【題目】一半徑為R的透明球狀物體的橫截面如圖所示，圓弧CD內(nèi)表面鍍銀（含邊界），O為球心，A、B、C、D是圓的四等分點(diǎn)．有一點(diǎn)光源S，發(fā)出的一條細(xì)光線(xiàn)射到B點(diǎn)，與DB的夾角為60°，經(jīng)折射后直接射到C點(diǎn)，從透明球狀物體射出后剛好可以回到S點(diǎn)，光在真空中的速度為c（為計(jì)算方便，取sinl5°＝0.25，答案值可用根式表示），試求

（1）透明物體的折射率n；

（2）光從S點(diǎn)發(fā)出到射回S點(diǎn)所需的總時(shí)間

【答案】（1）（2）

【解析】

根據(jù)幾何關(guān)系求出光線(xiàn)在P點(diǎn)折射時(shí)的入射角和折射角，再根據(jù)光的折射定律即可求解折射率；根據(jù)幾何知識(shí)求出光線(xiàn)在正方形ABCD內(nèi)傳播的距離，由求出光在正方形ABCD中的傳播速度，再求在正方體中傳播的時(shí)間，再加上在正方體外傳播的時(shí)間即為所求；

解：（1）根據(jù)題意可作光路圖，如圖所示，光線(xiàn)在P點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)，入射角為

折射角為

因此透明物體的折射率

（2）連接AB，過(guò)S作AB的垂線(xiàn)，由幾何關(guān)系可知：

光在透明物體中的速度：

光在透明物體外傳播所用的時(shí)間：

光透明物體中傳播所用的時(shí)間：

則光從S點(diǎn)發(fā)出射回到S點(diǎn)所經(jīng)歷的總時(shí)間為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】材料相同、質(zhì)量不同的兩滑塊，以相同的初動(dòng)能分別在水平面上運(yùn)動(dòng)直到停止，則

A. 質(zhì)量大的滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) B. 質(zhì)量小的滑塊運(yùn)動(dòng)位移大

C. 質(zhì)量大的滑塊所受摩擦力的沖量小 D. 質(zhì)量小的滑塊克服摩擦力做功多

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R=0.45m的光滑半圓軌道MN和粗糙水平軌道PM在M點(diǎn)相切，MN為圓弧軌道的直徑，O為圓心，一質(zhì)量為mA=1kg的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))水平向右運(yùn)動(dòng)。與靜止在M點(diǎn)的質(zhì)量為mB=2kg的物塊B發(fā)生完全彈性碰撞，已知碰撞前瞬間物塊A的速度為v0=9m／s，碰撞后物塊A最終靜止在水平軌道的Q處(圖中未標(biāo)出)，物塊B脫離半圓軌道后也恰好落到Q處，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)碰撞后瞬間物塊B的速度大��；

(2)物塊和水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用DIS研究小車(chē)加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線(xiàn)拉小車(chē)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車(chē)一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中力傳感器的拉力為F，保持小車(chē)（包括位移傳感器發(fā)射器）的質(zhì)量不變，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到加速度與外力的關(guān)系如圖（b）所示．

（1）小車(chē)與軌道的滑動(dòng)摩擦力f=_____N．

（2）從圖象中分析，小車(chē)（包括位移傳感器發(fā)射器）的質(zhì)量為_____kg．

（3）該實(shí)驗(yàn)小組為得到a與F成正比的關(guān)系，應(yīng)將斜面的傾角θ調(diào)整到tanθ=_____．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為尋找“磁生電”現(xiàn)象，英國(guó)物理學(xué)家法拉第在1831年把兩個(gè)線(xiàn)圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上(如圖所示)，一個(gè)線(xiàn)圈A連接電池E和開(kāi)關(guān)K，另一個(gè)線(xiàn)圈B閉合，并在其中一段直導(dǎo)線(xiàn)正下方放置一小磁針.閉合開(kāi)關(guān)K前，小磁針靜止且與直導(dǎo)線(xiàn)平行.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K后，從上往下看

A. 小磁針沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)了一下，最終復(fù)原

B. 小磁針沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)了一下，最終復(fù)原

C. 小磁針沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)了一下，并一直保持這種偏轉(zhuǎn)狀態(tài)

D. 小磁針沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)了一下，并一直保持這種偏轉(zhuǎn)狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，一群處于n=4能級(jí)的氫原子發(fā)生躍遷，釋放出不同頻率的光子，利用這些光子照射逸出功為3.20eV的金屬鈣，則下列說(shuō)法中正確的是

A. 隨能級(jí)n的增加氫原子能量減小

B. 電子發(fā)生躍遷時(shí)，可放出3種不同頻率的光

C. 釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，電子的最大初動(dòng)能為12.75eV

D. 釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，發(fā)生光電效應(yīng)的遏止電壓為9.55V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑絕緣的水平桌面上方存在垂直桌面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B俯視圖如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電小球甲靜止在桌面上，另一個(gè)大小相同、質(zhì)量為m的不帶電小球乙，以速度v0沿兩球心連線(xiàn)向帶電小球甲運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生彈性碰撞。假設(shè)碰撞后兩小球的帶電量相同，忽略?xún)尚∏蜷g靜電力的作用。則下列關(guān)于甲、乙兩小球碰后在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，說(shuō)法正確的是

A. 甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，半徑之比為2︰1

B. 甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是外切圓，半徑之比為4︰1

C. 甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為2︰1

D. 甲、乙兩小球運(yùn)動(dòng)軌跡是內(nèi)切圓，半徑之比為4︰1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇

A．質(zhì)量為10g 的砝碼

B．質(zhì)量為50g 的塑料球

C．質(zhì)量為200g 的木球

D．質(zhì)量為200g 的鐵球

（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示。紙帶的 端（選填“左”或“右’）與重物相連。

（3）上圖中O 點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G 作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，為驗(yàn)證重物對(duì)應(yīng)O 點(diǎn)和F 點(diǎn)機(jī)械能是否相等，并使數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)便，應(yīng)測(cè)量O、F 兩點(diǎn)間的距離h1和________兩點(diǎn)間的距離h2

（4）已知重物質(zhì)量為m，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，從O 點(diǎn)到F 點(diǎn)的過(guò)程中重物動(dòng)能的增加量ΔEk= （用本題所給字母表示）。

（5）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，于是深入研究阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)O 的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2--h 圖線(xiàn)，如圖所示。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9．8m/s2，由圖線(xiàn)求得重物下落時(shí)受到阻力與所受重力的百分比為 %（保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有三個(gè)帶電粒子，其中1和2為質(zhì)子，3為α粒子（He）的徑跡。它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，三者軌道半徑r1＞r2＞r3并相切于P點(diǎn)，設(shè)T、v、a、t分別表示它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期、線(xiàn)速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過(guò)P點(diǎn)算起到第一次通過(guò)圖中虛線(xiàn)MN所經(jīng)歷的時(shí)間，則（　�。�

A. T1＝T2＜T3 B. v1＞v2＞v3 C. a1＞a2＞a3 D. t1＞t2＞t3

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