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    如图所示，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为，横截面半径为R。现用一束细光线垂直圆柱体的轴线以i=60°的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射。真空中光速为c。

    （1）作出光线穿过圆柱体并射出的光路图。

    （2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原方向多大的角度？

    （3）光线在圆柱体中的传播时间。

     

    【答案】

    （1）

    （2）α=60°（3）

     

    【解析】由折射定律，得，光线射入圆柱体内的折射角为，由几何知识得，光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，在圆柱体外的折射角为60°，光路图如图所示。（3分）

    （ii）由几何知识得，出射光线偏离原方向的角度为α=60°（3分）

    （iii）光线在圆柱体中的路程 （1分）

    传播速度 （1分）

    所以，光线在圆柱体中的传播时间为（1分）

     

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?淮安模拟）（选修模块3-5）
    （1）下列说法正确的是
    AD
    AD

    A．光电效应现象揭示了光具有粒子性
    B．阴极射线的本质是高频电磁波
    C．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
    D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核内部有复杂结构
    （2）如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10eV-12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是
    BD
    BD

    A．照射光中只有一种频率的光子被吸收
    B．照射光中有三种频率的光子被吸收
    C．氢原子发射出三种不同波长的光
    D．氢原子发射出六种不同波长的光
    （3）室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核86222Rn放出某种粒子x后变成钋核84218Po，粒子x的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能．试回答以下问题：
    ①写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子x）；
    ②求钋核的动能Ek2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    有以下说法，其中正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（1）有以下说法：
    A．用如图所示两摆长相等的单摆验证动量守恒定律时，只要测量出两球碰撞前后摆起的角度和两球的质量，就可以分析在两球的碰撞过程中总动量是否守恒
    B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
    C．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
    D．α粒子散射实验正确解释了玻尔原子模型
    E．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关
    F．原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定
    其中正确的是
     
    ．
    （2）一静止的
     
    238
    92
    U核衰变为
     
    234
    90
    Th核时，只放出一个α粒子，已知
     
    234
    90
    Th的质量为MT，α粒子质量为Mα，衰变过程中质量亏损为△m，光在真空中的速度为c，若释放的核能全部转化为系统的动能，求放出的α粒子的初动能．

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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，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
    12A、（选修模块3-3）
    （1）下列叙述中正确的是
     

    A、一定质量的气体压强越大，则分子的平均动能越大
    B、分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
    C、达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
    D、悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显精英家教网
    （2）若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的是
     
    （填“a→b“、“b→c“或“c→d′’），该过程中气体
     
    （填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”）．
    （3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1．若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．（结果保留一位有效数字）
    B、（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
     

    A、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
    B、调谐是电磁波发射过程中的一步骤
    C、两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，质点P的位移始终最大
    D、超声仪器使用超声波而不用普通声波，是因为超声波不易发生衍射
    （2）如图甲所示，现有一束白光从图示位置射向棱镜Ι，在足够大的光屏M上形成彩色光谱，下列说法中正确的是
     

    精英家教网A、屏M自上而下分布的色光的波长由小到大
    B、在各种色光中，红光通过棱镜时间最长
    C、若入射白光绕入射点顺时针旋转，在屏M上最先消失的是紫光
    D、若在棱镜Ι和屏M间放置与Ι完全相同的棱镜Ⅱ，相对面平行（如图乙所示），则在屏M上形成的是彩色光谱
    （3）如图，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴正方向传播的横波．在t=0时刻质点O开始沿Y方向运动，经0.4s第一次形成图示波形，则求该简谐波波速和x=5m处的质点B在t=1.8s时间内通过的路程．
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    C、（选修模块3-5）
    （1）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
     

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    A、图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
    B、图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
    C、图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
    D、图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
    （2）一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为
     
    个，若某种金属逸出功为W，用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为
     
    ．
    （3）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图象如图所示，碰后乙的图象没画，则求碰后乙的速度，并在图上补上碰后乙的图象
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    科目：高中物理 来源：2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷（江苏） 题型：综合题

    A． (1)如题12A-1图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是

    A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量

    B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

    C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高

    D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

    (2)如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_____________。

    (3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字)

    B． (1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是

     

    (A)同时被照亮

    (B)A先被照亮

    (C)C先被照亮

    (D)无法判断

    (2)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为__________。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为________________ .

    (3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。

    C． (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是

    (2)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).

    (3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在中，核反应吸收的能量，在该核反应中，X表示什么粒子？X粒子以动能EK轰击静止的，若EK=Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由。

     

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