Question

[物理一選修3－4]（15分）

（1）（6分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時(shí)刻波形圖如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn)，t＋0.6s時(shí)刻，這列波剛好傳到Q點(diǎn)，波形如圖中的虛線所示，a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，則以下說法正確的是（   ）

A．這列波的波速為16.7m/s

B．質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程一定等于30cm

C．質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程一定等于30cm

D．從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)平衡位置時(shí)，恰好是s這個(gè)時(shí)刻

E．當(dāng)t+0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同

（2）（9分）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑．請(qǐng)畫出光路圖，并求兩個(gè)光斑之間的距離L．

 

Answer 1

【答案】

(1) BDE(2)

【解析】

試題分析：

(1)由圖可知，波的波長為40m；兩列波相距，故周期； 

波速，,A錯(cuò)誤，

質(zhì)點(diǎn)a在平衡位置上下振動(dòng)，振動(dòng)的最少時(shí)間為，故振幅最小為30cm，故B錯(cuò)誤；

因?yàn)镃振動(dòng)的周期不確定，只有當(dāng)n=0時(shí)，有c振動(dòng)了個(gè)周期，c的路程為30cm，C錯(cuò)誤，

a點(diǎn)在實(shí)線位置時(shí)向上振動(dòng)，第一次到達(dá)平衡位置時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性可得恰好是s這個(gè)時(shí)刻，D正確，

在 t 時(shí)刻，因波沿X軸正方向傳播，所以此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P是向上振動(dòng)的，經(jīng)0.5秒后，P是正在向下振動(dòng)（負(fù)位移），是經(jīng)過平衡位置后向下運(yùn)動(dòng)0.1秒；而質(zhì)點(diǎn)b是正在向上振動(dòng)的（負(fù)位移），是到達(dá)最低點(diǎn)后向上運(yùn)動(dòng)0.1秒，因?yàn)?.2秒等于，可見此時(shí)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移是相同的．故E正確；

BDE  每個(gè)2分（9分）

畫出如圖光路圖，（3分）

設(shè)折射角為r，根據(jù)折射定律

                      

解得                     (3分)  

由幾何知識(shí)得，ΔOPQ為直角三角形，所以兩個(gè)光斑PQ之間的距離

     

解得               (3分)

考點(diǎn):考查了橫波傳播規(guī)律以及光的折射定律

點(diǎn)評(píng)：一定要注意波的多解性，在解決光的折射問題時(shí)，需要結(jié)合幾何知識(shí)分析