[物理--選修3-4]
(1)如圖所示,在均勻介質(zhì)中的一條直線上的兩個振源A、B相距6m,振動頻率相等.t0=0時(shí)刻A、B開始振動,且都只振動一個周期,振幅相等,A的振動圖象為(甲),B的為(乙).若由A向右傳播的機(jī)械波與由B向左傳播的機(jī)械波在t1=0.3s時(shí)恰好相遇,則下列判斷正確的是
 

A.兩列波在A、B間的傳播速度大小均為10m/s
B.兩列波的波長都是4m
C.在兩列波相遇過程中,中點(diǎn)C為振動加強(qiáng)點(diǎn)
D.t2=0.5s時(shí)刻B點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且振動方向向下
精英家教網(wǎng)
(2)如圖2所示,為某種透明介質(zhì)的截面圖,△AOC  為等腰直角三角形,BC為半徑R=10cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn).由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑.已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為n1=
2
3
3
,n2=
2
.①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;②求兩個亮斑間的距離.
分析:(1)兩列波的頻率相同,則兩列波在同一種介質(zhì)中的傳播速度相同;則由題意可知波的速度;由波速、波長及頻率的關(guān)系可得出波長;由波的疊加可知C點(diǎn)的振動性質(zhì);
(2)①由全反射可知紅光與紫光的臨界角,則可判斷是否能發(fā)生全反射,則可得出兩光點(diǎn)的性質(zhì);②由折射定律及幾何知識可求得兩光斑的距離.
解答:解:精英家教網(wǎng)(1)A、兩列波頻率相同,在同一種介質(zhì)中傳播的速度相同,則波速v=
6m
2×0.3s
=10m/s;故A正確;
B、由v=
λ
T
可知,兩波的波長為λ=vT=2m,故B錯誤;
C、兩波在中心點(diǎn)相遇時(shí),甲向上振動,乙向下振動,故兩波的振動相互抵消,故C錯誤;
D、經(jīng)0.5s,甲波傳播的距離x=vt=5m,AB相距6m,故甲的波尚未傳到B點(diǎn),而此時(shí)B的波已傳出,故此時(shí)B點(diǎn)不會振動,故D錯誤;
故選A;
(2)
①設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2,
sinC1=
1
n1
=
3
2
,
C1=60°,同理C2=45°,
i=45°=C2<C1,
所以紫光在AB面發(fā)生全反射,而紅光在AB面一部分折射,一部分反射,且由幾何關(guān)系可知,反射光線與AC垂直,所以在AM處產(chǎn)生的亮斑P1為紅色,在AN處產(chǎn)生的亮斑P2為紅色與紫色的混合色
②畫出如圖光路圖,設(shè)折射角為r,兩個光斑分別為P1、P2根據(jù)折射定律
n1=
sinγ
sini

求得sinr=
6
4

由幾何知識可得:tanr=
R
AP1
,
解得AP1=5
2
cm
由幾何知識可得△OAP2為等腰直角三角形,
解得AP2=10cm
所以P1 P2=(5
2
+10)cm
P1、P2的距離為5
2
+10cm.
點(diǎn)評:本題考查光的折射及機(jī)械波的相關(guān)知識,兩內(nèi)容均為3-4中的重點(diǎn)內(nèi)容,要求能熟練做出光路圖,并能正確應(yīng)用幾何關(guān)系求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【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).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(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.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

[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.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.
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

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(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.
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【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,OM之間還有一個波峰.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的振動頻率為2Hz
D.振源O的振動頻率為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.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案