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精英家教网如图所示,是一个用折射率,n=1.6的透明介质做成的三棱柱的横截面图,其中∠A=60°,∠C=30°.现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面上.试求:
(1)最终是否有光线从AC面射出.若有,请求出射出光线与AC面的夹角;若没有,请说明理由.
(2)请画出光线从AB面射入再从BC面射出的光路图,并求从BC射出的光线与BC面的夹角.
分析:已知折射率n,根据临界角公式sinC=
1
n
求出临界角C.画出光路图.
光线垂直于AB边射入三棱柱,方向不变,射到AC时,由几何知识得到入射角,根据入射角与临界角C的大小,分析能否发生全反射.若发生全反射,光线将射到AC面,再由几何知识求出入射角,判断能否发生全反射,若不能,由折射定律求出折射角.
解答:解:(1)画出光路如图.精英家教网
由临界角公式sinC=
1
n
得,sinC=
1
1.6
<sin60°,得C<60°.
光线第一次射到AC面上时,入射角为60°,大于临界角C,将发生全反射.
由几何关系得,入射角i=30°,小于临界角,则光线在AB面上不发生全反射,有光线反射,反射角i′=30°,根据几何知识得知反射光线与AC垂直,则最终有光线从AC射出,射出光线与AC面的夹角为90°.
(2)光线射到BC面上入射角i=30°,由n=
sinr
sini

折射角sinr=nsin30°=1.6×0.5=0.8,得r=53°
则出射光线与BC面的夹角约为37°.
答:
(1)有光线从AC面射出,跟AC面的夹角为90°.
(2)从BC面出射的光线跟BC面的夹角约为37°.
点评:此题关键是根据反射定律和折射定律求解出各个分界面上的反射角和折射角,然后画出光路图,并结合几何关系进行分析计算.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如果用F表示滑动摩擦力的大小,用 FN表示正压力的大小,则有F=μFN,式中μ叫做动摩擦因数.为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验.如图1所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,B板水平固定,用测力计拉A,使A匀速向左运动,读出并记下测力计的读数 F,测出木块A的质量m,则μ=F/mg
(1)该同学把待测的纸贴在木块A和木板B上是为了
CD
CD

A.防止纸被拉破
B.防止纸在拉动过程中皱折
C.增大木块A和木板B之间的相互作用力
D.增大木块A和木板B之间的滑动摩擦力
(2)在实验操作过程中,应尽量使木块A做匀速运动,以减小实验误差.操作示意图如图2所示,则测力计测得的滑动摩擦力误差较小的是
C
C

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(选做题)(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)
如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.
(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变,
则被封闭的空气
AD
AD

A.分子间的引力和斥力都增大
B.分子的热运动加剧
C.分子的平均动能增大
D.体积变小,压强变大
(2)若密闭的空气可视为理想气体,在上述(1)中空气体积变化的过程中,外界对空气做了
0.6J的功,则空气
放出
放出
(选填“吸收”或“放出”)了
0.6
0.6
J的热量;当洗完衣服缸内
水位迅速降低时,则空气的内能
减小
减小
(选填“增加”或“减小”).
(3)若密闭的空气体积V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩尔质量M=0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是
BC
BC

A.光的偏振现象说明光是纵波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大
(2)如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,波的传播速度v=2m/s,试回答下列问题:
①x=4m处质点的振动函数表达式y=
-5sinπt
-5sinπt
cm;
②x=5m处质点在0~4.5s内通过的路程s=
45
45
cm.
(3)如图2所示,直角三角形ABC为一三棱镜的横截面,
∠A=30°.一束单色光从空气射向BC上的E点,并
偏折到AB上的F点,光线EF平行于底边AC.已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°.试通过计算判断光在F点能否发生全反射.
C.(选修模块3-5)
(1)如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是
C
C

A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
(2)若氢原子的基态能量为E(E<0 ),各个定态的能量值为En=E/n2(n=1,2,3…),则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚,所需的最小能量为
-E
-E
;若有一群处于n=2能级的氢原子,发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功至多为
-
3
4
E
-
3
4
E
(结果均用字母表示).
(3)在某些恒星内,3个α粒子可以结合成一个612C核,已知612C核的质量为1.99502×10-26kg,α粒子的质量为6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,计算这个反应中所释放的核能(结果保留一位有效数字).

