I.如圖1甲為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,A、B是波中的兩個質(zhì)點,圖乙為質(zhì)點B從該時刻起的振動圖象.則下列判斷正確的是
A.該波沿x軸正方向傳播
B.該波的波速為10m/s
C.從該時刻起至A點第一次到達波谷所經(jīng)歷的時間為0.2s
D.經(jīng)過半個周期質(zhì)點B通過的路程比質(zhì)點A通過的路程大
II.一個水池內(nèi)盛有某種透明液體,液體的深度為H.在水池的底部中央放一點光源,其中一條光線以30°入射角射到液體與空氣的界面上,它的反射光線與折射光線的夾角為105°,如圖2所示.求:
(1)光在該液體中的傳播速度大;
(2)液體表面被光源照亮區(qū)域的面積.
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分析:I、由振動圖象和波動圖象分別讀出周期和波長.從振動圖象讀出t=0時刻質(zhì)點B的振動方向,由判斷出波傳播方向.根據(jù)波形的平移法求A點第一次到達波谷所經(jīng)歷的時間.根據(jù)簡諧運動的周期性可知,經(jīng)過半個周期質(zhì)點A、B路程相等.
II、(1)由題,已知入射角i=60°,折射角r=45°,根據(jù)折射定律求解該液體的折射率;
(2)當光恰好發(fā)生全反射,亮斑面積最大,由sinC=
1
n
可求出臨界角,再由幾何關系,可求出光斑面積.
解答:解:Ⅰ、A、由振動圖象乙知,t=0時,B質(zhì)點的振動方向向上,而在波動圖象甲上,根據(jù)波形的平移判斷可知,該波沿x軸正方向傳播.故A正確.
B、由甲、乙圖分別讀出,λ=12cm=0.12m,T=1.2s,則v=
λ
T
=0.1m/s.故B錯誤.
C、當圖示時刻離A點最近的波谷傳到A點時,A點第一次到達波谷,最近的波谷與A點平衡位置距離為x=8cm-6cm=2cm=0.02m
則經(jīng)歷的時間為t=
x
v
=
0.02
0.1
s=0.2s,故C正確.
D、A、B兩質(zhì)點都做簡諧運動,振幅A相等,經(jīng)過半個周期通過的路程都是2A=20cm.故D錯誤.精英家教網(wǎng)
故選AC
Ⅱ、(1)由圖知:入射角i=30°折射角r=45°
則折射率為n=
sini
sinr
=
2

光在該液體中的傳播速度大小v=
c
n
=
3×108
2
=2.12×108m/s
(2)若發(fā)生全反射,入射角C應滿足
由sinC=
1
n
可得:C=45°
由題意知,液體被照亮區(qū)域為一個圓形區(qū)域,其半徑為:R=HtanC=H
亮斑面積:S=πH2
答:(Ⅰ)AC;
(Ⅱ)光在該液體中的傳播速度大小為2.12×108m/s;
(2)液體表面被光源照亮區(qū)域的面積是πH2
點評:第Ⅰ題關鍵要理解波動圖象與振動圖象的聯(lián)系與區(qū)別,同時,讀圖要細心,數(shù)值和單位一起讀.判斷波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向關系是必備的能力.
第Ⅱ題考查光的折射定律與光的全反射現(xiàn)象,運用幾何知識來解題,同時注意全反射的條件.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑.如都作答則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)奧運祥云火炬的燃燒系統(tǒng)由燃氣罐(內(nèi)有液態(tài)丙烷)、穩(wěn)壓裝置和燃燒器三部分組成,當穩(wěn)壓閥打開以后,燃氣以氣態(tài)形式從氣罐里出來,經(jīng)過穩(wěn)壓閥后進入燃燒室進行燃燒.則以下說法中正確的是
AC
AC

A.燃氣由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中要對外做功
B.燃氣由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中分子的分子勢能減少
C.燃氣在燃燒室燃燒的過程中分子的分子勢能增加
D.燃氣在燃燒后釋放在周圍環(huán)境中的能量很容易被回收再利用
(2)對于一定質(zhì)量的理想氣體,下列說法正確的是
BC
BC

A.如果保持氣體的體積不變,溫度升高,壓強減小
B.如果保持氣體的體積不變,溫度升高,壓強增大
C.如果保持氣體的溫度不變,體積越小,壓強越大
D.如果保持氣體的壓強不變,溫度越高,體積越小
(3)某運動員吸一口氣,吸進400cm3的空氣,據(jù)此估算他所吸進的空氣分子的總數(shù)為
1×1022
1×1022
個.已知1mol氣體處于標準狀態(tài)時的體積是22.4L.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
B.(選修模塊3-4)
(1)在以下各種說法中,正確的是
ABC
ABC

