15.如圖所示,ABCD為同種材料構(gòu)成的柱形透明體的橫截面,其中ABD部分為等腰直角三角形,BCD部分為半圓形.平行單色光從真空垂直射向AB面或AD面,折射率n=1.5,下列說法中正確的是( 。
A.從AB射入的光線經(jīng)一次全反射和一次折射后都能從BCD射出
B.從AB中點(diǎn)射入的光線恰好能從圓弧的中點(diǎn)射出
C.從AD射入的光線一定能從AD邊垂直射出
D.從AD射入的光線一定能從BCD射出

分析 由材料的折射率n=1.5,由公式sinC=$\frac{1}{n}$確定出其臨界角C,從AB面射入的所有光線在AD面上都發(fā)生全反射.從AB面中間附近射入的光線到達(dá)圓弧DEF面時(shí),入射角較小,不發(fā)生全反射,可以從圓弧面折射出來.從AB面中點(diǎn)射入的光線一定從圓弧的中點(diǎn)射出.從AD射入的光線射到C點(diǎn)時(shí)發(fā)生全反射,一定能從AD邊垂直射出.當(dāng)光線在BCD面上不發(fā)生全反射時(shí)能從BCD射出.

解答 解:AB、由題意,材料的折射率n=1.5,根據(jù)臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$=$\frac{2}{3}$,得臨界角C<45°,而光線射到AD時(shí),入射角等于45°,則從AB面射入的所有光線在AD面上都發(fā)生全反射,從AB面中點(diǎn)射入的光線一定從圓弧的中點(diǎn)射出.從AB中點(diǎn)兩側(cè)射入的光線到達(dá)圓弧BCD面時(shí),入射角較大,可發(fā)生全反射,不能從BCD面射出.故A錯(cuò)誤,B正確.
C、從AD射入的光線射到C點(diǎn)時(shí)入射角等于45°,發(fā)生全反射,射到AB時(shí)入射角也45°,發(fā)生全反射,根據(jù)反射定律和幾何關(guān)系可知,該光線從AD邊垂直射出.故C正確.
D、由上知射到C兩側(cè)的部分光線發(fā)生全反射,不能從BCD射出,故D錯(cuò)誤.
故選:BC.

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)全反射現(xiàn)象的理解和分析能力.當(dāng)光到達(dá)兩種介質(zhì)的界面時(shí),要考慮能否發(fā)生全反射.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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5.如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L=0.2m,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,長(zhǎng)度L=0.2m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量M=0.2kg、電阻r=0.1Ω.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中通過導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板,兩板間的距離為d=0.2m,板長(zhǎng)為D=0.4m,定值電阻的阻值R=0.3Ω.現(xiàn)閉合開關(guān)S,并將金屬棒由靜止釋放,取g=10m/s2
(1)求金屬棒下滑的最大速度v0
(2)求金屬棒在穩(wěn)定下滑狀態(tài)時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率P;
(3)當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí),在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=3.0T,在下板的右端,非?拷掳宓奈恢糜幸毁|(zhì)量m=3.75×10-7kg,電荷量q=-1.0×10-6C的帶電微粒(視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v水平向左射入兩板間.要使帶電微粒能從金屬板間射出,初速度v的大小應(yīng)該滿足什么條件?

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6.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)把砂和小桶的重力當(dāng)做細(xì)線的拉力.

(1)為了盡量減小誤差,在實(shí)驗(yàn)操作中,下面做法正確的是ACD.
A.實(shí)驗(yàn)前要將木板右端適當(dāng)墊高并保證上方的細(xì)線與木板平行
B.實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先放小車,后接通電源
C.在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 
D.在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),所選的兩個(gè)研究點(diǎn)的距離適當(dāng)遠(yuǎn)些
(2)如圖2為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的A、D兩點(diǎn)來探究“做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”,測(cè)得OA、AB、BC、CD、DE間的距離分別為x1,x2,x3,x4,x5,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,重力加速度為g,小車的質(zhì)量為M,砂與小桶的總質(zhì)量為m,請(qǐng)你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出來mg(x2+x3+x4)=$\frac{M(({x}_{4}+{x}_{5})^{2}-({x}_{1}+{x}_{2})^{2})}{8{T}^{2}}$.(重力加速度取g)

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3.下列說法中正確的是( 。
A.計(jì)算交流電的有效值時(shí)運(yùn)用了等效替代方法
B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計(jì)算出太陽與地球間引力的大小
C.伽利略在證明自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),采用了理想實(shí)驗(yàn)法
D.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),并提出了判斷電流周圍磁場(chǎng)方向的方法-安培定則

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10.示波管中有兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極,其中一個(gè)電極XX′上可以接入儀器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓,叫掃描電壓.如圖甲所示,已知XX′極板長(zhǎng)L=0.2$\sqrt{3}$m,板間距d=0.2m,在金屬板右端豎直邊界MN的右側(cè)有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=5×10-3T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)將X′極板接地,X極板上電勢(shì)φ隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.有帶正電的粒子流以速度v0=1×105m/s,沿水平中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中,粒子的比荷$\frac{q}{m}$=1×108C/kg,重力忽略不計(jì),在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng).(設(shè)兩板外無電場(chǎng),結(jié)果可用根式表示)求:
(1)帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間之比;
(3)從O′點(diǎn)射入磁場(chǎng)和距O′點(diǎn)下方$\fracg22mgic{4}$=0.05m處射入磁場(chǎng)的兩個(gè)粒子,在MN上射出磁場(chǎng)時(shí)的出射點(diǎn)之間的距離.

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20.現(xiàn)有一多用電表,其歐姆擋的“0”刻度線與中值刻度線之間的刻度模糊,若用“×100”的歐姆擋,經(jīng)調(diào)零后,規(guī)范測(cè)量某一待測(cè)電阻R,指針?biāo)傅奈恢门c“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等,如圖所示,則該待測(cè)電阻R=500Ω.

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7.在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家都做出了重要的貢獻(xiàn),他們也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法,下列關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)、元電荷等都是理想化模型
B.物理學(xué)中所有物理量都是采用比值法定義的
C.伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學(xué)方法
D.重心、合力和交變電流的峰值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想

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4.某實(shí)驗(yàn)小組用圖(a)所示的裝置“研究平拋運(yùn)動(dòng)”,畫出小球運(yùn)動(dòng)軌跡如圖(b)所示,O是平拋的起點(diǎn),M是軌跡上的一點(diǎn),測(cè)得其坐標(biāo)為(x1,y1),已知重力加速度為g,求小球:
(1)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M的時(shí)間t;
(2)拋出時(shí)的初速度v0;
(3)在M點(diǎn)的速度大小v.

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5.某光源發(fā)出的光由不同波長(zhǎng)的光組成,不同波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度如圖所示.表中給出了一些材料的極限波長(zhǎng),用該光源發(fā)出的光照射表中材料(  )
材料
極限波長(zhǎng)(nm)541268196
A.僅鈉能產(chǎn)生光電子B.僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子
C.僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子D.都能產(chǎn)生光電子

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