Question

[物理——選修3-4]（15分)

(1)（6分）振源以原點O為平衡位置，沿y軸方向做簡諧運動，它發(fā)出的簡諧波在x軸上以v=2m/s沿正方向傳播，在某一時刻的波形如圖所示。在原點的右方有一質(zhì)元P從圖示時刻開始，經(jīng)過0．5s在x軸下方且向上運動，則質(zhì)元P所在的位置可能是

A 0.5m B 1.5m C 2.5m D 3.5m

(2)（9分）如圖，矩形ABCD為一水平放置的玻璃磚的截面，在截面所在平面有一細(xì)束激光照射玻璃磚，入射點距底面的高度為h，反射光線和折射光線與底面所在平面的交點到AB的距離分別和，在截面所在平面內(nèi)，改變激光束在AB面上入射點的高度與入射角的大小，當(dāng)折射光線與底面的交點到AB的距離為時，光線恰好不能從底面射出，求此時入射點距離底面的高度H。

Answer 1

（1）C；（2）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)波形圖得到波長為4m，故周期為：T==2s，t=0.5s=，質(zhì)點P經(jīng)過0.5s在x軸下方且向上運動，故0時刻質(zhì)點P在平衡位置下方且向下運動，故是2m到3m之間的某點。

（2）設(shè)玻璃磚的折射率為n，入射角和反射角為，折射角為，由光的折射定律

根據(jù)幾何關(guān)系，有

聯(lián)立以上各式得

根據(jù)題意，折射光線在某一點剛好無法從底面射出，此時發(fā)生全反射。設(shè)在底面發(fā)生全反射時的入射角為，有

由幾何關(guān)系得

聯(lián)立可得

考點：波的圖像、光的折射