1.(1)图3甲为某沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,a、b、c、d是横波上的四个质点;图乙是横波上质点d的振动图象,则下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
图3
A.t=0时质点a的速度大小比质点c的小 B.t=0时质点a的加速度大小比质点c的小 C.从t=0时刻开始质点b比质点c先回到平衡位置 D.0~0.5 s时间内质点b的振动路程和质点a的相等 E.0~3 s时间内质点a、b的振动路程均为30 cm
(2)如图4所示为一半圆柱形玻璃砖,半圆形截面ABD的圆心为O,半径为R。现有平行光束平行ABD平面以入射角α=45°射到长度为L、宽为2R的长方形截面ABEF上,最终从下表面射出玻璃砖。已知玻璃的折射率n=2,光在真空中传播的速度大小为c。求:
图4
(ⅰ)光在ABEF界面的折射角β及全反射临界角C; (ⅱ)玻璃砖下表面有光射出部分的面积S。
2.(1)如图所示,图5是机械波的分类图,图6是机械波的传播原理图,图7是波的干涉图样,则下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
A.由图5可知,横波比纵波更常见是因为横波比纵波能够携带更多的能量和信息 B.由图6可知,同一列波向外传播时各质点的起振方向都是相同的 C.由图7可知,两列相干波的频率必须相同 D.图6显示的波的传播方向可能向左,也可能向右 E.图5显示的横波的波长大于纵波的波长
(2)如图8,一圆形玻璃砖置于水平放置的白纸上,圆的半径R=10 cm,一条光线沿水平方向从玻璃砖侧面上的A点射入玻璃砖内,从玻璃砖侧面上的B点射出时,用插针法记下A、B两点的位置和光线的方向,用相应的器材测出A、B两点间的距离为103 cm,出射光线与入射光线的夹角为30°。
图8
(ⅰ)求玻璃砖的折射率;
(ⅱ)如果入射光线是在真空中波长为600 nm的激光,则该激光在玻璃砖中的波长是多少?
3. (1)如图9甲所示,在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来,此时b摆的振动周期________(选填“大于”、“等于”或“小于”)d摆的周期。图乙是a摆的振动图象,重力加速度为g,则a的摆长为________。
图9
(2)如图10所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30°。它对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2。在距AC边d处有一与AC平行的光屏,现由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜。
图10
(ⅰ)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?
(ⅱ)为了使红光能从AC面射出棱镜,n1应满足什么条件? (ⅲ)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离。
4.(1)图1甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,M、N是介质上的质点;乙图为质点N的振动图象,下列说法正确的是________(填正确答案标号)
A.该波沿x轴的正方向传播
B.t=0时刻,质点M向y轴负方向运动 C.经过一个周期,质点N通过的路程为32 cm D.t=6.5 s时,质点M位于平衡位置 4-
E.该波的传播速度不一定为×102 m/s
3
图1
(2)如图2所示,半圆形玻璃截面的圆半径OA=R,一束细激光束平行于半径OD且垂直于平面AB射到半圆形玻璃上的C点,穿过玻璃后光线交OD的延长线于P点。已知玻璃材料对激光束的折射率为3,ROC=。
2
图2
(ⅰ)画出该激光束传播过程的光路图; (ⅱ)求OP两点的距离。
5.(1)如图3所示,光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管,中央插一块两面反光的玻璃板,入射光线在玻璃管内壁与反射光板之间来回发生反射,进入到玻璃管底部,然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)。当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时,就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了,从而了解液面的高度。以下说法错误的是________。(填正确答案标号)
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