题目内容

[物理——选修3-4]（15分）
⑴（5分）某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是       （填入选项前的字母，有填错的不得分）
A．当f<f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小
B．当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0
D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f
⑵（10分）一棱镜的截面为直角三角形ABC，A=30º，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。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况）。
见解析
（1）BD


  （2）设入射角为i，折射角为r，由折射定律得
                       ①
 由已知条件及①式得            ②
  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。
 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
设全发射的临界角为，则       ⑤ 
由⑤和已知条件得       ⑥
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
联立③⑦⑧式得         ⑨
即出射点在BC边上离B点的位置。
练习册系列答案
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（1）它在真空中的波长.
（2）进入折射率为的透明介质中，这束激光的波长、波速又是多少？
如图所示，ABC是由折射率为的某种透明物质制成的直角三棱镜横截面（O为AB的中点），∠A=30°，则：

（1）平行光束以α=45°的入射角自AB边折射进入棱镜后，请作出可能存在的典型光路图．（垂直于界面的反射光线不必画出）
（2）作图分析并计算要使射入O点的光线能从AC面射出，夹角α（如图所示）应满足什么条件？结果可用反三角函数表示。
光在某种介质中的传播速度为1.5×m/s,则光从此介质射向真空的临界角是             .
用如图所示的装置可以测定玻璃的折射率．在光具盘上固定一块半圆柱形新型玻璃砖，使二者的圆心重合．让激光束从玻璃砖圆弧面一侧射入，光束垂直玻璃砖底面并通过圆心O．保持入射光束方向不变，以圆心为轴逆时针方向缓慢转动光具盘，同时发现有两束光在光具盘上移动，当光具盘转过θ=30°角时，发现其中一束光恰好消失，求新型玻璃砖的折射率n=______．
（1）如图甲所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.01s时第一次出现的波形图，则波沿x轴______（填“正”或“负”）方向传播，波速为______m/s．
（2）某同学欲测直角三棱镜ABC的折射率n．他让光线沿平行于BC边的方向射到三棱镜的侧面AB上，经棱镜AB边和AC边的两次折射和BC边的一次反射后，又从另一侧面AC边上的P点射出．
①在图乙上画出光路图；
②若将射向AB边的光的入射角调整为α=60°，此时的折射角γ=30°，求折射率n的值．
让光线通过一块两面平行的玻璃砖，下列判断中错误的是（　　）
A．出射光线的方向与平行玻璃砖的厚度有关
B．出射光线的方向与玻璃的折射率有关，n越大偏向角越大
C．光线通过玻璃砖后发生侧向移动而方向不变
D．光线通过玻璃砖，射出玻璃砖时不可能发生全反射
（1）利用发波水槽得到的水面波形如a，b所示，则______

A．图a、b均显示了波的干涉现象
B．图a、b均显示了波的衍射现象
C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象
D．图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象
（2）如图所示，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率n=
2
．MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5
2
cm，CD为出射光线．

①补全光路并求出光从B点传到C点的时间；
②求CD与MN所成的角α．（需写出求解过程）
2.已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的,则(    )
A．这束光在水中传播时的波长为真空中的
B．这束光在水中传播时的频率为真空中的
C．对于这束光,水的折射率为
D．从水中射向水面的光线,一定可以进入空气中

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