19．某透明物體的橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形，AB為直角邊，長度為2L，∠ABC=45°，$\widehat{ADC}$為一圓弧，其圓心在AC邊的中點．此透明物體的折射率為n=2.0．若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長度s．

分析 根據(jù)sinθ=$\frac{1}{n}$求出透明體的臨界角θ為30°．當(dāng)光線射到BC面上時，光線將發(fā)生全反射．從ADC圓弧射出時，作出兩條邊緣光線，從圓弧ADC射出的邊緣光線恰好發(fā)生全反射，其入射角等于臨界角，由折射率求出臨界角，由幾何知識求出此區(qū)域的圓弧長度s．

解答 解：如圖，作出兩條邊緣光線，所求光線射出的區(qū)域為EDF．
如圖，從圓弧ADC射出的邊緣光線的入射角等于材料的臨界角θ，因sinθ=$\frac{1}{n}$=$\frac{1}{2}$
故θ=30°
由幾何關(guān)系得：圓弧EDF長度為 s=2θ•L
故所求 s=$\frac{πL}{3}$
答：畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域如圖，此區(qū)域的圓弧長度s為$\frac{πL}{3}$．

點評 對于幾何光學(xué)中范圍問題，要掌握臨界角公式，求出臨界角，要作出邊界光線，在邊界上光線往往恰好發(fā)生全反射．

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．在一小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈abcd的面應(yīng)強度為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動（如圖甲所示），產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，矩形線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路，下列說法中正確的是（　�。�
A．從t3到t5這段時間穿過線圈磁通量的變化量為零
B．從t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量為$\frac{2{E}_{0}}{（R+r）ω}$
C．t4時刻穿過線圈的磁通量變化率大小為E0
D．t1時刻電阻R的發(fā)熱功率為$\frac{R{E}_{0}^{2}}{2（R+r）^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學(xué)假說法、建立物理模型法等等，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是（　�。�
A．根據(jù)速度定義式v=$\frac{△x}{△t}$，當(dāng)△t非常非常小時，$\frac{△x}{△t}$就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法
B．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗應(yīng)用了控制變量法
C．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法
D．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．波源S的振動圖線如圖甲所示，由此產(chǎn)生的簡諧波向右傳播，已知波上兩點S、P相距1.5m，如圖乙所示，波速v=6m/s，求：
（i）作出t=0.25s時S、P間的波形圖，
（ii）由t=0到t=0.5s內(nèi)，P點運動路程為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．下列說法正確的是（　�。�
A．熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”
B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大
C．只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏伽德羅常數(shù)
D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢
E．用活塞壓縮氣缸內(nèi)的理想氣體，對氣體做了3.0×l05J的功，同時氣體向外界放出1.5×l05J的熱量，則氣體內(nèi)能增加了1.5×l05J

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列說法正確的是（　�。�
A．相同質(zhì)量0℃的水的分子勢能比0℃的冰的分子勢能大
B．大顆粒的鹽磨成了細(xì)鹽，就變成了非晶體
C．自行車打氣越打越困難主要是因為胎內(nèi)氣體壓強增大而非分子間相互排斥的原因
D．氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁發(fā)生碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度都有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．用DIS研究物體的圖象，得到如圖所示的S-t圖象，從圖中可知小車運動的方向是靠近（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）位移傳感器的接受器，物體運動的速度大小在變大（填變大、變小或不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．（Ⅰ）有一新型材料制成薄膜電阻R0，既能承受大電流的沖擊，小電流流入又能產(chǎn)生明顯變色反應(yīng)，阻值穩(wěn)定但不詳，用歐姆表粗測其阻值結(jié)果如圖1所示（選檔旋鈕置于：×1K檔位上）．歐姆表測得的電阻值約為40KΩ；用螺旋測微器測量厚度，其厚度結(jié)果如圖2所示，由此可知其厚度為1.935mm．
（Ⅱ）現(xiàn)有下列器材，試設(shè)計適當(dāng)?shù)碾娐�，選擇合適的器材，較精確地測定（1）中薄膜電阻R0的阻值（滑動變阻器的調(diào)節(jié)要方便）．
①電流表A1，量程0～400μA，內(nèi)阻約150Ω電流表A2，量程0～10mA，內(nèi)阻約45Ω
②電壓表V1，量程0～3V，內(nèi)阻約6KΩ電壓表V2，量程0～15V，內(nèi)阻約30KΩ
③干電池兩節(jié)E1，每節(jié)電動勢為1.5V直流穩(wěn)壓電源E2，輸出電壓6V，額定電流3A直流穩(wěn)壓電源E3，輸出電壓24V，額定電流0.5A
④滑動變阻器R1，0～50Ω，1A滑動變阻器R2，0～4KΩ，0.1A
⑤電鍵S一只，導(dǎo)線若干
（1）電流表應(yīng)該選擇A1，電壓表應(yīng)該選擇V2，電源應(yīng)該選擇E3滑動變阻器最好選擇R1（填字母代號）；
（2）在圖3的方框中畫出電路原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊速率不變，則（　�。�
A．因為速率不變，所以木塊的加速度為零
B．因為速率不變，所以木塊機械能守恒
C．因為速率不變，所以木塊下滑過程中的摩擦力不變
D．木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向時刻指向球心

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