(12分)(2011•海南)(1)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm.关
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(12分)(2011•海南)(1)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm.关
题型:不详
难度:
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(12分)(2011•海南)(1)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是
(填入正确选项前的字母.选对1个给2分,选对2个给4分;选错1个扣2分,最低得0分).
A.周期为4.0s
B.振幅为20cm
C.传播方向沿x轴正向
D.传播速度为10m/s
(2)一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h
1
=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端s
1
=0.8m处有一浮标,示意如图.一潜水员在浮标前方s
2
=3.0m处下潜到深度为h
2
=4.0m时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜△h=4.0m,恰好能看见Q.求
( i)水的折射率n;
( ii)赛艇的长度l.(可用根式表示)
答案
(1)CD(2)( i)
( ii)
解析
试题分析:(1)由简谐运动的表达式可知该波的周期,由图象可知该波的振幅、波长;则可求得波速;由带动法可知P点的振动方向;
(2)i由题意可作出光路图,由几何关系可知入射角和折射角,则可求得折射率;
ii由题意可知潜水员和Q点的连线与水平方向夹角刚好为临界角,由几何关系可解得赛艇的长度.
解:(1)ω=5π周期为:
,由波的图象得:振幅A=10cm、波长λ=4m,故波速为
,p点在t=0时振动方向为正y方向,波向正x方向传播
故答案为CD;
(2)( i)设过P点光线,恰好被浮子挡住时,入射角、折射角分别为:α、β则:
①、
②、
③由①②③得:
( ii)潜水员和Q点连线与竖直方向的夹角刚好为临界角C,则:
④
由几何知识解得:cotC=
⑤
由④⑤得:
点评:本题以光的直线传播为基础,利用几何知识,研究光传播到两种介质的界面时发生的反射、折射、全反射、色散等现象和它们表现的规律,即光的反射和折射定律,难点是光的全反射及其应用.
举一反三
如图为一个透明均匀玻璃圆柱,其横截面如图所示,由a、b两种单色光组成的复色光通过A点射入,分别从B、C射出,则下列说法正确的是
A.a光的折射率大于b光的折射率
B.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.a、b两种单色光分别从B、C射出时折射角相等
D.a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉条纹间距b的较大
题型:不详
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某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面积如图所示,O为AB中点,∠BAC=30°,半圆形透明物质I的折射率为
,透明物质II的折射率为n
2
。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出;
①该透明物质II的折射率n
2
;
②光线在透明物质II中的传播速率大小
;
③光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。
题型:不详
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(9分)如图所示,折射率n=
的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方,其平面AB到MN的距离为h=10cm一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上的O′点.现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动,经玻璃砖后射到光屏上的光点将向哪个方向移动?光点离O′点最远是多少?
题型:不详
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(9分)如图所示是一透明的折射率为
的圆柱体,其半径R=20cm, O点为圆心,AB为其中的一直径。今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体,已知真空中光速为c=3.0×10
8
m/s。
①求光在圆柱体中的传播速度;
②假如在该平行光中有经圆柱体折射后刚好到达B点,则该光线在圆柱体中的传播时间为多少?
题型:不详
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如图所示,有一半球形玻璃砖,Ⅰ、Ⅱ两束不同频率的单色光从玻璃砖底边平行射入,a、b为入射点(均在玻璃砖底边圆心O的左侧),两束光进入玻璃砖后一起射到O’点,O’O垂直底边,下列说法正确的是
A.从O’点射出的一定是一束复色光,并且平行Ⅰ、Ⅱ两束入射光
B.用同一装置做双缝干涉实验,Ⅱ光的条纹间距较小
C.在玻璃砖中的速度Ⅰ光比Ⅱ光小
D.若将Ⅰ光的入射点a左移一点,则两束平行光的出射光线也一定平行
题型:不详
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