[物理--選修3-4]
(1)如圖1所示,一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光.比較a、b、c三束光,可知
BD
BD

A.當(dāng)它們在真空中傳播時(shí),c光的波長最長
B.當(dāng)它們在玻璃中傳播時(shí),c光的速度最小
C.若它們都從玻璃射向空氣,c光發(fā)生全反射的臨界角最大
D.若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),c光照射出光電子的最大初動(dòng)能最大
(2)如圖為一列簡諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形圖象,此時(shí)波中質(zhì)點(diǎn)M正處于平衡位置,運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,到t2=0.55s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M恰好第三次到達(dá)y軸正方向最大位移處.試求:
(1)該波傳播方向;
(2)該波波速大;
(3)從t1=0到t3=1.2s,波中質(zhì)點(diǎn)N走過的路程和相對于平衡位置的位移分別是多少?
分析:(1)根據(jù)光的偏折程度比較出光的折射率大小,從而比較出頻率的大小,波長以及在介質(zhì)中的速度和臨界角大。
(2)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,運(yùn)用“上下坡法”得出波的傳播方向.
通過圖象求出波長,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況根據(jù)周期性得出質(zhì)點(diǎn)的周期,即波的周期,通過波長和周期求出波速.
質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)的路程等于4倍的振幅,位移為相對平衡位置的距離.
解答:解:(1)A、c光偏折最厲害,則c光的折射率最大,a光的折射率最小,所以c光的頻率最大,a光的頻率最。鶕(jù)λ=
c
f
知,c光的波長最短.故A錯(cuò)誤.
B、c光的折射率最大,根據(jù)v=
c
n
,知c光在玻璃中傳播的速度最。蔅正確.
C、c光的折射率最大,根據(jù)sinC=
1
n
,知c光的臨界角最小.故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)光電效應(yīng)方程知,入射光的頻率越大,則光電子的最大初動(dòng)能越大.c光光子頻率最大,則最大初動(dòng)能大.故D正確.
故選BD.
(2)①根據(jù)“上下坡法”知,該波沿x軸負(fù)方向傳播
②該波的周期滿足:t2-t1=2
3
4
T

解得T=0.2s
由圖知波長λ=4.0m
則波速v=
λ
T
=20m/s

③質(zhì)點(diǎn)N完成振動(dòng)的次數(shù)N=
1.2
0.2
=6

則質(zhì)點(diǎn)N走過的路程s=6×20=120cm,位移為2.5cm.
答:①波沿x軸負(fù)方向傳播.
②該波波速大小為20m/s.
③波中質(zhì)點(diǎn)N走過的路程為120cm,相對平衡位置的位移為2.5cm.
點(diǎn)評:本題考查了光的折射,以及波動(dòng)和振動(dòng)的關(guān)系.知道折射率、頻率、波長、臨界角、在介質(zhì)中的速度等大小關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
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(shí)刻的圖象,圖乙所示為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)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(shí)P點(diǎn)的位移為-0.2m
D.從t=0時(shí)刻開始P點(diǎn)的振動(dòng)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(shí)刻這列波的波形如圖所示.則a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(shí)開始計(jì)時(shí),此時(shí)P點(diǎn)從平衡位置開始沿y軸正方向振動(dòng).在t=1.1s時(shí),PM間第一次形成圖示波形,此時(shí)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(dòng)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(shí)刻的波形如圖2所示,已知在t=1.1s時(shí)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(shí)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(dòng)時(shí),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(shí)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(shí)O點(diǎn)正通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng),OM之間還有一個(gè)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(dòng)頻率為2Hz
D.振源O的振動(dòng)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(gè)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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