7.如圖所示,P、Q是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡,疊合在一起組成一個長方體.一束單色光從P的上表面空氣中(可看作真空處理)射入,與P上表面的夾角為θ,進(jìn)入P的折射光剛好垂直通過兩棱鏡的交界面.已知P、Q所用材料對該單色光的折射率分別為n1、n2,且n1>n2,則下列判斷正確的是(  )
A.到達(dá)Q下表面的光線一定能出射進(jìn)入空氣,且與下表面的夾角大于θ
B.到達(dá)Q下表面的光線一定能出射進(jìn)入空氣,且與下表面的夾角小于θ
C.到達(dá)Q下表面的光線不一定能出射進(jìn)入空氣
D.若將P、Q的材料互換,調(diào)節(jié)從P上表面入射的光線角度,使折射光線依舊垂直通過兩棱鏡的交界面,則從Q下表面出射的光線與下表面的夾角一定等于θ

分析 根據(jù)幾何關(guān)系求出光線在Q的下表面的入射角,結(jié)合全發(fā)射的條件判斷能否發(fā)生全反射,若不能發(fā)生全反射,結(jié)合折射定律求出出射光線與下表面夾角的大。

解答 解:A、光線在Q下表面的入射角和在上表面的折射角大小相等,因為n1>n2,由sinC=$\frac{1}{n}$,知光線在Q表面發(fā)生全反射的臨界角大于在P表面發(fā)生全反射的臨界角,可知光線一定不會在Q的下表面發(fā)生全發(fā)射,能出射進(jìn)入空氣;
如果光線從Q的下表面射出,光路如圖.
根據(jù)折射定律有:n1=$\frac{sin{i}_{1}}{sin{r}_{1}}$,n2=$\frac{sin{r}_{2}}{sin{i}_{2}}$
由幾何知識知,當(dāng)光線射向Q的下表面時 r1=i2
由題,n1>n2,則得n2<i1
根據(jù)幾何知識得:α>θ.即出射光線與下表面的夾角一定大于θ,故A正確,BC錯誤
D、若將P、Q的材料互換,調(diào)節(jié)從P上表面入射的光線角度,使折射光線依舊垂直通過兩棱鏡的交界面,這時光線射到Q下表面時入射角等于r1,根據(jù)光路可逆原理知,從Q下表面出射時,折射角等于i1,所以從Q下表面出射的光線與下表面的夾角一定等于θ.故D正確.
故選:AD

點評 本題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件和折射定律,通過作出光路圖,由幾何知識分析入射角和折射角的關(guān)系是常用的方法,要靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上,木塊左右兩側(cè)各有一位持有完全相同步槍和子彈的射擊手.首先左側(cè)射手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d1,然后右側(cè)射手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d2,如圖所示,設(shè)子彈均未射穿木塊,且兩顆子彈與木塊之間的作用大小均相同.當(dāng)兩顆子彈均相對于木塊靜止時,下列判斷正確的是( 。
A.木塊靜止,d1<d2B.木塊靜止,d1>d2
C.木塊向右運(yùn)動,d1<d2D.木塊向左運(yùn)動,d1=d2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.有一單匝線圈,穿過它的磁通量在0.5s內(nèi)改變了0.06Wb,求線圈中感應(yīng)電動勢的大。艟圈有50匝,其結(jié)果又怎樣呢?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.“娛樂風(fēng)洞”是一項將科技與驚險相結(jié)合的娛樂項目,它能在一個特定的空間內(nèi)把表演者“吹”起來.假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)向上的風(fēng)量和風(fēng)速保持不變,表演者調(diào)整身體的姿態(tài),通過改變受風(fēng)面積(表演者在垂直風(fēng)力方向的投影面積),來改變所受向上風(fēng)力的大小.已知人體所受風(fēng)力大小與受風(fēng)面積成正比,人水平橫躺時受風(fēng)面積最大,設(shè)為S0,站立時受風(fēng)面積為$\frac{1}{8}$S0;當(dāng)受風(fēng)面積為$\frac{1}{2}$S0時,表演者恰好可以靜止或勻速漂移.如圖所示,某次表演中,人體可上下移動的空間總高度為H,表演者由靜止以站立身姿從A位置下落,經(jīng)過B位置時調(diào)整為水平橫躺身姿(不計調(diào)整過程的時間和速度變化),運(yùn)動到C位置速度恰好減為零.關(guān)于表演者下落的過程,下列說法中正確的是( 。
A.B點距C點的高度是$\frac{3}{5}$H
B.從A至B過程表演者克服風(fēng)力所做的功是從B至C過程表演者克服風(fēng)力所做的功的$\frac{1}{6}$
C.從A至B過程表演者所受風(fēng)力的沖量是從A至C過程表演者所受風(fēng)力的沖量的$\frac{1}{6}$
D.從A至B過程表演者所受風(fēng)力的平均功率是從B至C過程表演者所受風(fēng)力平均功率的$\frac{1}{6}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(達(dá)標(biāo)的污水離子濃度低,電阻率大,一般電阻率ρ≥200Ω•m的工業(yè)廢水即達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)).如圖甲所示為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極。,其余四面由絕緣材料制成,左右兩側(cè)帶有接線柱.容器內(nèi)表面長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:

