18．圖為一光導纖維（可簡化為一長玻璃絲）的示意圖，AB代表端面．若光線以入射角i從端面的O點射人，在D處恰好發(fā)生全反射．已知光在真空的傳播速度為c．
（i）求光在玻璃絲屮的折射率；
（ii）若玻璃絲長為L，求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣娴臅r間．

分析 根據(jù)折射定律，結合幾何關系，即可求解玻璃絲的折射率；
利用全反射的條件和運動學知識求光線傳播所用的最長時間．

解答 解：（i）如圖，設光線在端面AB的折射角為r，
由折射定律得：n=$\frac{sini}{sinr}$
設該光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時的臨界角為α；
則有：sinα=$\frac{1}{n}$
由幾何關系：α+r=90°，
解得：n=$\sqrt{si{n}^{2}i+1}$
（ii）光在玻璃絲中傳播速度的大小為v=$\frac{c}{n}$，
光速在玻璃絲黑線方向的分量為vx=vsinα
光線從端面AB傳播到另一端面所需要的時間為T=$\frac{L}{{v}_{x}}$
解得：T=$\frac{L{n}^{2}}{c}$=（1+sin2i）$\frac{L}{C}$
答：（i）光在玻璃絲屮的折射率$\sqrt{si{n}^{2}i+1}$；
（ii）若玻璃絲長為L，光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣娴臅r間（1+sin2i）$\frac{L}{C}$．

點評 考查了折射定律和全反射的條件，掌握幾何關系的應用，注意畫出正確的光路圖是解題的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖乙所示，理想變壓器原線圈a、b間接入如圖甲所示的交變電流，變壓器原副線圈匝數(shù)比為22：10，副線圈中接有滑動變阻器R0以及光敏電阻R，其阻值隨光照的增強而減小，其余電阻不計，則（　　）
A．原線圈中接入交變電流瞬時值表達式為e=311sin100πt（V）
B．滑動變阻器滑片向右滑動時，副線圈電流減小
C．在光敏電阻處增強光照，原線圈輸入功率變大
D．若將光敏電阻換做二極管，則副線圈兩端電壓為50V

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．某同學通過實驗測量一種合金絲的電阻率．

（1）用螺旋測微器測量合金絲的直徑．為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數(shù)前應先旋緊，如圖甲所示的部件B（填“A”、“B”、“C”或“D”）．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為0.410mm．
（2）待測合金絲Rx的電阻約為5Ω．提供的儀器有：
A．電壓表（內(nèi)阻約為10kΩ，量程為3V）
B．電流表（內(nèi)阻約為3Ω，量程為0.6A）
C．電流表（內(nèi)阻約為0.1Ω，量程為3A）
D．滑動變阻器（阻值為0～5Ω，額定電流為2A）
E．電源（電動勢為5V，內(nèi)電阻為1Ω）
F．一個開關、若干導線
①測量時，電流表應選B．（填序號）
②該同學根據(jù)以上儀器連接實驗線路，為了較精確地測量，同時要求實驗中電流表示數(shù)變化范圍盡量寬，請你用筆畫線代替導線，在圖乙中將電路補充完整．
③實驗中，測出合金絲的兩端電壓為U，電流強度為I，直徑為d，長度為L，則該合金絲的電阻率的表達式ρ=$\frac{πUvgkmz9x^{2}}{4IL}$（用所給符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

