Question

（2008?揭陽二模）[適合選修3-4模塊的考生]
（1）做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在不同時(shí)刻通過同一確定位置（非平衡位置和最大位移處）時(shí)必定相同的物理量是下列的哪些

a、c、d、e、f

；在通過平衡位置時(shí)具有最大值的物理量是下列的哪些

b、e、g

．（填代號(hào)）
a．加速度；b．速度；c．位移；d．回復(fù)力；e．動(dòng)能；f．勢能；g．動(dòng)量．
（2）如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同．請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小．

Answer 1

分析：（1）簡諧運(yùn)動(dòng)具有周期性，每次通過同一位置時(shí)，一定相同的物理量是位移、加速度、回復(fù)力、動(dòng)能和勢能．在通過平衡位置時(shí)具有最大值的物理量有速度，以及與速度有關(guān)的量．
（2）根據(jù)折射率公式n=

sini

sinr

、v=

c

n

、臨界角公式sinC=

1

n

進(jìn)行分析．

解答：解：（1）根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的周期性可知，質(zhì)點(diǎn)通過同一確定位置時(shí)位移一定相同，根據(jù)F=-kx、a=-

kx

m

可知，回復(fù)力、加速度也相同．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得知，動(dòng)能和勢能也相同．故相同的物理量有：a、c、d、e、f；
通過平衡位置時(shí)，速度最大，則動(dòng)能、動(dòng)量也最大．故在通過平衡位置時(shí)具有最大值的物理量有：b、e、g．
（2）由題，紅光與紫光在兩種介質(zhì)中入射角和折射角相等，由折射率公式n=

sini

sinr

知：介質(zhì)1對紅光的折射率等于介質(zhì)2對紫光的折射率；
由公式v=

c

n

知，紅光在介質(zhì)1中的傳播速度和紫光在介質(zhì)2中的傳播速度相等；
由臨界角公式sinC=

1

n

知，紅光在介質(zhì)1中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)2中發(fā)生全反射的臨界角相等
故答案為：
（1）a、c、d、e、f；b、e、g．
（2）①介質(zhì)1對紅光的折射率等于介質(zhì)2對紫光的折射率；
②紅光在介質(zhì)1中的傳播速度和紫光在介質(zhì)2中的傳播速度相等；
③紅光在介質(zhì)1中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)2中發(fā)生全反射的臨界角相等

點(diǎn)評：從本題看出在同一介質(zhì)中紫光比紅光的折射率大；在同一介質(zhì)中紅光比紫光的傳播速度大；在同一介質(zhì)中紅光比紫光發(fā)生全反射的臨界角大等．