如圖所示，是一種液體深度自動監(jiān)測儀示意圖，在容器的底部水平放置一平面鏡，在平面鏡上方有一光屏與平面鏡平行．激光器發(fā)出的一束光線以60°的入射角射到液面上，進入液體中的光線經(jīng)平面鏡反射后再從液體的上表面射出，打在光屏上形成一亮點，液體的深度變化后光屏上亮點向左移動了dm，已知該液體的折射率n=．求：
（1）光在該液體中的傳播速度；
（2）液面高度的變化量；
（3）液體的深度變化前后激光從發(fā)出到打到光屏上的時間變化了多少．

【答案】分析：（1）根據(jù)v=求出光在液體中傳播的速度大�。�
（2）通過數(shù)學幾何關系結(jié)合折射定律求出液面高度的變化量．
（3）分別求出光在液體深度變化前后在上升高度這段過程中運行的時間，從而求出時間的變化量．
解答：解：設入射角為α，折射角為β，原來液面深度為h，液面深度增加△h，屏上光點移動的距離
s=dm，n=，C=3.0×108 m/s，α=60°
（1）光在該液體中的傳播速度
（2）光路圖如圖所示，
根據(jù)折射定律得，β=30°
列方程得  2htanβ+2△htanα=2（△h+h）tanβ+s
dm
（3）時間的變化量．
答：（1）光在該液體中的傳播速度．
（2）液面高度的變化量為1.5dm．
（3）液體的深度變化前后激光從發(fā)出到打到光屏上的時間變化了0．
點評：本題考查了幾何光學問題，對數(shù)學幾何能力要求較高，關鍵是作出光路圖，通過折射定律以及速度與折射率的關系式進行求解．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，是一種液體深度自動監(jiān)測儀示意圖，在容器的底部水平放置一平面鏡，在平面鏡上方有一光屏與平面鏡平行．激光器發(fā)出的一束光線以60°的入射角射到液面上，進入液體中的光線經(jīng)平面鏡反射后再從液體的上表面射出，打在光屏上形成一亮點，液體的深度變化后光屏上亮點向左移動了2
3
dm，已知該液體的折射率n=
3
．求：
（1）光在該液體中的傳播速度；
（2）液面高度的變化量；
（3）液體的深度變化前后激光從發(fā)出到打到光屏上的時間變化了多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（選修模塊3-3）
二氧化碳是導致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術．
（1）在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中
BD
BD

A．封閉氣體對外界做正功            B．封閉氣體向外界傳遞熱量
C．封閉氣體分子的平均動能增大      D．封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，二氧化碳氣體在水深170m處變成液體，它的密度比海水大，靠深海的壓力使它永沉海底，以減少排放到大氣中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳處于汽液平衡狀態(tài)時的壓強隨溫度的增大而
增大
增大
（選填“增大”、“減小”或“不變”）；在二氧化碳液體表面，其分子間的引力
大于
大于
（選填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
（3）實驗發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為N，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，體積為于
1
6
πD3，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成固體后體積為多少？
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
AB
AB

A．相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關
B．用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點
C．一列波在向前傳播，當波源突然停止振動時，其他質(zhì)點也同時停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設第三代移動通信系統(tǒng)（3G），它將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來，能提供無線網(wǎng)絡、電話會議、電子商務等信息服務．某移動運營商采用1.8x109HZ的電磁波傳遞信號，此電磁波在真空中的波長為
0.17
0.17
m；在通話時，手機將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過
調(diào)制
調(diào)制
（選填“調(diào)諧”、“調(diào)制”或“解調(diào)”）后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)．
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，0為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是
CD
CD

A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明了愛因斯坦方程的正確性
B．通過測試多種物質(zhì)對X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長變大的成分
C．通過電子雙縫實驗，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
（2）氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，這群氫原子能發(fā)出
6
6
種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它利用的核反應方程是
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n．若
 
