Question

模塊3-4試題

（1）一列簡(jiǎn)諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖1所示。①該振動(dòng)的振幅是 ______cm；②振動(dòng)的周期是_______s ；③在t等于周期時(shí)，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是________ cm。圖２為該波在某一時(shí)刻的波形圖，Ａ點(diǎn)位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_(kāi)______m/s；⑤經(jīng)過(guò)周期后，Ａ點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是_______cm。

（2）如圖，置于空氣中的一不透明容器中盛滿(mǎn)某種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長(zhǎng)的線(xiàn)光源�？拷�線(xiàn)光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠(yuǎn)鏡，用來(lái)觀(guān)察線(xiàn)光源。開(kāi)始時(shí)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡不能看到線(xiàn)光源的任何一部分。將一光源沿容器底向望遠(yuǎn)鏡一側(cè)平移至某處時(shí)，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡剛好可能看到線(xiàn)光源底端。再將線(xiàn)光源沿同一方向移動(dòng)8.0cm，剛好可以看到其頂端。求此液體的折射率n。

Answer 1

（1）（５分）　①�。浮　、凇�0.2　�、邸�0　�、堋�10　�、荨。�8（填對(duì)一個(gè)給１分）

（2）n=1.3

解析:

（1）振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)完成一個(gè)全振動(dòng)的時(shí)間叫做一個(gè)周期。從圖中可以看出周期為。當(dāng)t等于周期時(shí)，坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置向下運(yùn)動(dòng)。所以位移為0。從圖2中可以看出波長(zhǎng)等于，所以有經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后，A點(diǎn)走過(guò)的路為振幅的2倍，所以處在負(fù)的最大位移處，為。

（2）當(dāng)線(xiàn)光源上某一點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)射到未被遮光板遮住的液面上時(shí)，射到遮光邊緣Ｏ的那條光線(xiàn)的入射角最小。

若線(xiàn)光源底端在Ａ點(diǎn)時(shí)，望遠(yuǎn)鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端，設(shè)過(guò)Ｏ點(diǎn)液面的法線(xiàn)為ＯＯ₁，則

                ①

其中a為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有

　　　　　　　　　　�、�

同理，若線(xiàn)光源頂端在Ｂ₁點(diǎn)時(shí)，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡剛好可以看到此光源頂端，則。設(shè)此時(shí)線(xiàn)光源底端位于Ｂ點(diǎn)。由圖中幾何關(guān)系可得

　　　　　　　　　�、�

聯(lián)立②③式得

　　　　　　　④

由題給條件可知

　　　，

代入③式得

　　　n=1.3

評(píng)分參考：，①式2分，②式１分，③式2分,⑤式2分（n=1.2－1.3都給這2分）

機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波在高考中經(jīng)常考查圖像問(wèn)題。幾何光學(xué)也是物理必考內(nèi)容。