【題目】一個(gè)半圓形玻璃磚，某橫截面半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。玻璃的折射率為。

（I） 一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出， 則入射光束在AB上的最大寬度為多少？

（II）一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置。

【答案】

【解析】（i）根據(jù)全反射定律： ，得： ，即臨界角為45°，如圖：

由幾何知識(shí)得： ，則入射光束在AB上的最大寬度為；

（ii）設(shè)光線在距離O點(diǎn)的C點(diǎn)射入后，在上表面的入射角為，由幾何關(guān)系和已知條件得，光線在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射，最后由G點(diǎn)射出，如圖：

由反射定律和幾何關(guān)系得： ，射到G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m=1kg的小球套在一根足夠長的固定直桿上，直桿與水平夾角θ=37°，桿與球間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)小球在豎直向上的拉力F作用下從A點(diǎn)由靜止出發(fā)沿桿開始做勻加速運(yùn)動(dòng)．加速度大小a=1m/s2 ， F作用2s后撤去．g取10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求力F的大小；

（2）求撤去力F后，再經(jīng)過0.1s，小球的距離出發(fā)點(diǎn)的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體中的原子總是在不停地做熱運(yùn)動(dòng)，原子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，物體溫度越高；反之，溫度就越低。所以，只要降低原子運(yùn)動(dòng)速度，就能降低物體溫度。“激光致冷”的原理就是利用大量光子阻礙原子運(yùn)動(dòng)，使其減速，從而降低了物體溫度。使原子減速的物理過程可以簡化為如下情況：如圖所示，某原子的動(dòng)量大小為p0。將一束激光（即大量具有相同動(dòng)量的光子流）沿與原子運(yùn)動(dòng)的相反方向照射原子，原子每吸收一個(gè)動(dòng)量大小為p1的光子后自身不穩(wěn)定，又立即發(fā)射一個(gè)動(dòng)量大小為p2的光子，原子通過不斷吸收和發(fā)射光子而減速。（已知p1、p2均遠(yuǎn)小于p0，普朗克常量為h，忽略原子受重力的影響）

（1）若動(dòng)量大小為p0的原子在吸收一個(gè)光子后，又向自身運(yùn)動(dòng)方向發(fā)射一個(gè)光子，求原子發(fā)射光子后動(dòng)量p的大��；

（2）從長時(shí)間來看，該原子不斷吸收和發(fā)射光子，且向各個(gè)方向發(fā)射光子的概率相同，原子吸收光子的平均時(shí)間間隔為t0。求動(dòng)量大小為p0的原子在減速到零的過程中，原子與光子發(fā)生“吸收—發(fā)射”這一相互作用所需要的次數(shù)n和原子受到的平均作用力f的大��；

（3）根據(jù)量子理論，原子只能在吸收或發(fā)射特定頻率的光子時(shí)，發(fā)生能級躍遷并同時(shí)伴隨動(dòng)量的變化。此外，運(yùn)動(dòng)的原子在吸收光子過程中會(huì)受到類似機(jī)械波的多普勒效應(yīng)的影響，即光源與觀察者相對靠近時(shí)，觀察者接收到的光頻率會(huì)增大，而相對遠(yuǎn)離時(shí)則減小，這一頻率的“偏移量”會(huì)隨著兩者相對速度的變化而變化。

a．為使該原子能夠吸收相向運(yùn)動(dòng)的激光光子，請定性判斷激光光子的頻率ν和原子發(fā)生躍遷時(shí)的能量變化ΔE與h的比值之間應(yīng)有怎樣的大小關(guān)系；

b．若某種氣態(tài)物質(zhì)中含有大量做熱運(yùn)動(dòng)的原子，為使該物質(zhì)能夠持續(xù)降溫，可同時(shí)使用6個(gè)頻率可調(diào)的激光光源，從相互垂直的3個(gè)維度、6個(gè)方向上向該種物質(zhì)照射激光。請你運(yùn)用所知所學(xué)，簡要論述這樣做的合理性與可行性。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=4kg的小物塊從傾角θ=37°的光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入粗糙水平面，已知AB長度為3m，斜面末端B處與粗糙水平面平滑連接。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8 ）試求：

（1）小物塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小。

（2）若小物塊從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停下，一共經(jīng)歷時(shí)間t=2.5s，求BC的距離。

（3）上問中，小物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一匝數(shù)為n，邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形導(dǎo)體線框bcd，與一質(zhì)量為3m的物塊通過輕質(zhì)細(xì)線跨過兩定滑輪相連．在導(dǎo)體線框上方某一高處有一寬度為L的上、下邊界水平的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)將物塊由靜止釋放，當(dāng)d邊從磁場下邊緣進(jìn)入磁場時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)—切摩擦．重力加速度為g．則( )

A. 線框d邊進(jìn)入磁場之前線框加速度=2g

B. 從線框全部進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，通過線框的電荷量

C. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程線框產(chǎn)生的焦耳熱為Q=4mgL

D. 線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場中有粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc，磁場方向垂直于線框平面，ac兩點(diǎn)間接一直流電源，電流方向如圖所示．則

A. 導(dǎo)線ab受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力

B. 導(dǎo)線abc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力

C. 線框受到安培力的合力為零

D. 線框受到安培力的合力方向垂直于ac向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某位同學(xué)利用圖1所示電路測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄電阻箱阻值R和電壓表讀數(shù)U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖2所示的關(guān)系圖線，由圖線可知電池的電動(dòng)勢=______V，內(nèi)阻=____，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要來自___________。

（2）實(shí)驗(yàn)中，隨著變阻箱阻值的改變，電壓表的示數(shù)U以及電池內(nèi)阻消耗的功率P都會(huì)發(fā)生變化。圖3的各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示的電路測量電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻，同時(shí)測量電壓表V1、V2的內(nèi)阻(由電流計(jì)改裝，所用量程的內(nèi)阻較小)。可使用的器材有，電流表A1、A2、A3，開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R1、R2，若干導(dǎo)線。

(1)按照原理圖甲將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整________。

(2)完成電路連接后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

i．閉合開關(guān)S，通過反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2，使電流表A3的示數(shù)為O，此時(shí)電流表A1、A2的示數(shù)分別為104.1 mA和81.5 mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為1.60 V和1.03 V。

ii．再次調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A3的示數(shù)再次為O，此時(shí)電流表A1、A2的示數(shù)分別為167.7 mA和46.4 mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為0.91 V和1.66 V。

完成下列填空：

①實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2，當(dāng)電流表示數(shù)為0時(shí)，電路中B點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢______。(填“相等”或“不相等”)

②根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，電源的電動(dòng)勢 E =_______V，內(nèi)阻r =_______Ω。(均保留1位小數(shù))

③根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，電壓表V1的內(nèi)阻為______Ω，電壓表V2的內(nèi)阻為_______Ω。(均保留1位小數(shù))。

④電流表A1、A2的內(nèi)阻對電源的電動(dòng)勢和內(nèi)陽的測量______影響。(填“有”或“無”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量為3 m的足夠長木板C靜止在光滑水平面上,質(zhì)量均為m的兩個(gè)小物體AB放在C的左端,AB間相距s0,現(xiàn)同時(shí)對AB施加水平向右的瞬時(shí)沖量而使之分別獲得初速度v0和2v0,若AB與C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ和2μ,則

(1)最終ABC的共同速度為多大?

(2)求運(yùn)動(dòng)過程中A的最小速度?

(3)A與B最終相距多遠(yuǎn)?

(4)整個(gè)過程中AB與木板C因摩擦所產(chǎn)生的熱量之比為多大?

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同步練習(xí)冊答案