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精英家教網物理  選修3-4
(1)一列簡諧橫波沿x軸傳播.t=0時的波形如圖甲所示,質點A與質點B相距l(xiāng)m,A點速度沿y軸正方向;t=0.02s時,質點A第一次到達正向最大位移處.由此可知
A.此波的傳播速度為25m/s
B.此波沿x軸負方向傳播
C.從t=0時起,經過0.04s,質點A沿波傳播方向遷移了1m
D.在t=0.04s時,質點B處在平衡位置,速度沿y軸負方向
(2)一棱鏡的截面為直角三角形ABC,∠A=30°,斜邊AB=a,棱鏡材料的折射率為n=
2
.在此截面所在的平面內,一條光線以45°的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡后射出的點的位置(不考慮光線沿原來路返回的情況).
分析:(1)由質點A與B之間的距離等于半個波長求出波長.圖示時刻,質點A經過
1
4
周期
第一次到達正向最大位移,求出周期,再求出波速.根據A質點的振動方向判斷波的傳播方向,簡諧波向前傳播過程中質點不向前遷移.根據t=0.04s與周期的關系,分析質點B的位置和速度方向.
(2)根據折射定律求出光線在AC面的折射角.分光線從法線左側和右側射入棱鏡作出光路圖,由幾何知識研究棱鏡后射出的點的位置.
解答:解:(1)A、由題可知,波長λ等于AB間距離的兩倍,則λ=2m.t=0.02s=
1
4
T
,則周期T=0.08s,則波速v=
v
T
=25m/s.故A正確.
B、圖示時刻A點速度沿y軸正方,比右側的波峰振動遲,所以波沿x軸負方向傳播.故B正確.
C、簡諧運動傳播的過程中,質點A只在自己的平衡位置附近振動,并不向前遷移.故C錯誤.
D、t=0時刻B質點經過平衡位置沿y軸正方向運動,由于t=0.04s=
T
2
,則在t=0.04s時,質點B處在平衡位置,速度沿y軸正方向.故D錯誤.
故選AB
(2)設入射角為i,折射角為r,
由折射定律得:n=
sin
sinr
 
由已知條件:n=
2
,i=45°,代入解得:r=30°
如果入射光線在法線的右側,光路圖如圖1所示.設出射點為F,由幾何關系可得精英家教網
AF=
1
2
ABcos30°?cos30°=
3
8
a

即出射點在AB邊上離A點
3
8
a
的位置.
如果入射光線在法線的左側,光路圖如圖2所示.設折射光線與AB的交點為D.由幾何關系可知,在D點的入射角θ=60°,
設全發(fā)射的臨界角為C,則:sinC=
1
n
=
2
2

得:C=45°⑥
因此,光在D點全反射.
設此光線的出射點為E,由幾何關系得:
∠DEB=90°,
BD=a-2AF=
1
4
a

則:BE=BDsin30°
1
8
a
,即出射點在BC邊上離B點
1
8
a
的位置.
答:
(1)故選AB;
(2)如果入射光線在法線的右側,出射點在AB邊上離A點
3
8
a
的位置.如果入射光線在法線的左側,出射點在BC邊上離B點
1
8
a
的位置.
點評:第1題根據時間研究周期,根據空間距離研究波長是常用的思路.第2題考慮問題要全面,不能漏解.要畫出光路圖,光從棱鏡射向空氣要考慮能否產生全反射.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

物理-選修3-4
(1)如圖1所示,兩束單色光a、b分別照射到玻璃三棱鏡AC面上,穿過三棱鏡后互相平行,則
BC
BC

A.a光頻率高
B.b光頻率高
C.a光穿過棱鏡時間短
D.b光穿過棱鏡時間短
(2)P、Q是一列簡諧橫波中的兩質點,P、Q兩點的平衡位置相距15m,各自的振動圖象如圖2所示.
①此列波的頻率是多少?
②如果P比Q離波源近,且P點和Q點平衡位置間的距離小于1個波長,畫出t=0時刻P、Q間的波形圖,在圖上標出P、Q點,并求出波速.

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科目:高中物理 來源: 題型:

[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.由此可以得出的結論是
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,質點P出現第三次波峰,試求質點Q第一次出現波峰的時間.
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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理---選修3-4]
(1)某學習小組在探究三棱鏡對光的色散的實驗中,用一束含有兩種A、B不同顏色的光束以一定的角度從三棱鏡的一邊射入,并從另一面折射出,如圖1所示.由此我們可以知道
 

A.在同種介質中,A光的波長比B光的波長長
B.從空氣中以相同的入射角射入同樣的介質中,A光的折射角比B光的小
C.A、B兩種光在水中的速度一樣大
D.A、B兩種光從相同的介質入射到空氣中,B光先發(fā)生全反射
(2)如圖2所示的實線是某時刻的波形圖象,虛線是經過0.2s時的波形圖象.
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(1)假定波向左傳播,求它傳播的可能距離.
(2)若這列波向右傳播,求它的最大周期.
(3)假定波速是35m/s,求波的傳播方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

物理--選修3-4
(1)一列簡諧橫波沿直線ab傳播,ab=2m,a、b兩點的振動情況如圖所示,下列說法中正確的是
 

A.若波沿直線ab向右傳播,波速可能是
2
43
m/s
B.若波沿直線ab向右傳播,波長可能是
8
5
m
C.若波沿直線ab向左傳播,波速可能大于
2
3
m/s
D.若波沿直線ab向左傳播,波長可能大于8m
(2)如圖所示,由某種透明物質制成的直角三棱鏡ABC,折射率為n,∠A=30°.一細束光線在紙面內從O點射人棱鏡,光線與AB面間的垂線夾角為α,通過觀察發(fā)現此時無光線從AC面射出,有光線垂直于BC面從棱鏡射出.稍稍減小α,則可以觀察到AC面有光線從棱鏡射出.求:
①該透明物質的折射率n.
②光線與AB面間的夾角α.(結果可以用夾角α的三角函數表示)
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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理--選修3-4]
(1)如圖所示為半圓形的玻璃磚,C為AB的中點.a、b兩束不同頻率的單色可見細光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚,且兩束光在AB面上入射點到C點的距離相等,兩束光折射后相交于圖中的P點,以下判斷正確的是
BD
BD
(填入正確選項前的字母)
A.在真空中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度
B.在真空中,a光的波長大于b光的波長
C.a光通過玻璃磚的時間大于b光通過玻璃磚的時間
D.若a、b兩束光從同一介質射入真空過程中,a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角
(2)如圖,質點O在垂直x軸方向上做簡諧運動,形成沿x軸正方向傳播的橫波.在t=0時刻質點O開始向下運動,經0.4s第一次形成圖示波形,求位于x=5m處的質點B再經過多長時間第一次到達波峰?

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