题目内容

【物理—选修3-4】(15分)
(1)  (6分)如图所示,在xOy平面内有一列沿x轴传播的简谐横波,频率为2.5HZ 。在t=0时,P点位于平衡位置,且速度方向向下,Q点位于平衡位置下方的最大位移处。则在t=0.35s时,P、Q两质点(   )

A.位移大小相等,方向相同
B.速度大小相等,方向相同
C.速度大小相等,方向相反
D.加速度大小相等,方向相反
(2) (9分)两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R,OA=,OP=R。求玻璃材料的折射率。

(1)BD(2)1.73

解析试题分析:(1)波传播的周期为,所以在t=0.35s时,根据对称性可到速度大小相等,方向相同,加速度大小相等,方向相反,BD正确
(2).解 作出光路如图所示,其中一条光线沿直线穿过玻璃,可知O点为圆心;   (2分)

另一条光线沿直线进入玻璃,在半圆面上的入射点为B,入射角设为θ1,折射角设为θ2
得θ1=300       (2分)
因OP=R,由几何关系知BP=R,则折射角θ2=600   (2分)             
由折射定律得玻璃的折射率为n==1.73     (3分)
考点:考查光的折射
点评:关键是作出光路图,根据几何知识求出入射角与折射角.

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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