练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    13．如图所示，截面为三角形透明介质的三棱镜，三个顶角分别为∠A=60°，∠B=75°，∠C=45°，介质的折射率n=$\sqrt{3}$，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小i=60°，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，求：
    ①光在棱镜中传播的速率；
    ②画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出必要的计算过程．（不考虑返回到AB和BC面上的光线）

    分析 ①光在棱镜中传播的速率应根据公式v=$\frac{c}{n}$求解．
    ②已知折射率n和入射角的正弦sini，根据折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$求出折射角．由公式sinC=$\frac{1}{n}$求得临界角C．由几何知识求出光线射到BC面的入射角，根据入射角与临界角的大小关系，判断光线在BC面上能否发生全反射，再进一步确定此束光线射出棱镜后的方向．

    解答 解：①光在棱镜中传播的速率：v=$\frac{c}{n}$=$\frac{3×1{0}^{8}}{\sqrt{3}}$=$\sqrt{3}$×108m/s；
    ②设此束光从AB面射入棱镜后的折射角为r，由折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$得：$\sqrt{3}$=$\frac{sin60°}{sinr}$
    解得：r=30°．
    显然光线从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于底边AC，由图中几何关系可得，光线在BC面上的入射角θ=45°
    设临界角为C，则由sinC=$\frac{1}{n}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$，sinθ=$\frac{\sqrt{2}}{2}$
    可得 θ＞C
    故光线在BC面上发生全反射后，根据几何知识和反射定律得知，光线将垂直于底面AC方向由图中Q点射出棱镜．光路如图所示．
    答：
    ①光在棱镜中传播的速率是2.0×108m．
    ②光路如图所示．

    点评 本题是折射定律、光速公式和全反射知识的综合应用．当光从光密介质射入光疏介质时要考虑能否发生全反射．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．冰壶在水平而上某次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员给冰壶施加一水平恒力将静止于A点的冰壶（视为质点）沿直线AD推到B点放手，最后冰壶停于D点．已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，AB=CD=l、BC=7l，重力加速度为g．求：
    （1）冰壶经过B点时的速率；
    （2）冰壶在CD段与在AB段运动的时间之比．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．如图（1），正三角形金属线框水平放置，总电阻为1Ω，边长为3m，处在两个半径均为1m的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变，B2垂直水平面向里，大小随时间变化，B1、B2的值如图（2）．则t=0.6s时穿过线框的磁通量为1Wb，t=0.3s时线框整体受到的安培力为13.75N．（取π≈3）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空．将电量为q的点电荷置于z轴上z=h处，则在平面xOy上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z=$\frac{h}{2}$处的场强大小为（k为静电力常量）（　　）
    A．k$\frac{4q}{{r}^{2}}$B．k$\frac{4q}{9{r}^{2}}$C．k$\frac{32q}{9{r}^{2}}$D．k$\frac{40q}{9{r}^{2}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．下列说法中正确是（　　）
    A．橡胶无固定熔点，是非晶体
    B．热机的效率可以等于100%
    C．物体的温度越高，其分子平均动能越大
    D．悬浮在水中的花粉的运动是无规则的，说明水分子的运动也是无规则的
    E．若1mol氧气的体积为V，阿伏伽德罗常数为NA，则每个氧气分子的体积为$\frac{V}{N_A}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．下列说法正确的是（　　）
    A．扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动
    B．气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大
    C．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大，后变小，再变大
    D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
    E．一定质量的理想气体体积增大时，压强一定减小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．一列简谐波沿x轴正方向传播，频率为10Hz，t=0时刻的波形如图所示，介质中质点A的平衡位置在xA=8cm处，质点B的平衡位置在xB=16cm处．试求：当质点A的状态与图示时刻质点B的运动状态相同时所需的最短时间t．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．将一只苹果水平抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹，不计空气阻力．下列说法中正确的是（　　）
    A．苹果通过第1个窗户所用的时间最短
    B．苹果通过第1个窗户的过程中，重力做功最多
    C．苹果通过第3个窗户的过程中，重力的平均功率最大
    D．苹果通过第3个窗户的过程中，竖直方向的平均速度最小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    3．如图所示，在一条直线上的三点分别放置QA=+3×10-5C、QB=-4×10-5C、QC=+3×10-5C的A、B、C点电荷，则作用在点电荷A上的作用力的大小为8.1N．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案