Question

 （選修模塊3－4）（12分）

   （1）介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為θ，則下列說法正確的是_____________

A．該介質(zhì)對(duì)單色光的折射率等于

B．此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度等于csinθ，式中c表示真空中的光速

C．此單色光在該介質(zhì)中的波長是真空中波長的倍

D．此單色光在該介質(zhì)中的頻率是真空中頻率的倍

   （2）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，已知在t=1.1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P出現(xiàn)第三次波峰，那么質(zhì)點(diǎn)Q第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間是_____________s。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  （3）如圖所示，ABC為直角三棱鏡，BC邊長為16 cm，AB邊長為32 cm，有一束很強(qiáng)的細(xì)光束OP射到BC邊上，入射點(diǎn)P為BC的中點(diǎn)，OP與BC的夾角為30°，該光束從P點(diǎn)進(jìn)入棱鏡后再經(jīng)AC面反射沿與AC平行的MN方向射出，其中M為AC邊上的一點(diǎn)，AM=8cm。準(zhǔn)確作出棱鏡內(nèi)部的光路圖（不必寫出作圖過程），注明并求出棱鏡的折射率是多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 

答案：（1）ABC（2分）

   （2）0.8s （2分）

   （3）光路如圖所示（2分），（2分）

解析：（1）由臨界角的定義知A正確；

再由得B正確；在折射過程中光

的頻率不變，由得，

C正確、D錯(cuò)誤。

   （2）由圖可知t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P正處于平衡位置且運(yùn)動(dòng)方向向下，質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)要經(jīng)過T的時(shí)間才能出現(xiàn)波峰（y軸正向最大值）；又經(jīng)過了2T的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P 第三次出現(xiàn)波峰，有T+2T=1.1s。

所以簡諧橫波的周期為T=0.4s；

由波形圖象可以知道波長=2m，

所以波的傳播速度為==5m/s。

在t=0時(shí)刻時(shí)波的第一個(gè)波峰位于x=1m處，它以5m/s的速度向Q點(diǎn)（x=5m）方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)該波峰運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，即Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰。

所以質(zhì)點(diǎn)Q第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為t==0.8s

   （3）光路如圖所示（2分）

利用幾何知識(shí)：∠A=30°，BC面的折射角r=30°

由折射率定義：==（2分）