问题 问答题

(1)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1所示,则______

A.波的周期为1s

B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动

C.x=0处的质点在t=

1
4
s时速度为0

D.x=0处的质点在t=

1
4
s时速度值最大

E.P质点的振动频率为l Hz

(2)如图2所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为半径R=10cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=

2
3
3
,n2=
2

①判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;

②求两个亮斑间的距离.

答案

(1)A、由波形图可知,波长为4m,则周期T=

λ
v
=1s.故A正确.

B、根据上下坡法,知x=0处的质点向y轴负方向运动.故B正确.

C、x=0处的质点在t=

1
4
s时,即经过
1
4
个周期,在平衡位置下方,速度不为零.也未到达最大位移处,速度不是最大.故C错误,D错误.

E、知道的振动频率等于波的频率,则f=

1
T
=1Hz.故E正确.

故答案:ABE.

(2)解析:①设红光和紫光的临界角分别为C1、C2sinC1=

1
n1
=
3
2
,C1=60°

同理C2=45°,i=45°=C2<C1所以紫光在AB成发生全反射,而红光在AB面一部分折射,一部分反射,

且由几何关系可知,反射光线与AC垂直,所以在AM处产生的亮斑P1为红色,在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色

②画出如图光路图,

设折射角为r,两个光斑分别为P1、P2,根据折射定律n =

sinr
sini

求得sinr=

6
3

由几何知识可得:tanr=

R
AP1

解得AP 1=5

2
cm 

由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形,解得AP2=10cm

所以P1P2=(5

2
+10)cm.

答:①在AM处产生的亮斑P1为红色,在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色

②两个亮斑间的距离P1P2=(5

2
+10).

单项选择题
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