的物體在碰撞過程中的動量變化量為-6kg•m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.假如一做圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍,仍做圓周運(yùn)動,則(  )
A.根據(jù)公式F=G$\frac{Mm}{r^2}$,可知地球提供的向心力將減小到原來的$\frac{1}{4}$倍
B.根據(jù)公式v=ωr,可知衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將增大到原來的2倍
C.根據(jù)公式$F=m\frac{v^2}{r}$,可知衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將增大到原來的$\sqrt{2}$倍
D.根據(jù)公式F=m$\frac{v^2}{r}$,可知衛(wèi)星所需要的向心力將減小到原來的$\frac{1}{2}$倍

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一條船要在最短時間內(nèi)渡過寬為100m的河,已知河水的流速v1與船離河岸的距離x變化的關(guān)系如圖甲所示,船在靜水中的速度v2與時間t的關(guān)系如圖乙所示,則以下判斷中正確的是( 。
A.船在河水中航行的加速度大小為a=0.3 m/s2
B.船渡河的最短時間25 s
C.船運(yùn)動的軌跡可能是直線
D.船在河水中的最大速度是5 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,在一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上。瑢⒉AЧ艿拈_口端用膠塞塞緊,然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動,你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是下面的( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,小球從高處自由下落到豎直放置的輕彈簧上,在彈簧壓縮到最短的整個過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi),空氣阻力不計),下列關(guān)于小球和彈簧的能量表達(dá)中正確的是( 。
A.重力勢能和動能之和保持不變
B.重力勢能和彈性勢能之和保持不變
C.動能和彈性勢能之和保持不變
D.重力勢能、動能和彈性勢能之和保持不變

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同步練習(xí)冊答案