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1、熱點20
1.(2019·云南保山市市級統(tǒng)一檢測)(1)某復(fù)色光由空氣斜射入某均勻介質(zhì)中后分散為a、b兩束單色光,如圖1所示.以下說法正確的是________.
圖1
A.a(chǎn)光的頻率比b光大
B.a(chǎn)光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光大
C.光由介質(zhì)射入空氣時,a光的臨界角比b光小
D.a(chǎn)、b通過相同的單縫衍射實驗裝置,a光的衍射條紋較寬
E.a(chǎn)、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置,b光的相鄰亮干涉條紋間距較大
(2)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖2實線所示,從此刻起,經(jīng)0.1s波形圖如圖中虛線所示,若波傳播的速度為10m/s,求:
圖2
①這列波的周期;
②從t=0時刻
2、開始質(zhì)點a經(jīng)0.2s通過的路程;
③x=2m處的質(zhì)點的位移表達(dá)式.
答案 (1)ACE (2)①0.4s?、?.4m
③y=0.2sin(5πt+π) m
解析 (1)由題圖看出,a光的偏折程度大于b光的偏折程度,則a光的折射率大于b光的折射率,所以a光的頻率大于b光的頻率,故A正確;因為a光的折射率大,由公式v=可知,a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小,故B錯誤;a光的折射率大,根據(jù)sinC=知,a光的臨界角小,故C正確;a光的頻率大,則波長小,波動性比b光弱,則知a、b通過相同的單縫衍射實驗裝置,a光的衍射條紋較窄,故D錯誤;a光的頻率大,則波長小,根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=λ
3、知,b光比a光的相鄰干涉條紋間距大,故E正確.
(2)①由題圖讀出波長λ=4m,則波的周期T==s=0.4s,0.1s為,故波沿x軸負(fù)方向傳播
②從t=0時刻經(jīng)0.2s的時間是半個周期,a通過的路程等于2個振幅,即0.4m.
③t=0時刻x=2m處的質(zhì)點從平衡位置沿y軸負(fù)方向運動,其位移表達(dá)式為
y=-Asin·t=-0.2sin(5π) m=0.2sin(5πt+π) m.
2.(2019·福建廈門市5月質(zhì)檢)(1)如圖3甲所示,一簡諧橫波向右傳播,在傳播方向上有A、B兩個質(zhì)點相距11m,其振動圖象如圖乙所示,實線為A質(zhì)點的振動圖象,虛線為B質(zhì)點的振動圖象.那么下列說法正確的是__
4、______.
圖3
A.該波遇到10m寬的障礙物,可能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
B.這列波遇到頻率為f=1.0Hz的另一列波時可能發(fā)生干涉現(xiàn)象
C.該波的最大傳播速度為12m/s
D.t=0.5s時,質(zhì)點B的振動方向沿y軸正方向
E.質(zhì)點B的振動方程為:y=0.1sinπm
(2)如圖4,直角梯形ABCD為某透明介質(zhì)的橫截面,該介質(zhì)的折射率為n=,DC邊長為2L,BO為DC的垂直平分線,∠OBC=15°,位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)點以角i入射,第一次到達(dá)BC邊恰好沒有光線折射出來.求:
圖4
①入射角i;
②從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時間(設(shè)光在真空中的速度為
5、c,可能用到sin75°=或tan15°=2-)
答案 (1)ABC (2)①45°?、贚
解析 (1)由振動圖象可知A、B兩質(zhì)點的振動時間相差為nT+T(n=0,1,2,3…),則A、B間距離為nλ+λ=11m,則當(dāng)n=0時,λ=12m,則該波遇到10m寬的障礙物,可能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,選項A正確;當(dāng)n=0時波長最大為12m,可知最大波速為v==12m/s,選項C正確;波的頻率為f==1Hz,則這列波遇到頻率為f=1.0Hz的另一列波時可能發(fā)生干涉現(xiàn)象,選項B正確;由振動圖線可知,t=0.5s時,質(zhì)點B的振動方向沿y軸負(fù)方向,選項D錯誤;ω==2πrad/s,則質(zhì)點B的振動方程為:y=0.1sinm,選項E錯誤.
(2)①根據(jù)全反射的條件可知,光線在BC面上的P點的入射角等于臨界角C,
由折射定律:sinC=,
解得C=45°
設(shè)光線在DC面上的折射角為r,在△OPB中,由幾何關(guān)系知:r=30°
由折射定律:n=
聯(lián)立解得i=45°
②在△OPC中,由正弦定理:
=
解得=L
設(shè)所用時間為t,光線在介質(zhì)中的傳播速度為v,
可得:t=
而v=,
聯(lián)立解得t=L.
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