3．平行光垂直射向一半徑為R的透明介質(zhì)半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，已知光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s，求：
（1）介質(zhì)球?qū)υ撊肷涔獾恼凵渎?br />（2）該光在介質(zhì)球中的傳播速度．

分析 （1）光線在P、Q兩點(diǎn)恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角C，由幾何關(guān)系確定出臨界角C，再由$sinC=\frac{1}{n}$求折射率．
（2）由公式v=$\frac{c}{n}$求光在介質(zhì)球中的傳播速度．

解答 解：（1）由題意知光在介質(zhì)球界面處的臨界角為 C=30°        
由$sinC=\frac{1}{n}$得 $n=\frac{1}{sinC}=2$
（2）光在介質(zhì)球中的傳播速度為 v=$\frac{c}{n}$=$\frac{3×1{0}^{8}}{2}$=1.5×108m/s
答：
（1）介質(zhì)球?qū)υ撊肷涔獾恼凵渎适?．
（2）該光在介質(zhì)球中的傳播速度是1.5×108m/s．

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵是要掌握全反射的條件和臨界角公式．對于臨界角，要明確：當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)恰好發(fā)生全反射時(shí)，入射角等于臨界角．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．某實(shí)驗(yàn)小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素．若兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ．實(shí)驗(yàn)中，假定極板所帶電荷量不變，下列判斷中正確的是（　　）
A．保持S不變，增大d，則C變小，θ變大B．保持S不變，增大d，則C變大，θ變小
C．保持d不變，減小S，則C變小，θ變大D．保持d不變，減小S，則C變大，θ變小

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，水平放置的光滑平行金屬軌道，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為L=2m，左右兩側(cè)各接一阻值為R=6Ω的電阻．兩軌道內(nèi)存垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電阻為r=2Ω的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F=0.2v+3（N）（v為金屬棒速度）的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運(yùn)動，用電壓表測得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大．
（1）請推導(dǎo)說明金屬棒做什么性質(zhì)的運(yùn)動．
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．做“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時(shí)
（1）如果小球每次從斜槽上不同位置由靜止釋放，作平拋運(yùn)動后落在同一水平面上，則各次相比不相同的是ABD
A．小球平拋的初速度       B．小球的平拋運(yùn)動軌跡
C．小球的平拋運(yùn)動時(shí)間     D．平拋過程中，小球通過相同水平位移所用的時(shí)間
（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖1中y-x2能說明平拋小球運(yùn)動軌跡為拋物線的是C

（3）圖2為某同學(xué)根據(jù)只實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動軌跡，O為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0cm、y2為45.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距△x為40.0cm．則平拋小球的初速度為2.0m/s；若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度vc為4.0m/s（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

18．某同學(xué)為了測量木質(zhì)材料與金屬材料間的動摩擦因數(shù)，設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，金屬板放在水平桌面上，且始終靜止，他先用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測出木塊運(yùn)動的加速度，再利用牛頓第二定律計(jì)算出動摩擦因數(shù)．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要（填“需要”或“不需要”）使砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量M，不需要（填“需要”或“不需要”）把金屬板的一端適當(dāng)墊高來平衡摩擦力．
（2）圖乙是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶的一部分，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)木塊的速度為1.58m/s，木塊運(yùn)動的加速度為0.75m/s2．（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，結(jié)果均保留兩位小數(shù)）
（3）若打圖乙紙帶時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為50g，木塊的質(zhì)量為200g，則測得木質(zhì)材料與金屬材料間的動摩擦因數(shù)為0.15（重力加速度g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．氫氣球上系一重物，以2m/s2 的加速度自地面由靜止開始勻加速上升，5s末繩子突然斷開．
求：（重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力）
（1）重物還要經(jīng)過多長時(shí)間才能落到地面？
（2）重物落地時(shí)的速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，正確的是（　�。�
A．波爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的
B．光子不具有能量和動量
C．β射線是原子核外電子高速運(yùn)動形成的
D．紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在O點(diǎn)的正下方釘一個釘子A，小球從一定高度擺下，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后的瞬間（設(shè)細(xì)繩沒有斷）（　�。�
A．線速度大小不變
B．角速度大小不變
C．如果釘子A的位置越遠(yuǎn)離O點(diǎn)，繩就越容易斷
D．如果釘子A的位置越靠近O點(diǎn)，繩就越容易斷

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．已知地球兩極的重力加速度大小為g0，赤道上的重力加速度大小為g．若將地球視為質(zhì)量均勻分布、半徑為R的球體，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為（　�。�
A．R $（\frac{{g}_{0}}{{g}_{0}-g}）^{\frac{1}{3}}$B．R $（\frac{g}{{g}_{0}-g}）^{\frac{1}{3}}$C．R$（\frac{{g}_{0}+g}{{g}_{0}}）^{\frac{1}{3}}$D．R$（\frac{{g}_{0}+g}{g}）^{\frac{1}{3}}$

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