17．一圓柱體狀光導(dǎo)纖維置于空氣中，其截面如圖所示，光導(dǎo)纖維外套的折射率為n（n＞1），內(nèi)芯介質(zhì)的折射率為kn．一束單色光從左側(cè)端面的中心O點(diǎn)射入光纖，要使該光束以任意角度射入都能在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射，求k的取值范圍．

分析 當(dāng)光從O點(diǎn)以90°角射入光纖時(shí)，若在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射，此時(shí)k最大，根據(jù)折射定律和臨界角公式結(jié)合求解．

解答 解：若光從O點(diǎn)以90°角射入光纖，在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射，光路圖如圖．

根據(jù)折射定律得：
    sinα=$\frac{1}{kn}$
knsinβ=nsin90°
又由幾何關(guān)系得 α+β=90°
聯(lián)立解得 k=$\sqrt{1+\frac{1}{{n}^{2}}}$
已知n＞1，解得 1＜k＜$\sqrt{2}$
答：k的取值范圍是1＜k＜$\sqrt{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要要掌握光的全反射條件和光的折射定律，理解sinC=$\frac{1}{n}$公式的含義，知道臨界角是折射角等于90°時(shí)的入射角．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．氫原子能級(jí)圖如甲圖所示，一束光子能量為 12.75eV 的單色光照射處于基態(tài)的一群氫 原子上，這群氫原子吸收光子后處于激發(fā)態(tài)，并能 發(fā)出一系列的光子，發(fā)出的光子束照到逸出功為3.7eV 的金屬鎂表面，部分入射光使鎂發(fā)生了光電效 應(yīng)，若能使鎂發(fā)生光電效應(yīng)的其中一種頻率的光為 a 光，不能使鎂發(fā)生光電效應(yīng)的其中一種頻率的光為 b 光，則下列有關(guān)說法中正確的有（　　）
A．氫原子吸收光子后所發(fā)出的光子頻率有 6 種
B．有三種不同頻率的光子可使鎂發(fā)生光電效應(yīng)
C．a 光和 b 光同時(shí)入射到同一平行玻璃磚中，如乙圖所示，a 光有可能在 B 界面處發(fā)生全反射，b 光不可能
D．a、b 光用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b 光的明暗相間的條紋間距更小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．根據(jù)如表提供的信息回答．（提示：表格中第3行“20”“30”表示速度，它們下面的數(shù)據(jù)表示制動(dòng)距離）（結(jié)果保留一位小數(shù)）
     機(jī)動(dòng)車的類型各檢驗(yàn)項(xiàng)目和速度限值v/（km•h-1）
空載檢驗(yàn)的制動(dòng)距離x/m滿載檢驗(yàn)的制動(dòng)距離x/m
20km•h-130km•h-120km•h-130km•h-1
總質(zhì)量＜4.5t≤6.5≤7.0
4.5t≤總質(zhì)量≤12t的汽車和無軌電車≤3.8≤8.0
總質(zhì)量＞12t的汽車和無軌電車≤4.4≤9.5
（1）從表中查出質(zhì)量為4.5t的汽車，以20km/h的速度空載行駛時(shí)的制動(dòng)距離，求地面對(duì)汽車的阻力不得小于多少？
（2）從表中查出一輛總質(zhì)量4.0t的轎車，以30km/h的速度滿載行駛時(shí)的制動(dòng)距離，若該轎車以60km/h速度行駛，求其滿載時(shí)制動(dòng)距離允許最大值是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，質(zhì)量m=20kg的物體在水平地面上向左運(yùn)動(dòng)．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右的F=40N的推力作用，則物體的加速度是（g取10m/s2）（　　）
A．0B．4m/s2，水平向右C．3m/s2，水平向左D．3m/s2，水平向右

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．有兩個(gè)慣性參考系1和2，彼此相對(duì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列敘述正確的是（　　）
A．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變快了；在參考系2看來，1中的所有物理過程都變慢了
B．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變快了；在參考系2看來，1中的所有物理過程也變快了
C．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變慢了；在參考系2看來，1中的所有物理過程都變快了
D．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變慢了；在參考系2看來，1中的所有物理過程也變慢了

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，A、B是直徑均為d，質(zhì)量分別為mA和mB的兩個(gè)小球．
（1）為了完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)下列說法中正確的是ADE
A．每次小球A都必須同一點(diǎn)靜止釋放．
B．小球A的質(zhì)量可以小于小球B的質(zhì)量．
C．為了計(jì)量運(yùn)動(dòng)時(shí)間選用秒表來計(jì)時(shí)．
D．為了減少誤差，多次實(shí)驗(yàn)，但要標(biāo)出平均位置應(yīng)用圓規(guī)作圖來確定．
E．斜槽未端必須保持水平．
（2）根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離，寫出動(dòng)量守恒的式子mAop=mA0M+mBON．（用字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，在傾角為θ的粗糙斜面上放置與輕彈簧相連的物體A，彈簧另一端通過輕繩連接到輕質(zhì)定滑輪Q上，三個(gè)物體B、C、D通過繞過定滑輪Q的輕繩相連而處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將物體D從C的下端取下掛在B上，松手后物體A扔處于靜止?fàn)顟B(tài)，若不計(jì)輪軸與滑輪．繩與滑輪間的摩擦，則下列有關(guān)描述正確的是（　　）
A．物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí)，物體A所受的摩擦力減小了
B．物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí)，彈簧的形變量減小了
C．物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí)，地面對(duì)斜面體的支持力減小了
D．物體D掛在物體B下面比D掛在C下面時(shí)，地面對(duì)斜面體有向左的摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

6．如圖所示，內(nèi)徑為R、外徑為R′=$\sqrt{2}$R的環(huán)狀玻璃磚的圓心為O，折射率為n=$\sqrt{2}$．一束平行于對(duì)稱軸O′O的光線由A點(diǎn)進(jìn)入玻璃管，到達(dá)B點(diǎn)（為標(biāo)出）剛好發(fā)生全反射．求：
（1）玻璃管的臨界角
（2）A點(diǎn)處光線的入射角和折射角．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．現(xiàn)在用多用電表歐姆檔中的“×10”檔測量未知電阻，正確進(jìn)行歐姆調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，則由此可以判斷該待測電阻較�。ㄝ^大；較�。俅螠y量應(yīng)將倍率調(diào)至×1擋（填“×1”、“×100”）

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