题目内容

【物理  选修3-4】(15分)

(1)(5分)一列简谐横波沿x轴传播.t =0时的波形如图所示,质点A与质点B相距lm,A点速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位移处。由此可知 

A.此波的传播速度为25m/s    

B.此波沿x轴负方向传播       

C.从t=0时起,经过0.04s,质点A沿波传播方向迁移了1m    

D.在t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴负方向

(2)(10分)一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=,斜边AB=a,棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜后射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。

【物理  选修3-4】(15分)

(1)(5分)   AB 

(2)(10分) 解析:设入射角为i,折射角为r,

由折射定律得

    ①    (1分)

由已知条件及①式得    ②    (1分)

如果入射光线在法线的右侧,光路图如图1所示.设出射点为F,由几何关系可得

  ③      即出射点在AB边上离A点的位置.(2分)

如果入射光线在法线的左侧,光路图如图2所示.设折射光线与AB的交点为D.

由几何关系可知,在D点的入射角  ④    (1分)

设全发射的临界角为,则    ⑤  (1分)

由⑤和已知条件得  ⑥  (1分)

因此,光在D点全反射.

  设此光线的出射点为E,由几何关系得

∠DEB= ⑦,      ⑧  (2分)

联立③⑦⑧式得    ⑨       即出射点在BC边上离B点的位置(1分)

练习册系列答案
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【物理-选修3-4】
(1)下列说法正确的是
BD
BD

A.根据麦克斯韦的电磁场理论,在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化电场
B.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微小,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
(2)几名学生进行野外考察,登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度.于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆,如图1所示.然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量.同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动,用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.
①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=
4π2n2L
t2
4π2n2L
t2

②若振动周期测量正确,但由于难以确定石块重心,测量摆长时从悬点一直量到石块下端,所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值
偏大
偏大
(选填“偏大”、“偏小”或“相等”).

(3)如图2所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,OA=
R
2
,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与x轴交于D点,OD=
3
R
,求:该玻璃的折射率是多少?

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