【題目】居家學(xué)習(xí)的某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)把陽(yáng)光導(dǎo)入地下室的簡(jiǎn)易裝置。如圖，ABCD為薄壁矩形透明槽裝滿水后的豎直截面，其中AB=d，AD=2d，平面鏡一端靠在A處，與水平底面夾角θ=45°斜放入水槽。太陽(yáng)光入射到AD面上，其中一細(xì)束光線以入射角53°射到水面上的O點(diǎn)，進(jìn)入水中后，射到平面鏡距A點(diǎn)為處。不考慮光的色散現(xiàn)象及水槽壁對(duì)光線傳播的影響，取水對(duì)該束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求該束光：

（i）射到平面鏡時(shí)的入射角；

（ii）第次從水中射出的位置與D點(diǎn)的距離x。

【答案】（i）；（ii）

【解析】

（i）光路圖如圖

設(shè)光線進(jìn)入水面時(shí)的折射角為β1，由折射定律可得

①

②

由①②式及代入數(shù)據(jù)得

③

（ⅱ）設(shè)光射到平面鏡的O′點(diǎn)，反射后射到水面的D1點(diǎn)，入射角為α3，由幾何關(guān)系可得

α3=53°

AA1=O′A1

AD1=AA1+AD1=AO′cosθ+O′A1tanα3=④

DD1=AD-AD1=⑤

設(shè)光從水中射向空氣的臨界角為C，則

⑥

得

α3＞C⑦

光射到水面上D1點(diǎn)后將發(fā)生全反射，反射后到達(dá)CD面的C1點(diǎn)，此處入射角為α4

α4=90°-α3=37°⑧

由于α4＜C，光線從C1點(diǎn)射出水槽

⑨

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1932 年美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，解決了粒子的加速問(wèn)題�，F(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)設(shè)備中。某型號(hào)的回旋加速器的工作原理如圖甲所示，圖乙為俯視圖�；匦铀倨鞯暮诵牟糠譃閮蓚�(gè) D 形盒，分別為 D1、D2。D 形盒裝在真空容器里，整個(gè)裝置放在巨大的電磁鐵兩極之間的強(qiáng)大磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且與 D 形盒

底面垂直。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。D 形盒的半徑為 R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

度為 B。設(shè)質(zhì)子從粒子源 A 處進(jìn)入加速電場(chǎng)的初速度不計(jì)。質(zhì)子質(zhì)量為 m、電荷量為+q。加速器接入一定頻率的高頻交變電源，加速電壓為 U。加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。求：

（1）質(zhì)子第一次經(jīng)過(guò)狹縫被加速后進(jìn)入 D2 盒時(shí)的速度大小 v1 和進(jìn)入 D2 盒后運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r1；

（2）質(zhì)子被加速后獲得的最大動(dòng)能 Ek 和交變電壓的頻率 f；

（3）若兩 D 形盒狹縫之間距離為 d，且 d<<R。計(jì)算質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間 t1 與在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)總時(shí)間 t2，并由此說(shuō)明質(zhì)子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)間可以忽略不計(jì)的原因。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的上、下極板水平。a，b兩小球所帶電荷量大小相等、電性相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等�，F(xiàn)同時(shí)釋放a，b，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在隨后的某時(shí)刻t，a，b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間上半?yún)^(qū)域的同一水平面。a，b間的相互作用可忽略，重力不可忽略。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.a的質(zhì)量比b的大B.在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大

C.在t時(shí)刻，a和b的電勢(shì)能相等D.在t時(shí)刻，a的動(dòng)量大于b的動(dòng)量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測(cè)量某水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實(shí)驗(yàn)的精確度，需要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊電壓表，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)該電壓表的內(nèi)阻的測(cè)量，又能利用該表完成水果電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量，他用到的實(shí)驗(yàn)器材有：

待測(cè)水果電池組（電動(dòng)勢(shì)約，內(nèi)阻約）、雙向電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）、電阻箱（）、滑動(dòng)變阻器（），一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線。