2
1
H和
 
3
1
H迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，
 
2
1
H、
 
3
1
H、
 
4
2
He、
 
1
0
n的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，反應后
 
4
2
He的速度大小為v3，方向與
 
2
1
H的運動方向相同，求中子
 
1
0
n的速度
（選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，是一種液體深度自動監(jiān)測儀示意圖，在容器的底部水平放置一平面鏡，在平面鏡上方有一光屏與平面鏡平行．激光器發(fā)出的一束光線以60°的入射角射到液面上，進入液體中的光線經(jīng)平面鏡反射后再從液體的上表面射出，打在光屏上形成一亮點，液體的深度變化后光屏上亮點向左移動了2
3
dm，已知該液體的折射率n=
3
．求：
（1）光在該液體中的傳播速度；
（2）液面高度的變化量；
（3）液體的深度變化前后激光從發(fā)出到打到光屏上的時間變化了多少．
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科目：高中物理 來源：江蘇省徐州市2010屆高三第三次模擬考試 題型：實驗題

 請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)(4分)下列說法中正確的是

A.一定溫度下飽和汽的壓強隨體積的增大而減小

B.人對空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對濕度

C.產(chǎn)生毛細現(xiàn)象時,液體在毛細管中一定上升

D.能量耗散雖然不會使能的總量減少,卻會導致能量品質(zhì)的降低

(2)(4分)下列說法中,正確的是

A.晶體具有確定的熔點          B.多晶體具有各向異性

C.晶體和非晶體之間不能相互轉(zhuǎn)化

D.碳原子按照不同規(guī)則排列,可以成為石墨,也可以成為金剛石

(3)(4分)如圖所示,用活塞封閉一定質(zhì)量理想氣體的導熱氣缸放在水平桌面上,氣缸正上方有一個沙漏正在漏沙,導致活塞緩慢下降.若大氣壓和外界溫度恒定,隨著沙子不斷漏下,缸內(nèi)氣體的壓強逐漸    

(選填“增大”或“減小”),氣體      (選填“吸收”或“放出”)熱量.

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)(4分)下列說法中正確的是

A.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波

B.相對論認為時間和空間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關

C.用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點

D.當觀察者向靜止的聲源運動時,接收到的聲音頻率小于聲源發(fā)出的頻率

(2)(4分)如圖所示,Sl、S2是兩個水波波源,某時刻它們形成的波峰和波谷分別用圖中實線和虛線表示.下列說法中正確的是

A.兩列波的波長一定不同         B.兩列波的頻率可能相同

C.兩列波疊加不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象   D.B點的振動始終是加強的

(3)( 4分)如圖所示,OO'為等腰棱鏡ABC的對稱軸.兩束頻率不同的單色光a、b關于OO'對稱,垂直AB面射向棱鏡,經(jīng)棱鏡折射后射出并相交于P點.則此棱鏡對光線a的折射率      (選填“大于”、“等于”或“小于”)對光線b的折射率；這兩束光從同一介質(zhì)射向真空時,光束以發(fā)生全反射時的臨界角      (選填“大于”、“等于”或“小于”)光束b發(fā)生全反射時的臨界角.

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)(4分)下列關于近代物理知識說法中正確的是

A.光電效應顯示了光的粒子性

B.玻爾理論可以解釋所有原子的光譜現(xiàn)象

C.康普頓效應進一步證實了光的波動特性

D.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

(2)(4分)在天然放射現(xiàn)象中,釋放出的三種射線a、b、c在磁場中運動軌跡如圖所示,其中     是β射線,     穿透能力最強.(選填“a”、“b”或“c”)[來源:Ks5u.com]

(3)(4分)利用水平放置的氣墊導軌做《探究碰撞中的不變量》的實驗,如圖所示,圖中A、B裝置叫            ,其作用是            .若測得滑塊甲的質(zhì)量為0.6kg,滑塊乙的質(zhì)量為0.4kg,兩滑塊作用前甲的速度大小為0.8m/s,乙的速度大小為0.5m/s,迎面相碰后甲乙粘在一起以0.28m/s的速度沿甲原來的方向前進.則兩滑塊相互作用過程中不變的量是      ,大小為         .

 

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