Question

[物理一選修3－4]（15分）

（1）（6分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t時刻波形圖如圖中的實線所示，此時波剛好傳到P點，t＋0.6s時刻，這列波剛好傳到Q點，波形如圖中的虛線所示，a、b、c、P、Q是介質中的質點，則以下說法正確的是（   ）

A．這列波的波速為16.7m/s

B．質點a在這段時間內通過的路程一定等于30cm

C．質點c在這段時間內通過的路程一定等于30cm

D．從t時刻開始計時，質點a第一次到達平衡位置時，恰好是s這個時刻

E．當t+0.5s時刻，質點b、P的位移相同

（2）（9分）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結果在水平屏幕MN上出現兩個光斑．請畫出光路圖，并求兩個光斑之間的距離L．

 

Answer 1

【答案】

(1) BDE(2)

【解析】

試題分析：

(1)由圖可知，波的波長為40m；兩列波相距，故周期； 

波速，,A錯誤，

質點a在平衡位置上下振動，振動的最少時間為，故振幅最小為30cm，故B錯誤；

因為C振動的周期不確定，只有當n=0時，有c振動了個周期，c的路程為30cm，C錯誤，

a點在實線位置時向上振動，第一次到達平衡位置時，根據對稱性可得恰好是s這個時刻，D正確，

在 t 時刻，因波沿X軸正方向傳播，所以此時質點P是向上振動的，經0.5秒后，P是正在向下振動（負位移），是經過平衡位置后向下運動0.1秒；而質點b是正在向上振動的（負位移），是到達最低點后向上運動0.1秒，因為0.2秒等于，可見此時兩個質點的位移是相同的．故E正確；

BDE  每個2分（9分）

畫出如圖光路圖，（3分）

設折射角為r，根據折射定律

                      

解得                     (3分)  

由幾何知識得，ΔOPQ為直角三角形，所以兩個光斑PQ之間的距離

     

解得               (3分)

考點:考查了橫波傳播規律以及光的折射定律

點評：一定要注意波的多解性，在解決光的折射問題時，需要結合幾何知識分析