6．如圖所示，空氣中有一底面半徑為R的圓柱形容器，在底面的中心O處有一紅色點(diǎn)光源S，它發(fā)出的紅光經(jīng)時(shí)間t可以傳到容器的邊緣P，若容器內(nèi)盛滿某透明液體，S發(fā)出的紅光經(jīng)過時(shí)間2t可以傳到容器的邊緣P，且恰好在P點(diǎn)發(fā)生全反射．求該液體對紅光的折射率n和容器的高度h．

分析 設(shè)OP之間的距離為d，光在空氣中傳播的速度為c，光在該液體中傳播的速度為v，根據(jù)兩次光傳播時(shí)間關(guān)系，可得到v與c的關(guān)系，即可由公式n=$\frac{c}{v}$求折射率．
由于光恰好在P點(diǎn)發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C，由公式sinC=$\frac{1}{n}$求出C，即可由幾何關(guān)系求解容器的高度h．

解答 解：①設(shè)OP之間的距離為d，光在空氣中傳播的速度為c，光在該液體中傳播的速度為v，
則：d=ct=2vt             

即：c=2v
故液體對紅光的折射率 n=$\frac{c}{v}$=2                   
②光線在P點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，則入射角等于臨界角C
則：sinC=$\frac{1}{n}$                    
可得 C=30°
容器的高度為：h=$\frac{R}{tan30°}$=$\sqrt{3}$R
答：該液體對紅光的折射率n是2，容器的高度h為$\sqrt{3}$R．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件、折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$、臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$、光速公式v=$\frac{c}{n}$，運(yùn)用幾何知識幫助解決物理問題．

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

16．圖甲為某同學(xué)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的裝置圖，A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條；一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條；另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．
（1）實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條．某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是AD．（填入相應(yīng)的字母）
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，拉力要適當(dāng)大些但不要超過彈性限度；
B．用兩個(gè)彈簧秤拉繩套時(shí)，兩根繩夾角越小越好；
C．兩次拉橡皮條，只需橡皮條伸長相同長度即可；
D．拉橡皮條時(shí)，彈簧測力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)與木板平面平行．
（2）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′（填F或F′）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長為L（L＜d），將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止釋放，cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0，cd邊剛離開磁場時(shí)速度也為v0，則線圈穿越磁場的過程中（從cd邊剛?cè)氪艌鲆恢钡絘b邊剛離開磁場）（　�。�
A．感應(yīng)電流做功為mgL
B．感應(yīng)電流做功為2mgd
C．線圈的最小速度不可能為$\frac{mgR}{{{B^2}{L^2}}}$
D．線圈的最小速度一定為$\sqrt{2g（h+L-d）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電荷、B板帶負(fù)電荷，兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個(gè)相距為L的小孔M、N．C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電，兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′，半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)．現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（粒子的重力不計(jì)），則下列說法中正確的是（　　）
A．粒子穿過B板小孔M的速度是$\sqrt{\frac{qU}{m}}$
B．當(dāng)C、D板間的場強(qiáng)大小E=$\frac{4U}{L}$時(shí)，粒子能在C、D板間運(yùn)動(dòng)而不碰板
C．從釋放粒子開始，粒子通過小孔N的時(shí)間可能是（4d+$\frac{πL}{4}$）$\sqrt{\frac{m}{2qU}}$
D．從釋放粒子開始，粒子通過半圓形金屬板最低點(diǎn)P的時(shí)間可能是（6d+$\frac{3πL}{4}$）$\sqrt{\frac{m}{2qU}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，處于自由長度的輕質(zhì)彈簧，左端與質(zhì)量為m的小物塊接觸但不連接．現(xiàn)用大小恒為4mg的水平推力向左推小物塊，當(dāng)物塊向左運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去該推力，物塊繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，最終物塊運(yùn)動(dòng)得到B點(diǎn)靜止，已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，OA=x0，OB=2x0，重力加速度為g．求：
（1）物塊在O點(diǎn)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)與返回O點(diǎn)時(shí)的加速度大小之比
（2）物塊在A點(diǎn)撤去推力后向左運(yùn)動(dòng)的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．以下說法符合物理學(xué)史的是（　�。�
A．普朗克引入能量子的概念，得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得非常好，并由此開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元
B．康普頓效應(yīng)表明光子具有能量
C．德布羅意把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性
D．湯姆遜通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)
E．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

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．魏偉和洪宏在暑假參加了“快樂大沖關(guān)”水上競技活動(dòng)，參賽者需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，如圖所示，若將參賽者簡化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點(diǎn)，參賽者抓住繩時(shí)繩與豎直方向的夾角α=53°，并由靜止開始擺動(dòng)，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度H=3m．不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺露出水面的高度不計(jì)，水足夠深，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．
（1）求參賽者擺到最低點(diǎn)時(shí)對繩拉力的大小F；
（2）若繩長l=2m，參賽者擺到最高點(diǎn)時(shí)不幸松手落入水中，設(shè)水對選手的浮力f1=800N，對選手的阻力f2=700N，求選手落入水中的深度d；
（3）若使參賽者擺到最低點(diǎn)時(shí)松手水平拋出后，在浮臺上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)，繩長應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，豎直平面被分為足夠長的I、II兩個(gè)區(qū)域，這兩個(gè)區(qū)域有垂直于豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．I區(qū)固定有豎直放置的平行金屬薄板K、K′，極板間距離為d．II區(qū)用絕緣裝置豎直固定兩根電阻可忽略的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距離為l，且接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌與金屬板用導(dǎo)線相連．電阻為r、長為l的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，在外力作用下沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)．一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球從靠近金屬板K的A處射入I區(qū)，射入時(shí)速度在豎直平面內(nèi)且與K板夾角為45°，在板間恰能做直線運(yùn)動(dòng)．（重力加速度為g）
（1）求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v1；
（2）若只撤去I區(qū)磁場，其它條件不變，要使小球剛好到達(dá)K′板上正對A的位置A′，極板間距離d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

16．如圖（1）（2）所示分別為甲、乙兩個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖象，則下列敘述正確的是（　　）
A．甲物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線
B．乙物體前2s加速度為5m/s2
C．乙物體8s末距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
D．甲物體8s內(nèi)運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大位移為160m

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同步練習(xí)冊答案