15．如圖，MNPQ是一塊截面為正方形的玻璃磚，其邊長MN=60cm，一束激光沿AB射到玻璃磚的MQ面上（入射點(diǎn)為B），進(jìn)入玻璃磚后在QP面上的F點(diǎn)（圖中未畫出）發(fā)生全反射，恰沿DC方向射出．其中B為MQ的中點(diǎn)，∠ABM=30°，PD=15cm，∠CDN=30°求
（1）QP面上的反射點(diǎn)F到Q點(diǎn)的距離QF；
（2）激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度（真空中光速c=3.0×108m/s，結(jié)果可用根式表示）

分析 （1）激光束在玻璃磚內(nèi)發(fā)生兩次折射、一次全反射，畫出光路圖示意圖如圖．根據(jù)幾何知識求得QF；
（2）由幾何關(guān)系求出折射角的正弦，由折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$求出折射率．由n=$\frac{c}{v}$求激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度．

解答 解：（1）光路示意圖如圖所示，反射點(diǎn)為F．

由幾何關(guān)系得 tanr=$\frac{QB}{QF}$=$\frac{PD}{PF}$…①．
且QF+FP=QP=MN…②
代入數(shù)據(jù)得 QF=40cm…③
（2）由幾何關(guān)系可得 tanr=$\frac{3}{4}$，得 sinr=0.6…④
由折射定律得
 n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{sin60°}{0.6}$$\frac{5\sqrt{3}}{6}$…⑤
由n=$\frac{c}{v}$…⑥
得激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度 v=$\frac{6\sqrt{3}}{5}×1{0}^{8}$m/s…⑦
答：
（1）QP面上的反射點(diǎn)F到Q點(diǎn)的距離QF是40cm；
（2）激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度是$\frac{6\sqrt{3}}{5}×1{0}^{8}$m/s．

點(diǎn)評 對于幾何光學(xué)問題，關(guān)鍵是正確畫出光路圖，靈活運(yùn)用幾何知識輔助求解，同時(shí)要掌握關(guān)于折射率的兩個(gè)公式，并能熟練運(yùn)用．

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

15．質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為 m的猴子，氣球和猴子靜止在離地高為h的空中．從氣球上放下一架不計(jì)質(zhì)量的軟梯，為使猴子沿軟梯安全滑至地面，則軟梯至少應(yīng)為多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（　�。�
A．電冰箱的工作表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞
B．空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量
C．科技的不斷進(jìn)步使得人類有可能生產(chǎn)出單一熱源的熱機(jī)
D．即使沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機(jī)也不可以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
E．對能源的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機(jī)”

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，矩形平面導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi)，水平邊ab長l1，豎直邊bc長l2，線框質(zhì)量為m，電阻為R．線框下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的上、下邊界PP′和QQ′均與ab平行，兩邊界間的距離為H，H＞l2．讓線框從dc邊距邊界PP′的距離為h處自由下落，已知在dc邊進(jìn)人磁場后、ab邊到達(dá)邊界PP′前的某一時(shí)刻，線框的速度已達(dá)到這一階段的最大值，重力加速度為g，則（　�。�
A．當(dāng)dc邊剛進(jìn)磁場時(shí)，線框速度為$\sqrt{2gh}$
B．當(dāng)ab邊剛到達(dá)邊界PP′時(shí)，線框速度為$\frac{mgR}{{B}^{2}{{l}_{2}}^{2}}$
C．當(dāng)dc邊剛到達(dá)邊界QQ′時(shí)，線框速度為$\sqrt{（\frac{mgR}{{B}^{2}{{l}_{1}}^{2}}）^{2}+2g（H-{l}_{2}）}$
D．從線框開始下落到dc邊剛到達(dá)邊界的QQ′過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱為mg（h+l2）-$\frac{{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{2{B}^{4}{{l}_{2}}^{4}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．已知一足夠長的傳送帶傾角為θ，以一定的速度勻速運(yùn)動，某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣取①|(zhì)量為m的物塊（如圖a所示）以此時(shí)為t=0時(shí)刻，記錄小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖b所示（圖中取沿斜面向上的運(yùn)動方向?yàn)檎较�，其中兩坐�?biāo)大小|v1|＞v2），已知傳送帶的速度保持不變，下列判斷正確的是（　�。�
A．0～t1時(shí)間內(nèi)，物塊對傳送帶做正功
B．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ小于tanθ
C．0～t2時(shí)間內(nèi)，合力對物塊做功為$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12
D．0～t1時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動能的減少量大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖甲所示，有一絕緣的豎直圓環(huán)，圓環(huán)上均勻分布著正電荷．一光滑細(xì)桿沿垂直圓環(huán)平面的軸線穿過圓環(huán)，細(xì)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m=10g的帶正電的小球，小球所帶電荷量q=5.0×10-4C，讓小球從C點(diǎn)由靜止釋放，其沿細(xì)桿由C經(jīng)B向A運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示．且已知小球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)，速度圖象的切線斜率最大（圖中標(biāo)出了該切線）．下列說法正確的是（　�。�
A．在O點(diǎn)右側(cè)桿上，B點(diǎn)場強(qiáng)最大，場強(qiáng)大小為E=1.2V/m
B．由C到A的過程中，小球的電勢能先減小后變大
C．沿著C到A的方向，電勢先降低后升高
D．C、B兩點(diǎn)間的電勢差UCB=0.9V

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖，ABC為某半圓形透明介質(zhì)與空氣的分界面，其圓心為O，直徑為d．MN為緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直放置的足夠長光屏，調(diào)節(jié)激光器，使PO光線從透明介質(zhì)右側(cè)弧面沿某一半徑方向射向圓心O，當(dāng)光線PO在O點(diǎn)的入射角為θ時(shí)，發(fā)現(xiàn)光屏MN的左右兩側(cè)均出現(xiàn)亮點(diǎn)，且左、右兩側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離分別為$\frac3clzi3d{2}$、$\frac{\sqrt{3}d}{2}$，則由以上信息可知（　　）
A．θ=60°
B．該透明介質(zhì)的折射率n=$\sqrt{3}$
C．若增大θ，光屏MN上左側(cè)亮點(diǎn)可能消失
D．若θ=45°，光屏MN上左、右兩側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離相等

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．嫦娥三號攜帶“玉兔”探測車在月球虹灣成功軟著陸．在實(shí)施軟著陸過程中，嫦娥三號離月球表面4m高時(shí)最后一次懸停，確認(rèn)著陸點(diǎn)．若總質(zhì)量為M的嫦娥三號在最后一次懸停時(shí)，反推力發(fā)動機(jī)對其提供的反推力為F，已知引力常量為G，月球半徑為R，則月球的密度為（　　）
A．$\frac{3F}{4πGMR}$B．$\frac{3F}{4πGM{R}^{2}}$C．$\frac{3F}{4πGM{R}^{4}}$D．$\frac{3GM}{4πF{R}^{5}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖為小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為50r/s，線圈的電阻為r=20Ω，電阻R=100Ω，R0=10Ω，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為10：1，電壓表的示數(shù)為10V，如果從圖示位置開始計(jì)時(shí)，下列說法中正確的是（　�。�
A．變壓器原線圈兩端的電壓為100 V
B．電阻R的功率為10W
C．電動勢的有效值為110 V
D．電動勢瞬時(shí)值表達(dá)式為e=112$\sqrt{2}$cos100πtV

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