（選修模塊3-4）
如圖所示，等腰直角三角形ABC為一個(gè)三棱鏡的截面，折射率為n（n＞1.5），直角邊AB的長(zhǎng)為a．一束很細(xì)的單色光從AB中點(diǎn)垂直入射，光在真空中的傳播速度為c，則該單色光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間為多少？

【答案】分析：根據(jù)v=求出光在棱鏡中的速度，判斷出光在AC面上是否發(fā)生全反射，結(jié)合幾何關(guān)系求出光在棱鏡中走過(guò)的路程，求出單色光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間．
解答：解：設(shè)單色光的臨界角為C   則，C＜45°．
單色光射入三棱鏡后，在AC界面上的入射角i=45°＞C，故發(fā)生全反射．反射角γ=45°，光垂直于BC邊射出，在三棱鏡中的路徑長(zhǎng)度為a．
單色光在三棱鏡中的傳播速度．
則光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間  ．
答：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)三棱鏡的時(shí)間為．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握全反射的條件，掌握光的折射定律，并能靈活運(yùn)用．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?南通二模）（選修模塊3-4）
如圖所示，等腰直角三角形ABC為一個(gè)三棱鏡的截面，折射率為n（n＞1.5），直角邊AB的長(zhǎng)為a．一束很細(xì)的單色光從AB中點(diǎn)垂直入射，光在真空中的傳播速度為c，則該單色光通過(guò)三棱鏡的時(shí)間為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?鹽城一模）（選修模塊3-4）
（1）圖甲是一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波動(dòng)圖象，圖乙為該波源的振動(dòng)圖象．根據(jù)圖示信息可知該波的波速是
20m/s
20m/s

（2）下列說(shuō)法中正確的是
AB
AB
．
A．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
B．通過(guò)測(cè)量星球上某些元素發(fā)出光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照，就可以判斷出星球是靠近還是遠(yuǎn)離我們
C．光導(dǎo)纖維有很多的用途，它由內(nèi)芯和外套兩層組成，外套的折射率比內(nèi)芯要大
D．在光的雙逢干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄
（3）如圖丙所示，己知平行玻璃磚的折射率n=
3
，厚度為d．入射光線AO以入射角i=60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離．（結(jié)果可用根式表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

選做題（請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評(píng)分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說(shuō)法中正確的是
ABD
ABD

A、被活塞封閉在氣缸中的一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，壓強(qiáng)增大，則氣缸在單位面積上，單位時(shí)間內(nèi)受到的分子碰撞次數(shù)增加
B、晶體中原子（或分子、離子）都按照一定規(guī)則排列，具有空間上的周期性
C、分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r大于r0時(shí)，分子間斥力大于引力；當(dāng)r小于r0時(shí)分子間斥力小于引力
D、由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)
（2）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B 的體積關(guān)系為VA
小于
小于
VB（選填“大于”、“小于”或“等于”）； 若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過(guò)程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過(guò)程中
吸熱
吸熱
（選填“吸熱”或“放熱”）

（3）在“用油膜法測(cè)量分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，將濃度為η的一滴油酸溶液，輕輕滴入水盆中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜．測(cè)得一滴油酸溶液的體積為V0，形成的油膜面積為S，則油酸分子的直徑約為
6S3
πη2
V
2
0
6S3
πη2
V
2
0
；如果把油酸分子看成是球形的（球的體積公式為V=
1
6
πd3，d為球直徑），計(jì)算該滴油酸溶液所含油酸分子的個(gè)數(shù)約為多少．
B．（選修模塊3-4）（12分）
（1）下列說(shuō)法中正確的是
C
C

A、光的偏振現(xiàn)象證明了光波是縱波
B、在發(fā)射無(wú)線電波時(shí)，需要進(jìn)行調(diào)諧和解調(diào)
C、在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象
D、考慮相對(duì)論效應(yīng)，一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度長(zhǎng)
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時(shí)刻的波形如圖所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=1m處的質(zhì)點(diǎn)比x=-1m處的質(zhì)點(diǎn)
后
后
（選填“先”、“后”或“同時(shí)”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過(guò)△t時(shí)間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時(shí)刻的正好相同，則△t=
0.4nsn=1.2.3…
0.4nsn=1.2.3…
．

（3）如圖所示的裝置可以測(cè)量棱鏡的折射率，ABC表示待測(cè)直角棱鏡的橫截面，棱鏡的頂角為α，緊貼直角邊AC是一塊平面鏡，一光線SO射到棱鏡的AB面上，適當(dāng)調(diào)整SO的方向，當(dāng)SO與AB成β角時(shí)，從AB面射出的光線與SO重合，則棱鏡的折射率n為多少？

C．（選修模塊3-5）
（1）下列說(shuō)法正確的是
AC
AC
．
A、黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)
B、普朗克提出了物質(zhì)波的概念，認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性．
C、波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
D、氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度減小
（2）如圖所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路．圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)極．現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；則光電管陰極材料的逸出功為
4.5
4.5
eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)
為零
為零
．（選填“為零”、或“不為零”）
（3）快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（92239U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)
2
2
次β衰變后變成钚239（94239Pu），寫出該過(guò)程的核反應(yīng)方程式：
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e
．設(shè)靜止的鈾核92239U發(fā)生一次β衰變生成的新核質(zhì)量為M，β粒子質(zhì)量為m，釋放出的β粒子的動(dòng)能為E0，假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出來(lái)，求一次衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩題,若三題都做,則按A、B兩題評(píng)分.

A.(選修模塊3-3)

(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變,則在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體,下列說(shuō)法中正確的是____________.(填寫選項(xiàng)前的字母)

A.氣體分子間的作用力增大                      B.氣體分子的平均速率增大

C.氣體分子的平均動(dòng)能減小                      D.氣體組成的系統(tǒng)的熵增加

(2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中,對(duì)外界做了0.6 J的功,則此過(guò)程中氣泡____________(填“吸收”或“放出”)的熱量是____________J.氣泡到達(dá)湖面后,溫度上升的過(guò)程中,又對(duì)外界做了0.1 J的功,同時(shí)吸收了0.3 J的熱量,則此過(guò)程中,氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了____________J.

(3)已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29 kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,取氣體分子的平均直徑為2×10-10m.若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

B.(選修模塊3-4)

(1)如圖甲所示,強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c.強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為___________.(填寫選項(xiàng)前的字母)

甲

A.0.4c             B.0.5c             C.0.9c             D.1.0c

(2)在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖乙所示.質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是_________s;t=8 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿y軸的_________方向(填“正”或“負(fù)”）;質(zhì)點(diǎn)B在波的傳播方向上與A相距16 m.已知波的傳播速度為2 m/s,在t=9 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是_________cm.

乙

(3)圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片,相機(jī)的鏡頭豎直向上.照片中,水立方運(yùn)動(dòng)館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11 cm的圓形范圍內(nèi),水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長(zhǎng)度l=10 cm.若已知水的折射率,請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游泳池的水深h.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

丙

C.(選修模塊3-5)

    在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出,中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè).1953年,萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應(yīng),間接地證實(shí)了中微子的存在.

(1)中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子()和正電子(),即

中微子+→

可以判定,中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是___________.(填寫選項(xiàng)前的字母)

A.0和0                B.0和1                C.1和0                D.1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚�(gè)光子(γ),即

→2γ

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31kg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為________J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�(gè)光子,原因是________________________.

(3)試通過(guò)分析比較,具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小.

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