[物理--选修3-4](1)一列周期为T的简谐横波沿X轴传播,t=0时刻的波形如图1所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的

[物理--选修3-4](1)一列周期为T的简谐横波沿X轴传播,t=0时刻的波形如图1所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的

题型:不详难度:来源:
[物理--选修3-4]
(1)一列周期为T的简谐横波沿X轴传播,t=0时刻的波形如图1所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为:xa=2.5m,xb=5.5m,则______
A.当a质点处在波峰时,b质点恰在波谷
B.T=T/4时a质点正在向y轴负方向运动
C.T=3T/4时.b质点正在向y轴负方向运动
D.在某-时刻,a、b两质点的位移和速度可能相同
(2)如图2所示是种折射率n=1.5的棱镜,现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上.入射角的正弦值为Sini=O.75.求:①光在棱镜中传播的速率;
②通过汁算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到A.B面上的光线).
答案
(1)由图知,波长λ=4m,ab平衡位置间的距离为△x=3m=
3
4
λ
,则当a质点处在波峰时,b质点不可能在波谷.故A错误.
B、图1时刻,a质点正在向上运动,则t=
1
4
T时a质点正在向y轴正方向运动.故B错误.
C、图1时刻,b质点正在向下运动,t=
3
4
T时b质点正在向y轴方向运动.故C正确.
D、由于a、b平衡位置间的距离为
3
4
波长,结合波形得知,两质点的位移和速度不可能都相同.故D错误.
故选C
(2)①由n=
c
v
得,光在棱镜中传播的速率为 v=
c
n
=
3×108
2
m/s=2×108m/s
②设光线进入棱镜的折射角为r,由n=
sini
sinr
,得
sinr=
sini
n
=0.5,得r=30°
光线射到BC界面时的入射角为i1=90°-45°=45°
设棱镜的临界角为C,则sinC=
1
n
=
2
3


2
2
,得C<45°,所以光线在BC边发生全反射,根据几何知识得到,光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直,光路图如图.
答:(1)C;
(2)光在棱镜中传播的速率为2×108m/s.光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直,光路图如图.
举一反三
(选修:3-4)
(1)如图所示为某介质中一列简谐横波的图象,若波的周期为2.0s,a、b、c为介质中三个相同的质点.以下说法正确的是:
A.波的传播速度为4m/s
B.若这一时刻b点的速度方向沿y轴正方向,则波沿x轴负方向传播
C.图示时刻质点a、b、c的加速度大小之比为1:2:3
D.经过l.0s,质点a、b、c通过的路程均为60cm
(2)一半径为R的
1
4
球体放置在水平面上,球体由折射率为


3
的透明材料制成.现有一束位于球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示,已知入射光线与桌面的距离为


3
2
R
.求出射角θ.
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[物理--选修3-4]
(1)如图1所示为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,波速为1cm/s,此时P点沿-y轴方向运动,关于图上x=0.3cm处的Q点的说法正确的是______
A.t=0时,速度方向沿-y轴方向
B.t=0.1s时,速度最大
C.t=0.1s时,加速度方向沿-y轴方向
D.t=0.3s时,加速度为零
(2)一半径为R的
1
4
球体放置在水平面上,球体由折射率为


3
的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从球体竖直表面射出,如图所示.已知入射光线与桌面的距离为


3
R
2
.求出射角θ.
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A与B是两束平行的单色光,它们从空气射入水中的折射角分别为rA、rB,若rA>rB;则(  )
A.在空气中A的波长大于B的波长
B.在水中A的传播速度大于B的传播速度
C.A的频率大于B的频率
D.在水中A的波长小于B的波长
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一束单色光从空气射入水中,下列说法正确的是(  )
A.光的频率变大B.光的频率不变
C.光的波长变长D.光的波长不变
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一束光从真空射人某介质,当入射角为45°时,其折射角为30°,则该介质的折射率为n______.
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