6．（1）在“測定某電阻絲的電阻率”實驗中
①用螺旋測微器測量一種電阻值很大的電阻絲直徑，刻度位置如圖1所示，則電阻絲的直徑是0.0642mm．

②用多用電表的歐姆檔粗測這種電阻絲的阻值：
已知電阻絲的阻值約為計時kΩ，下面給出的操作步驟中，合理的實驗步驟順序是：cadb（填寫相應的字母），旋轉選擇開關其尖端應對準的歐姆檔位是×1k，根據(jù)圖2中指針所示位置，電阻絲的阻值約為3.2×104Ω．
a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆檔調(diào)零旋鈕使指針對準刻度盤上歐姆檔的零刻度，而后斷開兩表筆
b．將兩表筆分別連接到被測電阻絲的兩端，讀出阻值后，斷開兩表筆
c．旋轉選擇開關S，使其尖端對準歐姆檔的某一檔位
d．旋轉選擇開關S，使其尖端對準甲流500V檔，并拔出兩表筆
③用電流表和電壓表精確測定此電阻絲的阻值，實驗時提供下列可選用的器材：
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻50kΩ）
電流表A1（量程200μA，內(nèi)阻200Ω）
電流表A2（量程5mA，內(nèi)阻20Ω）
電流表A3（量程0.6A，內(nèi)阻1Ω）
滑動變阻器R（最大阻值1kΩ）
電源E（電源電動勢4V）
開關S、導線
a．在所提供的電流表中應選用A1（填字母代號）；
b．在虛線框中畫出測電阻的實驗電路；
④分別用L、d、Rx表示電阻絲的長度、直徑和阻值，則電阻率表達式為ρ=$\frac{πefufzw1^{2}{R}_{x}}{4L}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖甲所示，原線圈電路中接有一量程為3A的理想交流電流表，副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6V、6W”的相同燈泡．輸入端交變電壓u的圖象如圖乙所示．副線圈電壓表的示數(shù)為9V
（1）求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2
（2）要求燈泡均正常發(fā)光，求電路中最多允許接入的燈泡個數(shù)．
（3）為滿足第（2）問中要求，求可變電阻R應調(diào)到的電阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．2015年12月，中國“可見光通信系統(tǒng)關鍵技術研究”獲得重大突破-可見光通信的實時通信速率已經(jīng)提高至50Gbps，相當于0.2s即可下載一部高清電影．
（1）關于可見光，下列說法正確的是AC
A．可見光中的紅光比紫光的頻率低
B．可見光不能在真空中傳播
C．可見光波長越長，越容易發(fā)生衍射
D．可見光能發(fā)生光的干涉和衍射現(xiàn)象，說明光是橫波
（2）真空中一束波長為6×10-7m的可見光，頻率為5×1014Hz，已知光在真空中的速度為3×108m/s．該光進入水中后，其波長與真空中的相比變變短（選填“長”或“短”）．
（3）可見光通信是利用LED燈的光線實現(xiàn)上網(wǎng)的新型高速數(shù)據(jù)傳輸技術．如圖所示，ABCD是LED閃光燈的圓柱形封裝玻璃體，其橫截面的直徑AB=d，厚度AD=$\frac{\sqrt{3}}{2}$d，LED燈（可視為點光源）固定在玻璃體CD面的圓心O，玻璃體的折射率為$\sqrt{2}$，光在真空中的傳播速度為c．求：
①光在玻璃體中傳播的速度；
②光線OA在AB面發(fā)生折射時的折射角．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．在“測定勻加速直線運動的加速度”實驗中，得到一條紙帶如圖，紙帶上的A、B、C、D、E是連續(xù)的計數(shù)點（每兩個相鄰的計數(shù)點之間有四個打點沒有畫出），打點計時器接在頻率為50Hz的低壓交流電源上，測得AB=3.00cm，BC=4.20cm，CD=5.40cm，DE=6.60cm．則
（1）相鄰的計數(shù)點甲的時間間隔為0.1s；
（2）在打點計時器打下B點時，小車的速度vB=0.36m/s；
（3）小車做勻變速直線運動的加速度a=1.2m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．下列各情況中，可將“高分四號”衛(wèi)星看做質(zhì)點的是（　�。�
A．研究“高分四號”衛(wèi)星繞地球一周的路程
B．研究“高分四號”衛(wèi)星太陽帆板的指向
C．研究“高分四號”衛(wèi)星的內(nèi)部結構
D．入軌前對“高分四號”衛(wèi)星進行姿態(tài)調(diào)整

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

8．核電站所需的能量是由鈾核裂變提供的，裂變過程中利用鎘棒（選填“石墨”或“鎘棒”）吸收一定數(shù)量的中子，控制反應堆的反應速度．核反應堆產(chǎn)物發(fā)生β衰變產(chǎn)生反電子中微子（符號$\overline{{v}_{e}}$），又觀察到反電子中微子（不帶電，質(zhì)量數(shù)為零）誘發(fā)的反應：$\overline{{v}_{e}}$+p→n+x，其中x代表正電子（選填“電子”或“正電子”）．

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