17.如圖所示,一個玻璃三棱鏡的截面為等腰直角△ABC,∠A為直角,玻璃三棱鏡的折射率為$\sqrt{2}$.此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊的中點(diǎn),對這條光線進(jìn)入棱鏡之后的光路分析正確的是( 。
A.直接射到AC邊上,發(fā)生全反射現(xiàn)象
B.直接射到BC邊上,發(fā)生全反射現(xiàn)象
C.直接射到AC邊上,部分光線從AC邊射出
D.直接射到BC邊上,部分光線從BC邊射出

分析 進(jìn)入玻璃時,根據(jù)折射定律列式求解折射角大小,作出光路圖后,由幾何關(guān)系得到在AC分界面的入射角,根據(jù)C=arcsin$\frac{1}{n}$求解全反射臨界角,比較即可.

解答 解:在AB界面,根據(jù)折射定律,有:
n=$\frac{sin45°}{sinα}$=$\sqrt{2}$
解得:
sinα=$\frac{1}{2}$
故α=30°
作出光路圖,如圖所示:

在AC分界面的入射角β=60°,全反射臨界角為:
C=arcsin$\frac{1}{n}$=arcsin$\frac{\sqrt{2}}{2}$=45°;
由于β>C,故在AC界面發(fā)生全反射;
故A正確,BCD錯誤;
故選:A.

點(diǎn)評 本題是幾何光學(xué)問題,畫面出光路圖是解題的基礎(chǔ),常常是折射定律和幾何知識的綜合應(yīng)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:解答題

7.一質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木塊A并留在其中,A與木塊B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起,開始彈簧處于原長,如圖所示.已知彈簧被壓縮瞬間A的速度為$\frac{ma}{M+m}$,木塊A、B的質(zhì)量均為M.求:
(Ⅰ)子彈射入木塊A時的速度;
(Ⅱ)彈簧被壓縮到最短時彈簧的彈性勢能.

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8.如圖所示,一個質(zhì)量為M長為L的圓管豎直放置,頂端塞有一個質(zhì)量為m的彈性小球,M=4m,球和管間的滑動摩擦力和最大靜摩擦力大小均為4mg.管從下端離地面距離為H處自由落下,運(yùn)動過程中,管始終保持豎直,每次落地后向上彈起的速度與落地時速度大小相等,不計空氣阻力,重力加速度為g.求:
(1)管第一次落地彈起時管和球的加速度;
(2)管第一次落地彈起后,若球沒有從管中滑出,則球與管達(dá)到相同速度時,管的下端距地面的高度;
(3)管第二次彈起后球不致滑落,L應(yīng)滿足什么條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.半圓形軌道豎直放置,在軌道水平直徑的兩端,分別以速度v1、v2水平拋出a、b兩個小球,兩球均落在軌道上的P點(diǎn),OP與豎直方向所成夾角θ=30°,如圖所示,設(shè)兩球落在P點(diǎn)時速度與豎直方向的夾角分別為α、β,則(  )
A.v2=2v1B.v2=3v1C.α=3βD.tanα=3tanβ

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12.如圖所示,A,B是兩個半徑均為R的圓形金屬板,極板間距為d,平行正對放置,O1,O2為兩板的圓心,在O1點(diǎn)有一粒子源,可以向A板右側(cè)各個方向發(fā)射速度大小相等的同種帶正電粒子,粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,兩板間加恒定電壓U,且A板電勢高于B板電勢,板間電場視為勻強(qiáng)電場,不計粒子所受重力,要使所有粒子都能打到極板B上,則( 。
A.所有粒子在兩板間的運(yùn)動速度相等
B.粒子的速度大小應(yīng)滿足v≤$\frac{R}oc6g6u4$$\sqrt{\frac{qU}{2m}}$
C.沿O1O2方向發(fā)射的粒子到達(dá)B板的動能最大
D.沿A板表面方向發(fā)射的粒子,在板間運(yùn)動后將垂直打在B板上

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2.低空跳傘是一種極限運(yùn)動,一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳.人在空中降落過程中所受空氣阻力隨下落速度的增大而增大,而且速度越大空氣阻力增大得越快.因低空跳傘下落的高度有限,導(dǎo)致在空中調(diào)整姿態(tài)、打開傘包的時間較短,所以其危險性比高空跳傘還要高.
一名質(zhì)量為70kg的跳傘運(yùn)動員背有質(zhì)量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下,且一直沿豎直方向下落,其整個運(yùn)動過程的v-t圖象如圖所示.已知2.0s末的速度為18m/s,10s末拉開繩索開啟降落傘,16.2s時安全落地,并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上.g取10m/s2,請根據(jù)此圖象估算:

(1)起跳后2s內(nèi)運(yùn)動員(包括其隨身攜帶的全部裝備)所受平均阻力的大小;
(2)運(yùn)動員從腳觸地到最后速度減為零的過程中,若不計傘的質(zhì)量及此過程中的空氣阻力,則運(yùn)動員所需承受地面的平均沖擊力多大;
(3)開傘前空氣阻力對跳傘運(yùn)動員(包括其隨身攜帶的全部裝備)所做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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9.理論上已經(jīng)證明:電荷均勻分布的球殼在殼內(nèi)產(chǎn)生的電場為零.現(xiàn)有一半徑為R、電荷均勻分布的實心球體,O為球心,以O(shè)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸Ox,如圖所示.關(guān)于該帶電小球產(chǎn)生的電場E隨x的變化關(guān)系,下圖中正確的是(  )
A.B.C.D.

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6.如圖所示,矩形導(dǎo)線框繞OO′軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動.下列方法中能使線框轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量為原來2倍的是( 。
A.導(dǎo)線匝數(shù)增為原來的2倍B.周期增為原來的2倍
C.以導(dǎo)線的豎直邊為轉(zhuǎn)軸D.磁感應(yīng)強(qiáng)度增為原來的2倍

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7.如圖所示,質(zhì)量為m的物體乙,靜止放在粗糙的水平地面上,質(zhì)量為M的物體甲,以某一初速度向右滑行一段距離L后與前方的乙物體發(fā)生碰撞,碰撞之后兩物體粘在一起又共同滑行了一段距離l后停下來,已知M=4m,l=$\frac{8}{25}$L,甲、乙兩物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)相同.求:
①甲物體碰撞之前的速度v1和碰撞之后的速度v2的比值;
②為避免甲、乙兩物體碰撞,最初它們相距的最短距離.

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