1、计算题 (1)(6分)如图所示,一列沿x轴正向传播的简谐波在t=0时刻的波动图象,波的传播速度是5m/s。则从t=0到t=1.5s的时间内x=0.2m处的质点M通过的路程为_______m,t=1.5s时刻对平衡位置的位移是________m。


(2)(9分)如图所示,一个盛有折射率为
的液体的槽,槽的中部扣着一个屋脊形透明罩ADB,顶角(∠ADB)为30°,罩内为空气,整个罩子浸没在液体中。槽底AB的中点C处有一点光源,在纸面内从点光源发出的光与CD的夹角在什么范围时,光线可从液面上方射出。(液槽有足够的宽度,罩壁极薄)
参考答案:(1)3.75,-0.05。(每空3分)
(2)由如图,有一条光线从C点射向DB时,在M点折射后进入液体中,射向空气时在N点发生全反射。(画出光图2分)
入射角为C,有
,∠
(1分)
可知∠DNM=45°
由题意知∠NDM=75°,故∠DMN=60°,
=30°?(2分)
由折射定律
,所以
=45°?(2分)
?(1分)
故从点光源发出的光与CD的夹角在0°~30°范围内时光线可从液面上方射出。
(1分)
本题解析:第一小题考查的是简谐波的传播问题,先计算出周期
,从t=0到t=1.5s的时间内x=0.2m处的质点振动了18.75个周期,则M通过的路程为
=3.75m,该质点在负的最大位移处;
第二小题考查对全反射问题的认识,根据在液体中的全反射现象,能够确定射出的光线范围。
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线,一条平行于MN的光线a射向此球体,若出射光线c与MN的交点P和球心O的距离是球半径的
倍,与MN所成的角α=30°,求(1)完成光路图(2)透明球体的折射率.
参考答案:
本题解析:作光路图如图所示,设球的半径为R,在△OPB中,
=
,则
=
,∠OBP=135°,则∠FBP=45°,由几何条件知∠BOP=15°且有∠OAB=∠OBA,又aA∥MO,所以∠AOM=∠aAE.由光路可逆知∠aAE=45°,由几何关系知∠OAB=30°,则折射率n=
=
=
.
由光路图借助几何关系可求解
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板,a和b、b和c之间的夹角都为β,一细光束由红光和蓝光组成,以入射角θ从O点射入a板,且射出c板后的两束单色光射在地面上P,Q两点,由此可知(? )

A.射出c板后的两束单色光与入射光不再平行
B.射到Q点的光在玻璃中的折射率较大
C.射到P点的光在玻璃中的传播速度较大,波长较长
D.若射到P,Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象,则射到P点的光形成干涉条纹的间距小,这束光为蓝光
参考答案:D
本题解析:根据光路图可知,出射光线与入射光线平行,A错;折射率越大偏移量越大,可知打到平点的光线折射率较大,B错;由
可知射到P点的光线在玻璃中的速度较小,由c=λf,射到P点的光线折射率大,为蓝光,频率较大,波长较小,C错;双缝干涉图样中相邻两条亮纹间距
可知蓝光波长较小,间距较小,D对;
本题难度:一般
4、实验题 如图所示是一块用折射率
的玻璃制成的透明体的横截面,
是半径为R的圆弧,
边与
边垂直,∠
=45°.当一束平行黄色光垂直
照到
上时,
部分的外表面只有一部分是黄亮的,其余是暗的.那么黄亮部分的弧长为(?)

A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:由题意作光路图如图所示,该介质的临界角是C.则 (见图)
则C=30° 如图,在
时,均发生全反射,图中d点为入射角等于临界角的临界点,所以只有b d部分有黄光透射出,
黄亮部分弧长
本题难度:简单
5、选择题 不定项选择
夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑。关于其原因下列说法正确的是( ? )
A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑
B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑
C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像
D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单