题目内容

11.如图所示,一个透明玻璃球的折射率为$\sqrt{2}$,一束足够强的细光束在过球心的平面内,以45°入射角由真空射入玻璃球后,在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射,从各个方向观察玻璃球,能看到从玻璃球内射出的光线的条数是(  )
A.2B.3C.4D.5

分析 已知入射角和折射率,由折射定律求出折射角.光线进入球体后,再次射到球面时,既有折射,又有反射,根据几何关系和反射定律画出光路图,并确定出有几条光线能从透明体中射出.

解答 解:由折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$得:sinr1=$\frac{sin{i}_{1}}{n}$=$\frac{sin45°}{\sqrt{2}}$=0.5,则得:r1=30°
画出光路图如图所示.
由几何关系知:i2=r1=30°
根据光路可逆性可知,光线一定能从B点射出玻璃球,故光在球内面B点同时发生反射和折射
同理可推出在C和A两点有光线射出球外,所以共有三束光出射.
故选:B

点评 本题是几何光学问题,作出光路图是解题的基础,同时要运用几何关系分析光线的偏折角与折射角和入射角的关系.

练习册系列答案
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2.某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律.请阅读下列两段材料,完成后面问题.

(1)第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.如图2所示,图中数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现需要先计算当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度(忽略空气阻力的影响).
时刻t1t2t3t4t5
速度v(m/s)4.524.043.563.082.60
v2(m2/s220.4316.3212.679.496.76
①在所给的图1坐标纸上作出v2-h图象;
②分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:重力加速度的二倍;
③由图象求得的重力加速度是9.61m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图3所示,小组同学在实验中利用小铁块从很光洁的曲面上滑下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图4所示.图象的横轴表示小铁块距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁块的重力势能EP、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:
①图4的图象中,表示小铁块的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲(按顺序填写相应图线所对应的文字);
②根据图4所示的实验图象,可以得出的结论是:在误差允许的范围内,小球下落过程机械能守恒.

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