13.如圖為一圓柱中空玻璃管,管內(nèi)徑為R1,外徑為R2,R2=2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管,為保證在內(nèi)壁處光不會進(jìn)入中空部分,則入射角i的最小值( 。
A.30°B.45°C.60°D.75°

分析 根據(jù)折射定律和全反射的條件,結(jié)合幾何關(guān)系求出入射角i的最小值.

解答 解:光路圖如圖,設(shè)第一次折射角為r,全反射臨界角為C,折射率為n.
光線從空氣進(jìn)入玻璃管折射時,由折射定律有:n=$\frac{sini}{sinr}$
得:sinr=$\frac{sini}{n}$
折射光線恰好在內(nèi)壁發(fā)生全反射時入射角等于臨界角C,則sinC=$\frac{1}{n}$
對圖中△ABO,由正弦定理得:$\frac{sin(π-C)}{{R}_{2}}$=$\frac{sinr}{{R}_{2}}$
可得:$\frac{\frac{1}{n}}{{R}_{2}}$=$\frac{\frac{sini}{n}}{{R}_{1}}$
結(jié)合 R2=2R1
可解得:i=30°,所以為保證在內(nèi)壁處光不會進(jìn)入中空部分,入射角i的最小值為30°.
故選:A

點(diǎn)評 本題考查了光的折射、全反射的知識,能正確充分利用數(shù)學(xué)知識是解決此類問題的關(guān)鍵.是要掌握光的折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$、全反射臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$等多個知識點(diǎn),并能熟練運(yùn)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

5.如圖所示,一個質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P 點(diǎn),另一端系在滑塊上,彈簧與斜面垂直,則( 。
A.滑塊不可能只受到三個力作用
B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C.斜面對滑塊的支持力大小可能為零
D.斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于$\frac{1}{2}$mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖,物體在恒力F作用下沿曲線從A運(yùn)動到B.這時,如突然使它所受力反向,大小不變,即由F變?yōu)?F.在此力作用下,物體以后的運(yùn)動情況,下列說法正確的是(  )
A.物體可能沿曲線Ba運(yùn)動B.物體可能沿曲線Bb運(yùn)動
C.物體可能沿曲線Bc運(yùn)動D.物體可能沿B返回A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.某同學(xué)做測繪“2.5V,0.5A”小燈泡的伏安特性曲線的實驗,實驗電路圖如圖甲所示,圖乙為實物連線圖.
(1)對照甲、乙兩圖,導(dǎo)線①應(yīng)連接a(填“a”或“b”),導(dǎo)線②應(yīng)連接b(填“c”或“d”),開關(guān)閉合前,變阻器滑片應(yīng)該在d端(填“b”或“c”).
(2)某次測量時,電壓表、電流表讀數(shù)如圖丙所示,則U=1.60V,I=0.50A.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.某同學(xué)要測定三節(jié)干電池組成電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗室中提供如下器材:
A.電流表G(滿偏電流5mA,內(nèi)阻10Ω)
B.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻0.5Ω)
C.電壓表(量程15V,內(nèi)阻約為6kΩ)
D.滑動變阻器(0~10Ω,額定電流為2A)
E.定值電阻R0(阻值990Ω)
D.電建S一個,導(dǎo)線若干.
(1)完成虛線框內(nèi)的電路連接.為了減小實驗誤差以及便于數(shù)據(jù)處理,電路圖1中的導(dǎo)線應(yīng)該連接到②(填“①”或“②”)的位置.
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得虛線框中電表的示數(shù)x與電流表的示數(shù)I的多組數(shù)值,作出x-I圖象如圖2所示,則由圖線可以得到被測電池組的電動勢E=4.5V,內(nèi)阻r=4.5Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(3)實驗時,小明進(jìn)行多次測量,花費(fèi)了較長的時間,測量期間一直保持電路閉合.其實,從實驗誤差考慮,這樣的操作不妥,因為干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導(dǎo)致實驗誤差增大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路,電路中各個元件的參數(shù)為:
電池組(電動勢約6V,內(nèi)阻r約2Ω)
電流表(量程2.0A,內(nèi)阻RA=0.2Ω)
電阻箱R1(0~99.9Ω)
待測電阻R2、定值電阻R0=1.0Ω
開關(guān)及導(dǎo)線若干.
他用該電路測電阻R2的阻值及電源的電動勢和內(nèi)阻.
(1)該同學(xué)首先測出了R2的阻值.
他的主要操作步驟是:先閉合開關(guān)S,將單刀雙擲開關(guān)Sl擲于b,讀出電流表的示數(shù)I;然后將單刀雙擲開關(guān)S1擲于a,調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為1.0Ω時,電流表的示數(shù)也為I.
電阻R2的阻值為1.0Ω.
(2)他接著利用該電路測電源電動勢和內(nèi)電阻.
①其主要實驗步驟為:
A.將S1擲于a,調(diào)節(jié)電阻箱R1的阻值至最大值(填“最大值”或“最小值”),之后閉合開關(guān)S;
B.調(diào)節(jié)電阻箱R1,得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù);
C.?dāng)嚅_開關(guān),整理實驗儀器.
②圖乙是他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的$\frac{1}{I}$-R圖象,圖象縱軸截距與電源電動勢的乘積代表r+R0+RA,電源電動勢E=6.0V,內(nèi)阻r=1.8Ω(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
③若電流表的內(nèi)阻未知,仍按上述方案進(jìn)行測量,則電動勢的測量值等于真實值,內(nèi)阻的測量值大于真實值(填“大于”、“小于”或“等于”).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.某同學(xué)設(shè)計如圖甲所示的電路來測量電阻絲的電阻率以及電源的電動勢和內(nèi)阻,已知電阻絲接入電路的有效長度為L,直徑為d,定值電阻為R0,R為滑動變阻器,待測電阻絲的電阻為Rx,A1和A2為內(nèi)阻很小的電流表,實驗操作如下:

