【題目】唐人張志和在《玄真子·濤之靈》中寫道：雨色映日而為虹”從物理學(xué)的角度看，虹是太陽(yáng)光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。我們通過下列簡(jiǎn)化示意圖來研究彩虹的形成。圖中細(xì)光束在過球心的平面內(nèi)，包含紅光和紫光兩種單色光，入射角=45°，透明球?qū)t光折射率為，球的半徑為R，真空中的光速為c。

①分析判斷，a和b哪種是紅光？

②光線從入射方向到出射方向轉(zhuǎn)過的角度稱為偏向角，求紅光的偏向角和紅光在球內(nèi)的傳播時(shí)間。

【答案】(1) b是紅光；(2) ，

【解析】

(1)由于在介質(zhì)中，頻率越高，折射率越大，紅光和紫光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，入射角相同時(shí)，則紫光的折射角小，過入射點(diǎn)做出法線如圖所示，可知a是紫光，b是紅光。

(2)從A點(diǎn)入射時(shí)，設(shè)折射角為，根據(jù)光的折射定律

根據(jù)已知條件可知，折射角

因此在A點(diǎn)入射時(shí)光線沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)了

在B點(diǎn)發(fā)生反射時(shí)，由于 為等腰三角形

在B點(diǎn)光線沿順時(shí)針偏轉(zhuǎn)了

在出射點(diǎn)C，根據(jù)對(duì)稱性，光線沿順時(shí)針偏轉(zhuǎn)用也為，因此光線的偏向角

根據(jù)幾何關(guān)系及對(duì)稱性，紅光在球內(nèi)傳播的路程

紅光在球內(nèi)傳播速率

因此紅光在球內(nèi)傳播時(shí)間

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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】2020年3月9日，第54顆衛(wèi)星成功發(fā)射升空，標(biāo)志著北斗全球系統(tǒng)即將全面完成，可在全球范圍提供高精度、高可靠定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)，該系統(tǒng)是我國(guó)自主建設(shè)獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其中某顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（即衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止）。則此衛(wèi)星的（　　）

A.線速度大于第一宇宙速度

B.周期小于同步衛(wèi)星的周期

C.角速度大于月球繞地球運(yùn)行的角速度

D.向心加速度大于地面的重力加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氫原子的能級(jí)如圖所示，下列說法不正確的是：( )

A．一個(gè)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，有可能輻射出6種不同頻率的光子，這時(shí)電子動(dòng)能減少，原子勢(shì)能減少

B．已知可見光的光子能量范圍約為1.62 eV—3.11 ev，處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)出電離

C．有一群處于n=4能級(jí)的氫原子．如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)生的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，則這群氫原子發(fā)出的光譜中共有33

條譜線能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)

D．有一群處于n=4能級(jí)的氫原子．如果原子n=2向n=1躍遷所發(fā)出的光正好使某種金屬材料產(chǎn)生光電效應(yīng)，從能級(jí)n=4向n=1發(fā)出的光照射該金屬材料，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為 2.55eV

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一定值電阻的阻值Rx、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材如下：

A．待測(cè)電源E

B．電壓表V1、V2

C．電流表A

D．定值電阻Rx

E．滑動(dòng)變阻器R

開關(guān)和導(dǎo)線若干

實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按如圖甲所示電路連接好實(shí)驗(yàn)器材；

②閉合開關(guān)，讀出電壓表V1和V2以及電流表A的示數(shù)U1、U2、I；

③移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，重復(fù)②，得到多組數(shù)據(jù)；

④描繪出U1-I、U2-I圖像如圖乙所示。

回答下列問題：

(1)由圖乙a可得，定值電阻的阻值Rx=_____。

(2)由圖中數(shù)據(jù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，電源內(nèi)阻r=_____。

(3)若考慮電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，則定值電阻Rx測(cè)_____Rx真，電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)_____E真，r測(cè)_____r真，（選填“等于”“大于”或“小于”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在高中物理學(xué)習(xí)中，我們會(huì)遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對(duì)我們理解物理有很大的幫助，故在理解概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上，更要注意科學(xué)方法的積累與學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)中有人想引入“加速度的變化率”，關(guān)于“加速度的變化率”，下列說法正確的是

A. 從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度的定義，“加速度的變化率”的單位應(yīng)是

B. 加速度的變化率為0的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)

C. 若加速度與速度同方向，如圖所示的圖象，表示的是物體的速度在增加

D. 若加速度與速度同方向，如圖所示的圖象，已知物體在時(shí)速度為，則2 s末的速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小，如圖 （a）所示

（1）試在圖（a）中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力_______．

（2）圖（b）所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個(gè)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？（力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示）答：______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是“中國(guó)天眼”口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡維護(hù)時(shí)的照片。為不損傷望遠(yuǎn)鏡球面，質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著，當(dāng)他在離底部有一定高度的望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移動(dòng)時(shí)，氦氣球?qū)ζ溆写笮?/span>、方向豎直向上的拉力作用，使其有“人類在月球上行走”的感覺，若將人視為質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)工作人員（　　）

A.受到的重力大小為

B.受到的合力大小為

C.對(duì)球面的壓力大小為

D.對(duì)球面的作用力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于加速度和速度，以下說法正確的是( )

A. 物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于0，則速度一定等于0

B. 物體具有向東的加速度，則速度的方向也一定向東

C. 同一物體受到的合力越大，則物體的加速度也一定越大

D. 兩物體相比，若一個(gè)物體的速度變化量較大，則加速度一定較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（6分）某同學(xué)利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置即數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖（b）所示，實(shí)驗(yàn)中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到，回答下列問題：

（1）根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成 （填“線性”或“非線性”）的關(guān)系。

（2）由圖（b）可知，圖線不經(jīng)過遠(yuǎn)點(diǎn)，可能的原因是 。

（3）若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是 ，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是 。

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