(1)一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示,此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v,經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同,再經(jīng)過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同,則下列判斷中正確的有
ADE
ADE

A.波沿x軸正方向傳播,波速為5m/s
B.波沿x軸負(fù)方向傳播,波速為5m/s
C.質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等、方向總是相反
D.若某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波谷處,則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處
E.從圖示位置開始計(jì)時(shí),在2.2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的位移為-20cm
(2)如圖所示,AOB是
1
4
圓柱玻璃磚的截面圖,玻璃的折射率為
2
.今有一束平行光線以45°的入射角入射到玻璃磚的AO面,這些光線只有一部分能從AB面射出,并假設(shè)凡是射到OB面上的光線全部被吸收,也不考慮OA面的反射作用.試求圓柱AB面上能射出光線的面積占AB表面積的幾分之幾?.
分析:(1)由圖讀出波長λ=6m.根據(jù)圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v,經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到關(guān)于平衡位置對稱的位置,再經(jīng)過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同時(shí),回到原來位置,完成一次全振動(dòng),則P振動(dòng)的周期T=1.2s,而且圖示時(shí)刻P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)沿y軸正方向,可判斷出波沿+x方向傳播.根據(jù)波速、波長和周期的關(guān)系求出波速的大。畧D示時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小相等、方向相反,但它們平衡位置之間的距離不是半個(gè)波長的奇數(shù)倍,位移不是總是相反.質(zhì)點(diǎn)M與P是反相點(diǎn),振動(dòng)情況總是相反.從圖示位置開始計(jì)時(shí),在2.2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)波谷.
(2)根據(jù)折射定律和全反射時(shí)sinC=
1
n
,結(jié)合幾何關(guān)系求出圓柱AB面上能射出光線的面積占AB表面積的幾分之幾.
解答:解:(1)A、由圖讀出波長λ=6m,根據(jù)已知條件分析得到周期T=1.2s,由公式v=
λ
T
=5m/s
,而且圖示時(shí)刻P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向,則沿波+x方向傳播.故A正確.B錯(cuò)誤.
C、圖示時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小相等、方向相反,但它們平衡位置之間的距離不是半個(gè)波長的奇數(shù)倍,位移不是總是相反.故C錯(cuò)誤.
D、質(zhì)點(diǎn)M與P平衡位置間相距半個(gè)波長,振動(dòng)情況總是相反,M質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處,P質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處.故D正確.
E、波的周期T=1.2s,從圖示位置開始計(jì)時(shí),在2.2s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的位置與1.0s時(shí)刻的位置相同,到達(dá)波谷,位移為-20cm.故E正確.
故答案為:ADE.
(2)解:假設(shè)光線從P點(diǎn)入射到C點(diǎn)恰好發(fā)生全反射.
光路圖如右圖所示              
n=
sin450
sinr
得 r=30°.
∠PCO為臨界角
則∠PCO=arcsin
1
2
=450         
則∠POC=180°一450一600=750,
∠COB=15°               
可以判斷出PC以下的光線才能從圓柱面射出
即圓柱面上BC部分有光線射出.
BC
AB
=
15°
90°
=
1
6

答:圓柱面AB上有
1
6
的表面積能透射出光線來.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握波動(dòng)和振動(dòng)的關(guān)系,以及掌握折射定律,能夠運(yùn)用幾何關(guān)系靈活求解.
練習(xí)冊系列答案
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CD
CD
(填入正確選項(xiàng)前的字母.選對1個(gè)給2分,選對2個(gè)給4分;選錯(cuò)1個(gè)扣2分,最低得0分).
A.周期為4.0s                 B.振幅為20cm
C.傳播方向沿x軸正向         D.傳播速度為10m/s
(2)一賽艇停在平靜的水面上,賽艇前端有一標(biāo)記P離水面的高度為h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;賽艇正前方離賽艇前端s1=0.8m處有一浮標(biāo),示意如圖.一潛水員在浮標(biāo)前方s2=3.0m處下潛到深度為h2=4.0m時(shí),看到標(biāo)記剛好被浮標(biāo)擋住,此處看不到船尾端Q;繼續(xù)下潛△h=4.0m,恰好能看見Q.求
( i)水的折射率n;
( ii)賽艇的長度l.(可用根式表示)

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在下列四幅圖中,Q點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是
BC
BC


(2)用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm,雙縫到屏的距離為l=6.0m,測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是多少?假如把整個(gè)干涉裝置放入折射率為
43
的水中,這時(shí)屏上的明條紋間距是多少?

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精英家教網(wǎng)(1)一列簡諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形圖象如圖甲所示,此時(shí)波中的質(zhì)點(diǎn)M正處于平衡位置,且沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng).到t2=0.7s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第二次到達(dá)y軸正方向最大位移處.試確定該波傳播方向并求波速大。
(2)如圖乙所示,半徑為R的
1
4
透明圓柱體固定于地面上,圓柱體對紅光的折射率為n=
2
3
3
.今讓一束平行于地面的紅光射向圓柱體左側(cè),經(jīng)折射部分紅光照射到其右側(cè)地面上.在AB弧上恰好發(fā)生全反射的光線經(jīng)反射后射到地面上某點(diǎn),求該點(diǎn)
到O點(diǎn)的距離d.

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方向傳播(填“正”或“負(fù)”),波速大小為
 
m/s,t=10.0s時(shí)刻,x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移為
 
m.
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(2)如圖2所示,是一種折射率n=1.5的棱鏡,用于某種光學(xué)儀器中,現(xiàn)有一束光線沿MN方向射到棱鏡的AB面上,入射角的大小i=arcsin0.75(即:sini=0.75),求:
①光在棱鏡中傳播的速率.
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