【題目】如圖所示為一半徑為R的透明半球體過球心O的橫截面，面上P點到直徑MN間的垂直距離為。一細光束沿PO方向從P點入射，經(jīng)過面MON恰好發(fā)生全反射。若此光束沿平行MN方向從P點入射，從圓上Q點射出，光在真空中的傳播速度為c，求：

①透明半球體的折射率n；

②沿MN方向從P點入射的光在透明物中的傳播時間t。

【答案】①②

【解析】試題分析：光線從P點入射，經(jīng)過面MON恰好發(fā)生全反射，說明在MON面的入射角等于臨界角C，由幾何關系求出臨界角進而求出折射率；由幾何關系求出光線在P點的入射角，由折射定律求折射角，由幾何關系求出光線在透明物中傳播的距離，求出光線在透明物中傳播的速度，從而求得傳播時間。

①設透明半球體的臨界角為C，光路如圖所示：

則由幾何關系有：

又有：

解得：

②光在P點的入射角

設對應的折射角為r，則

解得：

光在透明半球體中的傳播距離

光在透明半球體中的傳播時間

光在透明半球體中的傳播速度：

聯(lián)立解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學為測定金屬絲的電阻率，設計了如圖甲所示的電路，電路中ab是一段電阻率較大，粗細均勻的電阻絲，保護電阻，電源電動勢E=3.0V，電流表內(nèi)阻忽略不計，滑片P與電阻絲始終接觸良好。

（1）實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖乙所示，其示數(shù)為d=________mm。

（2）實驗時閉合開關，調(diào)節(jié)滑片P的位置，分別測量出每次實驗中aP長度x及對應的電流值I，實驗數(shù)據(jù)如表所示。

x/m

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

I/A

0.49

0.43

0.38

0.33

0.31

0.28

2.04

2.33

2.63

3.03

3.23

3.57

將表中數(shù)據(jù)描在坐標紙中，如圖所示，該圖象的斜率的表達式k=__________（用題中字母表示），由圖線求得電阻絲的電阻率_______ (保留兩位有效數(shù)字)。

根據(jù)圖丙中關系圖線縱軸截距的物理意義，可求得電源的內(nèi)阻為r=______________________ （保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑的水平桌面上有一長L=2m的木板C，它的兩端各有一塊檔板，C的質(zhì)量，在C的正中央并排放著兩個可視為質(zhì)點的滑塊A和B，質(zhì)量分別為， 。開始時，A、B、C都處于靜止，并且A、B間夾有少量塑膠炸藥，如圖所示。炸藥爆炸使滑塊A以6m/s的速度水平向左滑動，如果A、B與C間的摩擦可忽略，兩滑塊中任一塊與檔板碰撞后都與擋板結(jié)合成一體，爆炸和碰撞所需時間都可忽略。問：

(1)當兩滑塊都與檔板相碰撞后，板C的速度多大?

(2)到兩個滑塊都與檔板碰撞為止，板的位移大小和方向如何?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年2月11日,美國科學家宣布探測到引力波,證實了愛因斯坦100年前的預測,彌補了愛因斯坦廣義相對論中最后一塊缺失的“拼圖”．雙星的運動是產(chǎn)生引力波的來源之一,假設宇宙中有一雙星系統(tǒng)由a、b兩顆星體組成,這兩顆星繞它們連線的某一點在萬有引力作用下作勻速圓周運動,測得a星的周期為T,a、b兩顆星的距離為l、a、b兩顆星的軌道半徑之差為r，（a星的軌道半徑大于b星的）,則（ ）

A．b星的周期 為

B．a星的線速度大小為

C．a、b兩顆星的半徑之比為

D．a、b兩顆星的質(zhì)量之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為研究某一蓄電池組，某興趣小組將一塊舊的電池組充滿電，準備利用下列器材測量電池組的電動勢和內(nèi)電阻。

A．待測電池組，電動勢約為4V，內(nèi)阻約幾歐姆

B．直流電壓表V1、V2（量程均可滿足要求，均可視為理想電表）

C．定值電阻R0（未知）

D．滑動變阻器R，最大阻值Rp（已知）

E．導線和開關

（1）現(xiàn)利用以上器材，設計一個電路如圖所示，完成對待測電池組的電動勢和內(nèi)阻的測量。

（2）實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻R0，方法是先把滑動變阻器R調(diào)到最大阻值Rp，再閉合開關，電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20，則R0=____（用U10、U20、Rp表示）。

（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表Vl和V2的多組數(shù)據(jù)Ul、U2，描繪出Ul—U2圖象（橫軸為U2），圖線斜率絕對值為k，與橫軸的截距值為a，則電池組的電動勢E=________，內(nèi)阻r=________（用k、a、R0表示）。

（4）經(jīng)測量得到該電池組的電動勢為E=4.0V，內(nèi)阻r=1.5Ω，現(xiàn)用該電池組與定值電阻R1=1.0Ω串聯(lián)，然后與兩個相同的燈泡構成如圖所示的電路，燈泡的伏安特性曲線如圖所示，試用作圖法求出：每個燈泡的實際功率為____W（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于近代物理，下列說法正確的是

A. 射線、射線和射線都是高速運動的帶電粒子流

B. 根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個光子后，氫原子電勢能減小，核外電子運動的加速度增大

C. 質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為、、，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個粒子，釋放的能量是（c是真空中的光速）

D. 用不同頻率的光分別照射同一光電管，其遏止電壓是相同的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國于2017年11月發(fā)射“嫦娥五號”探月衛(wèi)星,計劃執(zhí)行月面取樣返回任務。“嫦娥五號”從月球返回地球的過程可以簡單分成四步,如圖所示第一步將“嫦娥五號”發(fā)射至月球表面附近的環(huán)月圓軌道Ⅰ,第二步在環(huán)月軌道的A處進行變軌進入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ,第三步當接近地球表面附近時,又一次變軌,從B點進入繞地圓軌道Ⅲ,第四步再次變軌道后降落至地面,下列說法正確的是

A. 將“嫦娥五號”發(fā)射至軌道Ⅰ時所需的發(fā)射速度為7. 9km/s

B. “嫦娥五號”從環(huán)月軌道Ⅰ進入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ需要加速

C. “嫦娥五號”從A沿月地轉(zhuǎn)移軌Ⅱ到達B點的過程中其動能一直增加

D. “嫦娥五號”在第四步變軌時需要加速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0.1s時刻的波形如圖甲所示，a、b是波上的兩個質(zhì)點，圖乙是其中某一點的振動圖象。下列說法正確的是

A. 圖乙是a質(zhì)點的振動圖象

B. 該波的傳播速度v=20m/s

C. t=0時刻a質(zhì)點的速度沿y軸負方向

D. t=0.25s時a、b兩質(zhì)點加速度均為最大且方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小。這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，砝碼與紙板左端的距離和砝碼與桌面右端的距離均為d，現(xiàn)用水平向右的恒力F拉動紙板，如圖所示，則下列說法正確的是

A. 要使紙板相對砝碼運動，F一定大于2μ（M+m）g

B. 紙板相對砝碼運動時，紙板所受摩擦力的大小為μ（M+m）g

C. 若砝碼與紙板分離時的速度不大于，砝碼不會從桌面上掉下

D. 當F=2μ(M+2m)g時，砝碼恰好到達桌面邊緣

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