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模块3-4试题(1)一列简谐横波,沿x轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图1所示。①该振动的振幅是cm;②振动的周期是s;③在t等于周期时,位于原点的质点离

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模块3-4试题
(1)一列简谐横波,沿 x 轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图1所示。①该振动的振幅是 ______ cm ;②振动的周期是_______ s ;③在 t 等于 周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是________ cm 。图2为该波在某一时刻的波形图,A点位于 x =0.5 m 处。④该波的传播速度为_______ m/s ;⑤经过 周期后,A点离开平衡位置的位移是_______ cm

(2)如图,置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm 长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0 cm ,刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率 n
▼优质解答
答案和解析
(1)(5分) ① 8  ② 0.2  ③ 0  ④ 10  ⑤ -8(填对一个给1分)
(2) n =1.3

(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大距离。所以可以得出振幅为 质点质点完成一个全振动的时间叫做一个周期。从图中可以看出周期为 。当t等于 周期时,坐标原点的质点处在平衡位置向下运动。所以位移为0。从图2中可以看出波长等于 ,所以有 经过半个周期后,A点走过的路为振幅的2倍,所以处在负的最大位移处,为
(2)当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时,射到遮光边缘O的那条光线的入射角最小。

若线光源底端在A点时,望远镜内刚好可以看到此光源底端,设过 点液面的法线为 OO 1 ,则
               ①
其中 a 为此液体到空气的全反射临界角。由折射定律有
            ②
同理,若线光源顶端在B 1 点时,通过望远镜刚好可以看到此光源顶端,则 。设此时线光源底端位于B点。由图中几何关系可得
           ③
联立②③式得
        ④
由题给条件可知
   
代入③式得
    n =1.3
评分参考:,①式2分,②式1分,③式2分,⑤式2分( n =1.2-1.3都给这2分)
【学科网备考提示】机械振动和机械波在高考中经常考查图像问题。几何光学也是物理必考内容。