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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

在O点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。t1=4s时,距离O点为3m的A点第一次达到波峰;t2=7s时,距离O点为4m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是()

A该横波的波长为2m

B该横波的周期为4s

C该横波的波速为1m/s

D距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末

正确答案

B,C

解析

得:

解得

波长

振动从O传到距离O点为1m的质点所需时间

知识点

波长、频率和波速的关系
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)(6分)如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图象,波速为v=10 m/s,此时波恰传到I点,下列说法中正确的是________(填入正确选项前的字母,选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分;每选错一个扣3分,最低得分为0分)。

A. 此列波的周期为T=0.4 s

B. 质点B、F在振动过程中位移总是相等

C. 质点I的起振方向沿y轴负方向

D. 当t=5.1 s时,x=10 m的质点处于平衡位置处

E. 质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同

(2)(9分)桌面上有一玻璃圆锥,圆锥的轴(图中的虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,此三角形的边长为L,如图所示,有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面射到圆锥上,光束的中心轴与圆锥的轴重合,已知玻璃圆锥的折射率为,求:

①光在玻璃圆锥中的传播速度;

②光束在桌面上形成光斑的面积。

正确答案

(1)ABC 

(2)①1.73×108 m/s;②

解析

(1)从图象中可以看出,波长为λ=4 m,周期T==0.4 s,A对;质点B、F是同处在波峰的两个点,它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总是相等,B对;各点的起振方向都一样,此时I点刚起振且起振方向沿y轴负方向,C对;当t=5.1 s时,x=10 m的质点处于负的最大位移处,D错;从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是向右的,容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的,而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移不总是相同,E错。

(2)①由n= (2分)

解得:v=1.73×108 m/s(1分)

②光路如图,

由几何知识可得,

光束边缘光线在侧面上的入射角θ1=60°

由n= (2分)

得折射角θ2=30°(1分)

又因为OA=

△OBE为等边三角形,所以BE=L-OA=

光斑半径R= (2分)

所以光斑面积S= (1分)

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系光的反和折射全反射
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

(1)一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点,质点A的振动图像如图所示,已知O.A的平衡位置相距0.9m.以下判断正确的是________。(双选,填正确答案标号)

a.波长为1.2m       

b.波源起振方向沿y轴正方向

c.波速大小为0.4m/s      

d.质点A的动能在时最大

(2)如图,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的束光线自O以角入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知,BC边长为2L,该介质的折射率为。求:

(ⅰ)入射角i;

(ⅱ)从入射到发生第一次全反射手忙脚乱的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到)。

正确答案

(1)ab

(2)解:

(ⅰ)根据全反射定律可知,光线在AB面上P点的入射角等于临界角C,由折射定律得:

代入数据得

设光线在BC面上的折射角为r,由几何关系得

由折射定律得

联立③④式,代入数据得

(ⅱ)在中,根据正弦定理得

 ⑥

设所用时间为t,光线在介质中的速度为v,得

联立⑥⑦⑧式,代入数据得

解析

略。

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系光的反和折射全反射
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则

A波的周期为1s

Bx=0处的质点在t=0时向y轴负向运动

Cx=0处的质点在t= s时速度为0

Dx=0处的质点在t= s时速度值最大

正确答案

A,B

解析

解析:由波的图像可知半个波长是2m,波长是4m,周期是,A正确。波在沿轴正方向传播,则=0的质点在沿轴的负方向传播,B正确。x=0的质点的位移是振幅的一半则要运动到平衡位置的时间是,则时刻x=0的质点越过了平衡位置速度不是最大,CD错误。

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

3.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象,下列说法正确的是(   )

A该波沿+x方向传播,波速为1m/s

B质点a经过4s振动的路程为4m

C此时刻质点a的速度沿+y方向

D质点a在t=2s时速度为零

正确答案

D

解析

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知识点

波的图象波长、频率和波速的关系
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