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如图所示,用折射率的玻璃做成内径为、外径为的半球形空心球壳,一束平行光射向此半球的外表面,与中心对称轴平行,试求:

①入射角满足什么条件的光线可以射出内球面(不考虑多次反射);

②如果要使球壳内表面没有光线射出,在球壳左边至少用多大的遮光板,如何放置才行?


解①设光线射入外球面,沿方向射向内球面,刚好发生全反射,则

             (1分)

          

  (1分)

即                    

          (1分)

又               (1分)

得                    (1分)

当射向外球面的入射光线的入射角时,这些光线都会射出内球面。(1分)

②由图中可知,      (2分)

即至少用一个半径为R的遮光板,圆心过轴,并垂直该轴放置,才可以挡住能够射出球壳的全部光线,这时,球壳内表面将没有光线射出。 (1分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学利用验证牛顿第二定律的实验装置来验证动能定理,在一端带滑轮的长木板上放置一个光电门,其位置可移动,与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的时间。改变光电门的位置进行多次测量,每次都使小车上的遮光片从某一固定位置由静止开始运动。

(1)用螺旋测微器测量出遮光片的宽度d,读数为2.362mm,请在螺旋测微器相应括号里填入相应数据,示数a为: ,示数b为:

(2)用米尺测量出小车释放位置与光电门之间的距离S,并记录遮光片通过光电门所用的时间t,测得小车的质量为M(满足M>>m,其中m为钩码的质量),为减小实验误差

①你认为实验操作之前必须进行的操作是___________________;

②小车动能的增量ΔEK=_____________(用题中给定的字母表示)

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如图甲所示,M是一个小型理想变压器,原副线圈匝数之比,接线柱a、b间接一正弦交变电源,其电压随时间的变化规律如图乙所示。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,为一定值电阻。下列说法中正确的是

A.电压表V的示数为22V

B.当所在处出现火警时,电压表V的示数减小

C.当所在处出现火警时,电流表A的示数增大

D.当所在处出现火警时,电阻的功率变大

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在真空中的AB两点分别放置等量异种点电荷,在AB两点间取一正五角星形路径abcdefghija,五角星的中心与AB连线的中点重合,其中af连线与AB连线垂直。现将一电子沿该路径逆时针方向移动一周,下列判断正确的是(     )

A.e点和g点的电场强度相同

B.h点和d点的电势相等

C.电子在e点的电势能比g点电势能大

D.电子从f点到e点再到d点过程中,电场力先做正功后做负功

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固定在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m,轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1O2后,另一端与套在光滑直杆顶端质量mA=1.6kg的小球A连接。已知直杆固定,杆长L为0.8m,与水平面的夹角θ=37°,初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长;现将小球A从静止释放,求:

(1)在释放小球A前弹簧的形变量;

(2)若直线CO1与杆垂直,求物体从A点运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功。

 


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两列振幅、波长和波速都相同的简谐横波a(实线所示)和b(虚线所示),分别沿x轴正方向和负方向传播,波速都为12m/s,在t=0时刻的部分波形如图所示,则下列说法正确的是

A.该波中质点振动的频率是2Hz

B.x=15m处的质点是处于振动加强区

C.x=9m处的质点振幅为2m

D.x=21m处的质点,经最短时间t=0.75s速度达到最大

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从下表中选出适当的实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I­U图线,

器材(代号)

规格

电流表(A1)

电流表(A2)

电压表(V1)

电压表(V2)

滑动变阻器(R0)

电池(E)

开关(S)

导线若干

量程0~0.6 A,内阻约1 Ω

量程0~3 A,内阻约1 Ω

量程0~3 V,内阻约2 kΩ

量程0~15 V,内阻约10 kΩ

阻值0~25 Ω

电动势6 V,内阻不计

(1)在如图所示的I­U图线中,AB过程中灯泡电阻改变了________Ω.

(2)测量电路中电流表应选用________(填代号),

电压表应选用            (填代号),

电流表应采用             (填内、外)接法.

(3)在图示虚线框中用笔补画完整实验电路图,要求变阻器滑动片右移时,灯泡两端电压变大.

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在温泉池游泳时,泳圈进入温泉池后,泳圈内的气体(视为理想气体)( )

A.压强变小

B.放出热量

C.分子平均动能不变

D.内能变大

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两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法错误的是          (填选项前的字母)

A.在r > r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小

B.在r < r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小

C.在r = r0时,分子势能最小,动能最大

D.分子动能和势能之和在整个过程中不变

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