（1）該同學(xué)按如圖所示電路圖連線后，首先測(cè)出了電壓表的內(nèi)阻。請(qǐng)完善測(cè)量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：

①將的滑動(dòng)觸頭滑至最左端，將撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；

②調(diào)節(jié)的滑動(dòng)觸頭，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏；

③保持______不變，調(diào)節(jié)，使電壓表的示數(shù)達(dá)到______；

④讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內(nèi)阻______。

（2）若測(cè)得電壓表內(nèi)阻為，可分析此測(cè)量值應(yīng)______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。

（3）接下來(lái)測(cè)量水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將開(kāi)關(guān)撥至______（選填“1”或“2”）位置，將的滑動(dòng)觸片移到最______端，不再移動(dòng)；

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達(dá)到一個(gè)合適值，記錄下電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；

③重復(fù)步驟②，記錄多組電壓表的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值。

（4）若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為，作出圖象，則可消除系統(tǒng)誤差，如圖所示，其中縱截距為，斜率為，則電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為______，內(nèi)阻的表達(dá)式為______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，水平面內(nèi)固定有兩根平行的粗糙長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，兩根相同的導(dǎo)體棒AB、CD置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從t=0時(shí)開(kāi)始，對(duì)AB棒施加一與導(dǎo)軌平行的水平外力F，使AB棒從靜止開(kāi)始向右做加速度大小為a0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。下列關(guān)于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是（　　）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】工在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個(gè)極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上（電源電壓小于材料的擊穿電壓）。當(dāng)流水線上通過(guò)的產(chǎn)品厚度減小時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.A、B平行板電容器的電容增大

B.A、B兩板上的電荷量變大

C.有電流從a向b流過(guò)靈敏電流計(jì)

D.A、B兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直面內(nèi)半徑 R=0.4m 的光滑半圓形軌道 cde 與長(zhǎng) s=2.2m 的水平軌道 bc 相切于 c 點(diǎn)，傾角θ=37°的斜軌道 ab 通過(guò)一小段光滑圓弧與水平軌道 bc 平滑連接。質(zhì)量 m=1 kg 的物塊 B 靜止于斜軌道的底端 b 處，質(zhì)量 M=3kg 的物塊 A 從斜面上的 P 處由靜止沿斜軌道滑下，與物塊 B 碰撞后黏合在一起向右滑動(dòng)。已知 P 處與 c 處的高度差 H=4.8m，兩物塊與軌道 abc 間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8， A、B 均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)A 與 B 碰撞后瞬間一起滑行的速度大��；

(2)物塊 A、B 到達(dá) e 處時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B兩物體質(zhì)量均為m，其中A帶正電，帶電量為q，B不帶電，通過(guò)勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開(kāi)始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)在施加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E = ，式中g為重力加速度，若不計(jì)空氣阻力，不考慮A物體電量的變化， 則以下判斷正確的是（ ）

A.從開(kāi)始到B剛要離開(kāi)地面過(guò)程，A物體速度大小先增大后減小

B.剛施加電場(chǎng)的瞬間，A的加速度為4g

C.從開(kāi)始到B剛要離開(kāi)地面的每段時(shí)間內(nèi)，A物體的機(jī)械能增量一定等于電勢(shì)能的減少量

D.B剛要離開(kāi)地面時(shí)，A的速度大小為2g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)之比為，在次級(jí)線圈中接有兩個(gè)阻值均為50Ω的電阻，圖甲中D為理想二極管�，F(xiàn)在初級(jí)線圈輸入如圖乙所示的交流電壓，那么開(kāi)關(guān)K在斷開(kāi)和閉合的兩種情況下，下列說(shuō)法中正確的有（　　）

A.兩種情況下R2兩端的電壓相同B.兩種情況下R2消耗的功率相同

C.兩種情況下R1消耗的功率相同D.兩種情況下變壓器的輸入功率不同

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