2．在真空中有一正方體玻璃磚，其截面如圖所示，已知它的邊長為d，玻璃磚的折射率n=$\frac{\sqrt{6}}{2}$，在AB面上方有一單色點光源S，從S發(fā)出的光線SP以60°入射角從AB面中點射入，從側(cè)面AD射出，若光從光源S到AB面上P點的傳播時間和它在玻璃磚中傳播的時間相等．求點光源S到P點的距離．

分析 正確畫出光路圖，根據(jù)幾何關系和折射定律，結(jié)合條件：光從光源S到AB面上P點的傳播時間和它在玻璃磚中傳播的時間相等，列方程求解即可．

解答 解：光路圖如圖所示，

由折射定律知，光線在AB面上折射時
有n=$\frac{sin60°}{sinα}$
在AD面上出射時 n=$\frac{sinγ}{sinβ}$
由幾何關系有：α+β=90°
δ=（60°-α）+（γ-β）=30°
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得 α=β=45°，γ=60°
光在棱鏡中通過的距離 s=$\frac{\sqrt{2}}{2}d$=$\frac{c}{n}$t
設點光源到P點的距離為L，有L=ct   
解得 L=$\frac{\sqrt{3}}{2}$d
答：點光源S到P點的距離為$\frac{\sqrt{3}}{2}$d．

點評 解答本題的關鍵是正確畫出光路圖，掌握全反射的條件和折射定律，依據(jù)幾何關系和相關物理知識進行求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．做豎直上拋運動的物體，它在上升過程中，如果動能的減少量為A，勢能的增加量為B，物體克服重力做功為C，物體克服空氣阻力做功為D，則下列關系式中正確的有（　�。�
A．A=C+DB．A-B=C+DC．A-B=DD．A+B=C+D

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．利用如圖1實驗裝置探究重錘下落過程中重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化問題．

①圖2為一條符合實驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一點．分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與 O點之間的距離h1、h2、h3…．已知打點計時器的打點周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，可得重錘下落到B點時的速度大小為$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$．
②取打下O點時重錘的重力勢能為零，計算出該重錘下落不同高度h時所對應的動能Ek和重力勢能Ep．建立坐標系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖3中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ．已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m，請計算圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m（保留3位有效數(shù)字）．重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為$\frac{{k}_{1}-{k}_{2}}{{k}_{1}}$（用k1和k2表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．用多用電表探測圖甲所示的黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用歐姆表測量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連）接E點，紅表筆（與電表內(nèi)部電源的負極相連）接F點，阻值很小，但反接阻值很大．那么該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中的B．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．某同學用歐姆表“×10”擋粗測某電阻阻值時發(fā)現(xiàn)指針偏角很大，接近滿偏．為了精確地測量該電阻的阻值，除了被測電阻外，還有如下供選擇的實驗器材：
直流電源：電動勢約3.0V，內(nèi)阻很�。�
電流表A：量程0-0.6A-3A，內(nèi)阻較��；
電壓表V：量程0-3V-15V，內(nèi)阻較大；
滑動變阻器R1：最大阻值10Ω
滑動變阻器R2：最大阻值50Ω；開關、導線等．
測量所得數(shù)據(jù)如下表所示：

①在可供選擇的器材中，應該選用的滑動變阻器是R1．
②根據(jù)所選的器材，畫出實驗電路圖，并把實物電路圖補充完整．
③該實驗方法測出的電阻數(shù)值小于真實值．（填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車（和單擺）以恒定的速度V沿光滑水平地面運動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時間極短．在此碰撞過程中，下列哪個或哪些說法是可能發(fā)生的（　　）
A．小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足（M+m0）V=Mv1+Mv2+m0v3
B．擺球的速度不變，小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足MV=Mv1+mv2
C．擺球的速度不變，小車和木塊的速度都變?yōu)関，滿足Mv≠（M+m）v
D．小車和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足（M+m0）V=（M+m0）v1+mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．雨后彩虹是太陽光經(jīng)過天空中小水珠折射后形成的，太陽光經(jīng)過小水珠折射后某色光的光路如圖所示．虛線是入射光線和出射光線延長線，α是兩虛線夾角．由于太陽光是復色光，而水對不同色光折射率不同，光頻率越高，折射率越大．則紅色光在水珠中的傳播速度最大；紅光和紫光經(jīng)過小水珠折射后，α紅＞α紫（選填“＞”、“=”或“＜”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．某實驗小組做“探究求合力的方法”實驗，實驗室提供的器材有：三根相同的彈簧、一塊木板、細繩套、刻度尺、白紙和釘子若干．試根據(jù)他們的實驗步驟按照要求完成有關問題：
（1）如圖甲1、2所示，他們先把彈簧靜放在水平面上，然后記錄彈簧兩端的位置A、B，再用刻度尺測出A、B間的距離為L0，讀出L08.10cm．
（2）接著他們利用三根彈簧做“探究求合力的方法”實驗．將一根彈簧（記作Ⅰ）一端固定在釘子上，另一端套上細繩套，用另外兩個彈簧（記作Ⅱ、Ⅲ）互成角度拉，如圖乙所示，待穩(wěn)定后，在白紙上分別記錄三根彈簧兩端的位置、細繩套結(jié)點O及細繩套方向上的M、N、P，如圖丙所示．
若測得三個彈簧伸長后的長度分別是LⅠ=16.20cm，LⅡ=18.15cm，LⅢ=16.69cm，則：
①因彈簧勁度系數(shù)未知，你應該用哪個物理量的大小代替彈力F的大小畫力的圖示？答：L-L0；
②試在答題紙上圖丙中作出彈簧Ⅱ、Ⅲ的彈力F2、F3的圖示；你選用的標度是每2mm表示彈簧伸長1cm時產(chǎn)生的彈力；
③根據(jù)平衡條件，彈簧Ⅱ與Ⅲ的合力應該與彈簧Ⅰ的彈力大小相等，方向相反．請在答題紙上圖丙中用力的圖示表示該合力F；
④分別連接F2、F3與F的末端，觀察合成遵循的規(guī)律．
（3）改變彈簧Ⅱ、Ⅲ之間的夾角，重復操作，進一步探究合成遵循的規(guī)律．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．為測定某電源的電動勢E、內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率ρ，設計了如圖甲所示的電路．a(chǎn)b是阻率較大的粗細均勻的電阻絲，R0是阻值為2Ω的保護電阻，滑片P與電阻絲始終接觸良好．實驗 螺旋測微器測得電阻絲的直徑d=0.400mm．實驗時，閉合開關S，調(diào)節(jié)P的位置，記錄aP長度x和對應的電壓U．電流I的數(shù)據(jù)，并求得$\frac{U}{I}$的數(shù)值，分別繪出了$\frac{U}{I}$-x關系圖象和關系圖象，如圖乙、丙所示．

（1）根據(jù)圖乙可求出電源電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω．（均保留兩位有效數(shù)字）
（2）圖丙中$\frac{U}{I}$-x關系圖象縱軸截距的物理意義是電流表的內(nèi)阻為2.0Ω．
（3）根據(jù)圖丙可求得電阻絲的電阻率ρ=1.26×10-6Ω．m（保留三位有效數(shù)字）．

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