[物理--選修3-4]
(1)如圖1所示,a、b兩束不同頻率的單色光以45°的入射角射到玻璃磚的上表面上,入射點(diǎn)分別為A、B.直線OO?垂直玻璃磚與玻璃磚上表面相交于E點(diǎn).A、B到E的距離相等.a(chǎn)、b兩束光與直線OO?在同一平面內(nèi)(即圖中紙面內(nèi)).經(jīng)過玻璃磚后,a、b兩束光相交于圖中的P點(diǎn).則下列判斷中正確的是
D
D

A.在真空中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度
B.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
C.同時增大入射角,則b光的出射光線先消失
D.對同一雙縫干涉裝置,a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬
(2)如圖2所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,波的傳播速度v=2m/s,試求:
①x=4m處質(zhì)點(diǎn)的振動函數(shù)表達(dá)式;
②x=5m處質(zhì)點(diǎn)在0~4.5s內(nèi)通過的路程s.
分析:(1)解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)光路圖首先判斷出a、b兩光的折射率大小,然后依據(jù)相關(guān)知識即可正確解答.
(2)根據(jù)圖象知道振幅、波長,從而可求周期、角速度,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)帶動法判斷開始振動方向,一個周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4A.
解答:解:(1)A、真空中各種光的速度相同,故A錯誤;
B、根據(jù)平行玻璃磚的特點(diǎn)可知:出射光線和入射光線平行,由于兩光線在P點(diǎn)相遇,說明a光線通過玻璃磚后向右偏折的距離大于b想左偏折距離,因此a的折射角大,故玻璃對a的折射率小,根據(jù)n=
C
V
可知,在玻璃中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度,故B錯誤;
C、a的折射率小,容易發(fā)生全反射,同時增大入射角,則a光的出射光線先消失,故C錯誤;
D、折射率小的波長大,故對同一雙縫干涉裝置,a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬,故D正確.
故選D
(2)由圖象知波長為4m,周期T=
λ
V
=2s,角速度ω=
T
=π,x=4m處質(zhì)點(diǎn)開始振動方向向下,函數(shù)表達(dá)式為x=-0.05sinπt m;
一個周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4A,所以x=5m處質(zhì)點(diǎn)在0~4.5s內(nèi)通過的路程s=4A×
4.5
2
=4×0.05×2.25=0.45m
答:①x=4m處質(zhì)點(diǎn)的振動函數(shù)表達(dá)式x=-0.05sinπt m;
②x=5m處質(zhì)點(diǎn)在0~4.5s內(nèi)通過的路程0.45m.
點(diǎn)評:根據(jù)光路圖正確判斷光的折射率大小,然后根據(jù)折射率、波長、頻率、光速等之間的關(guān)系進(jìn)行求解,這些知識點(diǎn)是對學(xué)生的基本要求,平時要加強(qiáng)練習(xí).對振動圖象要知道各物理量的含義,能區(qū)分振動和波動圖象.
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相關(guān)習(xí)題

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【物理-選修3-4】
(1)如圖甲所示為一簡諧波在t=0時刻的圖象,圖乙所示為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象,則下列判斷正確的是
ADE
ADE

A.這列波的波速是2m/s
B.這列波的傳播方向沿x正方向
C.t=3.5s時P點(diǎn)的位移為-0.2m
D.從t=0時刻開始P點(diǎn)的振動方程為y=0.2sin(πt+π)m
E、若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,則該波所遇到的頻率為0.5Hz
(2)如圖丙所示,MNPQ是一塊截面為正方形的玻璃磚,其邊長MN=30cm.一束激光AB射到玻璃磚的MQ面上(入射點(diǎn)為B)進(jìn)入玻璃磚后在QP面上的F點(diǎn)(圖中未畫出)發(fā)生全反射,恰沿DC方向射出.其中B為MQ的中點(diǎn),∠ABM=30°,PD=7.5cm,∠CDN=30°.
①畫出激光束在玻璃磚內(nèi)的光路示意圖,求出QP面上的反射點(diǎn)F到Q點(diǎn)的距離QF;
②求出激光束在玻璃磚內(nèi)的傳播速度(真空中光速c=3×108m/s,sin37°=0.6).

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(2011?湖南一模)[物理--選修3-4]
(1)一列簡諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播,t=0時刻這列波的波形如圖所示.則a質(zhì)點(diǎn)的振動圖象為
(2)如圖所示,△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角θ=30°,P為垂直于直線BCD的光屏,現(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一條寬度等于
2
3
.
AB
的光帶,試作出光路圖并求棱鏡的折射率.

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[物理--選修3-4]
(1)一列簡諧橫波沿x軸正向傳播;從波傳到x=1.5m的P點(diǎn)時開始計時,此時P點(diǎn)從平衡位置開始沿y軸正方向振動.在t=1.1s時,PM間第一次形成圖示波形,此時x=5m的M點(diǎn)正好在平衡位置,如圖所示.下列說法正確的是
 

A.這列波的傳播周期是0.8s
B.這列波的傳播速度是5m/s
C.圖中P點(diǎn)振動方向沿y軸正方向
D.圖中P點(diǎn)的位移是y=5
2
cm
E.再過1.0s,質(zhì)元M點(diǎn)向沿x軸正向遷移5m
(2)如圖所示,MN是一條通過透明球體球心的直線,在真空中波長為λ0=564nm的單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體,B為入射點(diǎn),若出射光線CD與MN的交點(diǎn)P到球心O的距離是球半徑的
2
倍,且與MN所成的夾角α=30°.求:
①透明體的折射率n;
②此單色光在透明球體中的波長λ.
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[物理--選修3-4]
(1)如圖1所示,OO′是半圓柱形對稱面與紙面的交線.在圖內(nèi)有兩束與OO′平行且距OO′距離相等的單色光A和B,從玻璃磚射出后相交于OO′的下方的P點(diǎn).由此可以得出的結(jié)論是
A.A光在玻璃磚中的速度比B光在玻璃磚中的速度小
B.玻璃磚對A光的折射率比對B光的折射率小
C.在空氣中,A光的波長比B光的波長短
D.B光光子的能量比A光光子的能量小
(2)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時刻的波形如圖2所示,已知在t=1.1s時刻,質(zhì)點(diǎn)P出現(xiàn)第三次波峰,試求質(zhì)點(diǎn)Q第一次出現(xiàn)波峰的時間.
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【物理--選修3-4】
(1)如圖1所示,在平靜的水面上,當(dāng)振源O上下振動時,會形成以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓形水波,已知M、N、O三點(diǎn)在一條直線上,OM間距離為4.0m,ON間距離為2.0m,某時刻O點(diǎn)處在波峰位置,觀察著發(fā)現(xiàn)2s后此波峰傳到M點(diǎn),此時O點(diǎn)正通過平衡位置向下運(yùn)動,OM之間還有一個波峰.可以將水波近似視作簡諧波,則
AB
AB

A.此水波的傳播速度為2m/s
B.此水波的波長為3.2m
C.振源O的振動頻率為2Hz
D.振源O的振動頻率為1.6Hz
(2)如圖2所示,在水面MN下方同一豎直線上有兩個光源S1、S2,S1發(fā)出的頻率f1的單色光,S2發(fā)出頻率為f2單色光.已知水對頻率為f1的光的折射率為n1,對頻率f2的光的折射率為n2,且n2>n1.兩光源在水面上形成了半徑都為r的亮斑.求兩點(diǎn)光源間的距離.

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