如圖所示，一透明半圓柱體折射率為n＝2，半徑為R、長為L.一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出．求該部分柱面的面積S.

 

RL

解析:本題考查全反射的臨界情況，越是靠近邊緣約容易發(fā)生全反射，所以當(dāng)沒有光線射出時(shí)剛好發(fā)生了全反射

如圖所示，設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有

sinθ=1/n             4分  

式中，θ為全反射臨界角．由幾何關(guān)系得∠O'OB=θ

S=2RL·∠O'OB   2分 

代入題給條件得S=RL.    2分

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在某科技館內(nèi)放置了一個(gè)高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如圖所示，O為半圓的圓心．甲、乙兩同學(xué)為了估測該透明體的折射率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．他們分別站在A、O處時(shí)，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運(yùn)動，到達(dá)B、C處時(shí)，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC=
3
R
3
，BC⊥OC．
（1）求半圓柱形透明物體的折射率．
（2）若用一束平行于AO的水平光線從D點(diǎn)射到半圓柱形透明物體上，折射入半圓柱體后再從豎直表面射出，如圖所示．已知入射光線與AO的距離為
3
R
2
．求出射角θ．

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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(dǎo)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(shí)，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(shù)．
（1）在某次實(shí)驗(yàn)中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)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(jì)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二氧化碳?xì)怏w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(shí)的壓強(qiáng)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)，當(dāng)水深超過2500m時(shí)，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體．設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w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?xì)怏w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(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)
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(diǎn)
C．一列波在向前傳播，當(dāng)波源突然停止振動時(shí)，其他質(zhì)點(diǎn)也同時(shí)停止振動
D． 單擺的擺長增大后，簡諧運(yùn)動的頻率會變大
（2）我國正在大規(guī)模建設(shè)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(luò)、電話會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)．某移動運(yùn)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(shí)，手機(jī)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(gè)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(xué)為了估測該透明體的折射率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．他們分別站在A、O處時(shí)，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運(yùn)動，到達(dá)B、C處時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(guān)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(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象
D．利用晶體做電子束衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)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(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應(yīng)小于
12.75
12.75
eV．
（3）近年來，國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃取得了重大進(jìn)展，它利用的核反應(yīng)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(yīng)后
 
4
2
He的速度大小為v3，方向與
 
2
1
H的運(yùn)動方向相同，求中子
 
1
0
n的速度
（選取m的運(yùn)動方向?yàn)檎较�，不�?jì)釋放的光子的動量，不考慮相對論效應(yīng)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

選做題（請從A、B和C三小題中選定一小題作答．）
A．（選修模塊3-3）B．（選修模塊3-5）C．（選修模塊3-4）
（l）下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是
 
      A．同種介質(zhì)中，光波長越短，傳播速度越快
B．宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時(shí)，他不能感知自身質(zhì)量的增大    C．薄膜干涉條紋可以看著是等厚線
D．眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象
（2）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處．在t1=0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P此后恰好第二次處于波峰位置；則t2=
 
s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動；當(dāng)t3=0.9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為
 
cm． 
精英家教網(wǎng)
（3）在某科技館內(nèi)放置了一個(gè)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(xué)為了估測該透明體的折射率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．他們分別站在A、O處時(shí)，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側(cè)運(yùn)動，到達(dá)B、C處時(shí)，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？
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江西省九江一中高二下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一橫截面為半圓柱形的透明物體，底面AOB鍍銀（圖中粗線），O表示半圓截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射角為30，MOA=60，NOB=30。

求（1）作出光路圖，并求光線在M點(diǎn)的折射角；
（2）透明物體的折射率。

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科目：高中物理 來源：2014屆江西省高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，一橫截面為半圓柱形的透明物體，底面AOB鍍銀（圖中粗線），O表示半圓截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射角為30，MOA=60，NOB=30。

求（1）作出光路圖，并求光線在M點(diǎn)的折射角；

（2）透明物體的折射率。

 

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