1、第 1 页,总 5 页一、多选题1一列简谐横波沿 x 轴传播,在 t0 和 t0.20s 时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的波速是0.4m/s,下列说法正确的是_A这列波的周期是 0.15sB这列波沿 x 轴正方向传播Cx=1cm 的质点在 t0.125s 时位于波谷D00.2s 内,x =4cm 处的质点振动方向改变了 2 次E. 若此波传入另一介质中其波速变为 0.60m/s,则它在该介质中的波长为 9cm2一简谐横波在介质中沿 x 轴正方向传播,t=0 时刻的波形如图甲所示,此时 x=4m 的质点刚开始振动,P、Q 是波上的两个质点,图乙是波上某一质点的振动图象,下列说法正确的
2、是_(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分,每选错一个扣 3 分,最低得分为 0 分)At=0 时刻质点 Q 的速度比质点 P 的速度大B图乙表示质点 P 的振动图象C经过 ,质点 Q 通过的路程为 100cm54Dt=0.5s 时, x=11m 处的质点第一到达波谷E. t=0.125s 时, x=2.5m 处的质点处在平衡位置3如图所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在 x 轴上,当 t0 时,波源 x0 处的质点 S 开始振动,t0.5s 时,刚好形成如图所示波形,则( )A波源的起振方向向下B该波的波长为 4mC该波的波速为 6m/sDt
3、1.5s 时,x4m 处的质点速度最大E. t 1.5s 时,x5m 处的质点加速度最大4一列频率为 40Hz 的简谐横波沿 x 轴正方向传播,t=0 时刻的波形如图所示,此时 M 点恰好开始振动。已知波源的平衡位置在 O 点,则下列判断正确的是 ( )A该波波长为 3mB该波的传播速度为 80m/sCt=0 时刻,平衡位置在 x=1.8m 的质点向下振动DM 点的振动方程为 y=0.05sin80tmE. N 点起振后总是和 O 点同时到达波峰第 2 页,总 5 页5在某一均匀介质中由波源 O 发出的简谐横波沿 x 轴传播,某时刻的波形如图所示,其波速为 5m/s,则下列说法正确的是( )A
4、此时 P、Q 两点运动方向相同B再经过 0.5s 质点 N 刚好位于 (5m ,20cm)位置C该波只有遇到 2m 的障碍物才能发生明显衍射D波的频率与波源的振动频率无关E. 能与该波发生干涉的横波的频率一定为 2.5Hz二、填空题6波速相等的两列简谐波在 x 轴上相遇,一列波(虚线)沿 x 轴正向传播,另一列波(实线)沿 x 轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示,两列波引起的振动在 x=8m 处相互_(填“加强”或“减弱”) , 在 x=10m 处相互_(填“加强”或“减弱”) ;在 x=14m 处质点的振幅为_cm。三、解答题7泉州光伏产业非常发达,拥有国家级博士后科研工作站及国家级企
5、业技术中心。街道上的很多电子显示屏,其最重要的部件就是发光二极管。有一种发光二极管,它由半径为 R 的半球体介质 ABC 和发光管芯组成,管芯发光区域是半径为 r 的圆面 PQ,其圆心与半球体介质的球心 O 重合,如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向 D 点,入射角为 30,折射角为 45。(i)求半球体介质对光的折射率 n;(ii)为使从发光圆面 PQ 射向半球面上所有的光都能直接射出,管芯发光区域面积最大值为多少?第 3 页,总 5 页8如图所示,某工件由截面为直角三角形的三棱柱与半径为 R 的 圆柱两个相同的透明玻璃材料组成,已知14三角形 BC 边的长度为 R,BAC 30. 现让
6、一细束单色光从 AB 边上距 A 点为 R 的 D 点沿与 AB 边成 4533斜向右上方的方向入射,光线经 AC 边反射后刚好能垂直于 BC 边进入 圆柱区域14(1)试计算光线从圆弧上的 E 点(图中未画出) 射出时的折射角;(2)试计算该细束光在玻璃中传播的时间(光在真空中的速度为 c)9如图所示,直角三角形 ABC 为一三棱镜的截面,C90,A60,现有一束单色光垂直 AB 面,从P 点进入三棱镜。在 BC 面上出射光线与 AB 面上出射光线夹角为 105求:(i)该三棱镜的折射率:(ii)该光束在 AC 面上是否有出射光线?10图示为半径 R6cm 的某种半圆柱透明介质的截面图,MN
7、 为紧靠该介质右侧竖直放置的光屏,与介质相切于 P 点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心 O。当入射角 i30时,在光屏上出现三个亮斑,MP 间两个亮斑到 P 点距离分别为 8cm 和 6cm。则介质对红光和紫光的折射率分别为多少?第 4 页,总 5 页11如图,某三棱镜的横截面为等腰直角三角形 ABC,BC 长度为 d,O 为 BC 中点。在 ABC 所在平面内,光线 PO 垂直 BC 边入射,恰好在 AB 边界发生全反射。(1)求该三棱镜的折射率;(2)保持光线 PO 入射点 O 不变,入射方向逐渐向 CO 方向偏转,求 AB 边有光线射出的区域宽度。12如图所示,一透明玻璃半球
8、竖直放置,OO为其对称轴,O 为球心,球半径为 R,球左侧为圆面,右侧为半球面。现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球,玻璃半球的折射率为 ,3设真空中的光速为 c,不考虑光在玻璃中的多次反射,求:从左侧射入能从右侧射出的入射光束面积占入射面的比例;从距 O 点的 入射光线经玻璃半球偏折后直到与对称轴 O O相交的传播时间。2第 5 页,总 5 页参考答案1ADE2BDE3BDE4BCD5ABE6加强 减弱 2 7 (1) (2)=2228 (1)45(2 )4639 (i) (ii)该光束在 AC 面上没有出射光线210紫光折射率: ,红光折射率:=4530=2 =3730=1.211 (1) (2) 22412 (1) ;(2)=13 =52