(1)分別用多用電表歐姆擋的“×1k”、“×100”兩檔粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙所示,則所測水樣的電阻約為1.8×103Ω.(保留二位有效數(shù)字)

(2)為更精確地測量所取水樣的電阻,該小組從實驗室中找到如下實驗器材:
A.電流表(量程5mA,RA=500Ω)
B.電壓表(量程15V,RV約為10kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A) 
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請圖丙中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量步驟,得出一系列數(shù)據(jù)并把測量的數(shù)據(jù)描在U-I坐標(biāo)上(已描點),請你根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)點畫出該電阻的U-I圖線.
根據(jù)圖線可得該水樣電阻的阻值為1.90×103Ω(保留三位有效數(shù)字),分析計算后可知,所測水樣沒達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(填“達(dá)到”或“沒達(dá)到”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.在2020年前后,我國將發(fā)射一顆火星探側(cè)器對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測.已知火星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為p,火星半徑與地球半徑之比為q,火星與地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體,地球的密度為ρ,則火星的密度為( 。
A.$\frac{1}{pq}$ρB.$\frac{q}{p}$ρC.$\frac{p}{q}$ρD.pqρ

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.人從高處跳到低處時,為了安全,一般都有一個屈膝的過程,這樣做是為了( 。
A.減小沖量
B.減小動量的變化量
C.增大人與地面的作用時間,從而減小人與地面的相互作用力
D.增大人與地面的相互作用力,起到安全保護(hù)作用

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.下列說法中不正確的是(  )
A.物體的動量發(fā)生改變,其速度一定改變
B.物體的運(yùn)動狀態(tài)改變,其動量一定改變
C.物體的動量發(fā)生改變,其動能一定改變
D.物體的動能發(fā)生改變,其動量一定改變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示的經(jīng)過我市的廣昆高速公路某一個出口路段示意圖,已知汽車在A點以速度v0=72km/h進(jìn)入匝道,勻減速直線通過下坡路段至B點(通過B點前后速率不變),再勻速率通過水平圓弧路段至C點,最后從C點沿平直路段勻減速到D點停下.BC為四分之一水平圓弧段,限速(允許通過的最大速度)v=36km/h,輪胎與BC段路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力,CD段為平直路段長L2=50m,重力加速度g=10m/s2,若汽車到達(dá)B點時速度剛好不超速.
(1)已知汽車在AB下坡端的加速度大小為a=1m/s2,則AB路段的長度L1為多少?
(2)為保證行車安全,車流不打滑,求水平圓弧段BC半徑R的最小值;
(3)橋車從A點運(yùn)動到D點的最短時間是多少?(結(jié)果保留兩位小數(shù))

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