(1)用米尺測出電阻絲的有效長度L;
(2)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑,測微器的示數(shù)如圖乙所示,該電阻絲直徑的測量值d=2.793mm;
(3)閉合開關(guān)K,將滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表A1、A2的示數(shù)分別為I10、I20,則電阻絲的電阻Rx=$\frac{I_{20}}{I_{10}-I_{20}}$R0(用題中已知量的符號表示);
(4)利用電阻定律,結(jié)合(3)中Rx的值可以求出電阻率,考慮到電流表有內(nèi)阻而產(chǎn)生誤差,使得電阻率的測量值小于真實值(填“大于”、“小于”或“等于”);
(5)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線如圖丙所示(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù)),已知圖線的斜率為k,與縱軸的截距為b,則電源電動勢和內(nèi)阻的測量值E=$\frac{k}{R}_{x}$,r=$\frac{1-k}{k}$Rx(用已知量的符號表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧固定在光滑桿的下端,彈簧的中心軸線與桿重合,桿與水平面間的夾角始終θ=60°,質(zhì)量為m的小球套在桿上,從距離彈簧上端O點(diǎn)的距離為2x0的A點(diǎn)靜止釋放,將彈簧壓至最低點(diǎn)B,壓縮量為x0,不計空氣阻力,重力加速度為g.下列說法正確的是( 。
A.小球從接觸彈簧到將彈簧壓至最低點(diǎn)B的過程中,其加速度一直減小
B.小球運(yùn)動過程中最大動能可能為mgx0
C.彈簧勁度系數(shù)大于$\frac{{\sqrt{3}mg}}{{2{x_0}}}$
D.彈簧最大彈性勢能為$\frac{{3\sqrt{3}}}{2}mg{x_0}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識,其中正確的是( 。
A.β粒子帶負(fù)電,所以β射線有可能是核外電子
B.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動的電子動能增大,電勢能減少
C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變
D.${\;}_{83}^{210}$Bi的半衰期是5天,20個${\;}_{83}^{210}$Bi經(jīng)過10天后還剩下5個

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案