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科目:高中物理 来源:吉林省长春市十一中2012届高三上学期期中考试物理试题 题型:058

如果用F表示滑动摩擦力的大小,用FN表示正压力的大小,则有F=μFN,式中μ叫做动摩擦因数.为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验.如图所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,B板水平固定,用测力计拉A,使A匀速向左运动,读出并记下测力计的读数F,测出木块A的质量m,则μ=F/mg

(1)

该同学把待测的纸贴在木块A和木板B上是为了

[  ]

A.

防止纸被拉破

B.

防止纸在拉动过程中皱折

C.

增大两纸张之间的正压力

D.

增大两纸张之间的滑动摩擦力

(2)

在实验操作过程中,应尽量使木块A做匀速运动,以减小实验误差.操作示意图如图所示,则测力计测得的滑动摩擦力误差较小的是

[  ]

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年江苏省苏北四市联考高三(上)第二次调研物理试卷(1月份)(解析版) 题型:解答题

(选做题)(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内作答,如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3-3)
如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.
(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变,
则被封闭的空气______
A.分子间的引力和斥力都增大
B.分子的热运动加剧
C.分子的平均动能增大
D.体积变小,压强变大
(2)若密闭的空气可视为理想气体,在上述(1)中空气体积变化的过程中,外界对空气做了
0.6J的功,则空气______(选填“吸收”或“放出”)了______J的热量;当洗完衣服缸内
水位迅速降低时,则空气的内能______(选填“增加”或“减小”).
(3)若密闭的空气体积V=1L,密度ρ=1.29kg/m3,平均摩尔质量M=0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).
B.(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是______
A.光的偏振现象说明光是纵波
B.全息照相利用了激光相干性好的特性
C.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大
(2)如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,波的传播速度v=2m/s,试回答下列问题:
①x=4m处质点的振动函数表达式y=______cm;
②x=5m处质点在0~4.5s内通过的路程s=______cm.
(3)如图2所示,直角三角形ABC为一三棱镜的横截面,
∠A=30°.一束单色光从空气射向BC上的E点,并
偏折到AB上的F点,光线EF平行于底边AC.已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°.试通过计算判断光在F点能否发生全反射.
C.(选修模块3-5)
(1)如图所示,小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱,关于上述过程,下列说法中正确的是______
A.男孩和木箱组成的系统动量守恒
B.小车与木箱组成的系统动量守恒
C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
(2)若氢原子的基态能量为E(E<0 ),各个定态的能量值为En=E/n2(n=1,2,3…),则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚,所需的最小能量为______;若有一群处于n=2能级的氢原子,发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功至多为______(结果均用字母表示).
(3)在某些恒星内,3个α粒子可以结合成一个612C核,已知612C核的质量为1.99502×10-26kg,α粒子的质量为6.64672×10-27kg,真空中的光速c=3×108m/s,计算这个反应中所释放的核能(结果保留一位有效数字).

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科目:高中物理 来源:2011年全国百所名校高考物理模拟试卷(二)(解析版) 题型:填空题

如果用F表示滑动摩擦力的大小,用 FN表示正压力的大小,则有F=μFN,式中μ叫做动摩擦因数.为了测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验.如图1所示,在木块A和木板B上贴上待测的纸,B板水平固定,用测力计拉A,使A匀速向左运动,读出并记下测力计的读数 F,测出木块A的质量m,则μ=F/mg
(1)该同学把待测的纸贴在木块A和木板B上是为了   
A.防止纸被拉破
B.防止纸在拉动过程中皱折
C.增大木块A和木板B之间的相互作用力
D.增大木块A和木板B之间的滑动摩擦力
(2)在实验操作过程中,应尽量使木块A做匀速运动,以减小实验误差.操作示意图如图2所示,则测力计测得的滑动摩擦力误差较小的是   

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