A.四川汶川縣發(fā)生8.0級強烈地震,地震波是機械波,其中既有橫波也有縱波
B.相對論認為,真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的
C.如果測量到來自遙遠星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時發(fā)光的波長長,這說明該星系正在遠離我們而去
D.照相機鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的衍射原理.
(2)一列橫波在x軸上傳播,圖1甲為t=0時的波動圖象,圖1乙為介質(zhì)中質(zhì)點P的振動圖象.該波的波長為
1
1
m,頻率為
0.5
0.5
Hz,波速為
0.5
0.5
m/s,傳播方向為
沿x軸向左
沿x軸向左

(3)如圖2所示,一單色光束a,以入射角i=60°從平行玻璃磚上表面O點入射.已知平行玻璃磚厚度為d=10cm,玻璃對該單色光的折射率為n=
3
.則光束從上表面進入玻璃磚的折射角為
30°
30°
,光在玻璃磚中的傳播的時間為
6.67×10-10s
6.67×10-10s

C.(選修模塊3-5)
(1)在光電效應現(xiàn)象中,下列說法中正確的是
BC
BC

A.入射光的強度越大,光電子的最大初動能越大
B.光電子的最大初動能隨照射光的頻率增大而增大
C.對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”,入射光的波長必須小于此波長,才能產(chǎn)生光電效應
D.對于某種金屬,只要入射光的強度足夠大,就會發(fā)生光電效應
(2)鈾(
 238
 92
U
)經(jīng)過α、β衰變形成穩(wěn)定的鉛(
 206
 82
U
),問在這一變化過程中,共轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子的中子數(shù)是
6
6
個.
(3)在橄欖球比賽中,一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動,想穿越防守隊員到底線觸地得分.就在他剛要到底線時,迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員,一個速度為2m/s,另一個為4m/s,然后他們就扭在了一起.
①他們碰撞后的共同速率是
0.1m/s
0.1m/s

②在圖3,右面方框中標出碰撞后他們動量的方向,并說明這名前鋒能否得分:
能得分
能得分

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科目:高中物理 來源: 題型:

物理--選修3-4
(1)如圖1所示為某時刻從O點同時發(fā)出的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖,P點在甲波最大位移處,Q點在乙波最大位移處,下列說法中正確的是
CD
CD

A.兩列波傳播相同距離時,乙波所用的時間比甲波的短
B.P點比Q點先回到平衡位置
C.在P質(zhì)點完成20次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點可完成30次全振動
D.甲波和乙波在空間相遇處不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣
(2)如圖2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的單色細光束AB平行于MN射向球體,B為入射點,若出射光線CD與MN的交點P到球心O的距離是球半徑的
2
倍,且與MN所成的角α=30°.
(3)將光路補充完整,標明相應的入射角i和折射角r;
(4)求透明體的折射率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖甲所示,是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,P是離原點x1=2m的一個介質(zhì)質(zhì)點,Q是離原點x2=4m的一個介質(zhì)質(zhì)點,此時離原點x3=6m的介質(zhì)質(zhì)點剛剛要開始振動.圖乙是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點的振動圖象(計時起點相同).由此可知
ACE
ACE

A.這列波的波長為λ=4m
B.這列波的周期為T=3s
C.這列波的傳播速度為v=2m/s
D.這列波的波源起振方向為向上
E.乙圖可能是圖甲中質(zhì)點Q的振動圖象
(2)如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=
3
,直徑AB與屏幕垂直接觸于A點,激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.求:兩個光斑之間的距離L.

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科目:高中物理 來源:2014年高考物理三輪復習大提分專題十三 振動和波 光學(解析版) 題型:填空題

(1)如圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中x2 m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.下列說法正確的是________

A.這列波沿x軸正方向傳播

B.這列波的傳播速度是20 m/s

C.經(jīng)過0.1 s時,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向

D.經(jīng)過0.35 s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離大于質(zhì)點P距平衡位置的距離

(2)如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖,圓弧CD是半徑為R的四分之一圓周,圓心為O,光線從AB面上的某點入射,入射角i45°,光進入棱鏡后恰好在BC面上的O點發(fā)生全反射,后由CD面射出.

畫出光線由AB面進入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖;

求該棱鏡的折射率n.

 

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