在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，O為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=
3
R
3
，BC⊥OC．
（1）求半圓柱形透明物體的折射率．
（2）若用一束平行于AO的水平光線從D點射到半圓柱形透明物體上，折射入半圓柱體后再從豎直表面射出，如圖所示．已知入射光線與AO的距離為
3
R
2
．求出射角θ．
分析：（1）甲剛好看到不乙，是因乙發(fā)出的光線在B點恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角，作出光路圖，由光的折射定律可求得折射率
（2）當光從圖示位置射入，經(jīng)過二次折射后射出球體，由折射定律可求出射出光線的出射角θ．
解答：解：（1）如下圖所示．設∠OBC=θ，透明物體的折射率為n，由題意，甲剛好看到不乙，是因乙發(fā)出的光線在B點恰好發(fā)生了全反射，則θ等于臨界角．
因sinθ=
OC
R
=
3
3
，
又由全反射臨界角公式：sinθ=
1
n
，
解得：n=
3
．
（2）設入射光線與1/4球體的交點為D，連接OD，OD即為入射點的法線．因此，圖中的角a為入射角．過D點作水平表面的垂線，垂足為E．依題意，∠ODE=α．又由△ODE知：sinα=
3
2
…①
設光線在D點的折射角為β，由折射定律得：
sinα
sinβ
=
3
… ②
由①②式得：β=30°… ③
由幾何關系知，光線在豎直表面上的入射角γ為30°．由折射定律得：
sinr
sinθ
=
1
3
…④
因此sinθ=
3
2

解得：θ=60°
答：（1）半圓柱形透明物體的折射率為
3
．
（2）出射角θ為60°．
點評：光的折射是3-4模塊中的重點內(nèi)容，考試熱點，本題關鍵要理解甲乙看不到對方的原因，并能熟練應用光的折射定律．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術．
（1）在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中
BD
BD

A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，二氧化碳氣體在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強隨溫度的增大而
增大
增大
（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力
大于
大于
（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于
1
6
πD3，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
AB
AB

A．相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當波源突然停止振動時，其他質(zhì)點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設第三代移動通信系統(tǒng)（3G），它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合起來，能提供無線網(wǎng)絡、電話會議、電子商務等信息服務．某移動運營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為
0.17
0.17
m；在通話時，手機將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過
調(diào)制
調(diào)制
（選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”）后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)．
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是
CD
CD

A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發(fā)出
6
6
種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應方程是
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n．若
 
2
1
H和
 
3
1
H迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，
 
2
1
H、
 
3
1
H、
 
4
2
He、
 
1
0
n的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，反應后
 
4
2
He的速度大小為v3，方向與
 
2
1
H的運動方向相同，求中子
 
1
0
n的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

選做題（請從A、B和C三小題中選定一小題作答．）
A．（選修模塊3-3）B．（選修模塊3-5）C．（選修模塊3-4）
（l）下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是
 
      A．同種介質(zhì)中，光波長越短，傳播速度越快
B．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時，他不能感知自身質(zhì)量的增大    C．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線
D．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象
（2）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示，P、Q兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處．在t1=0.5s時，質(zhì)點P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=
 
s時，質(zhì)點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當t3=0.9s時，質(zhì)點P的位移為
 
cm． 
精英家教網(wǎng)
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，O為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=，BC⊥OC。

（1）求半圓柱形透明物體的折射率。

（2）若用一束平行于AO的水平光線從D點射到半圓柱形透明物體上，折射入半圓柱體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與AO的距離為。求出射角。

 


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科目：高中物理 來源：2010-2011學年江蘇省宿遷市泗陽中學高三（上）第二次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術．
（1）在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中______
A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，二氧化碳氣體在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強隨溫度的增大而______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力______（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于D3，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是______
A．相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當波源突然停止振動時，其他質(zhì)點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設第三代移動通信系統(tǒng)（3G），它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合起來，能提供無線網(wǎng)絡、電話會議、電子商務等信息服務．某移動運營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為______m；在通話時，手機將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過______（選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”）后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)．
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是______
A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發(fā)出______種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應小于______eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應方程是→．若和迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，、、He、的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，反應后He的速度大小為v3，方向與的運動方向相同，求中子的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應）．

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