如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处,传播速度均为v0=0.2m/s,振幅均为A=2cm.图示为t=0时刻两列波的图象(传播方向如图所示);此刻平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动.质点M的平衡位置处于x=0.5m处.
15.下列判断正确的是 (填正确答案标号,选对一个得2分,选对两个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
16.(10分)如图所示,将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方,O为球心,直径恰好水平,轴线OO′垂直于水平桌面.位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO′,夹角θ=60°的单色光射向半球体上的A点,已知透明半球体对该单色光的折射率为,光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光的反射,求:
ⅰ.光线通过半球体后射到桌面上的位置B(图中未画出)到O′的位置;
ⅱ.该光在半球体内传播的时间t.
根据波形图中振动方向和传播方向在图形同一侧判断PQ均沿Y轴负方向,说明两个波源起振方向都是沿y轴负方向,根据周期,选项A对。t=0时刻,x=0处的质点处于平衡位置,x=0.1m处的质点处于负方向最大位移处,可判断都沿y轴正方向运动,选项B错。两列波传播到PQ,到达M的距离都是
,传播时间
,在此之前,M点不会振动,选项C对。两个波源振动步调相同,而M到两个波源距离差等于波长整数倍,所以是加强点,振幅为两个振幅相加,即4cm,周期不变等于2s,选项D错。t=2.5s,M已经起振1s,半个周期,两列波都处于平衡位置向Y轴正方向振动,选项E对。
根据波长波速计算周期;根据PQ的起振方向判断波源的起振方向
振动方向和传播方向关系;加强点和减弱点的判断
ⅰ. ⅱ.
试题分析:ⅰ. 光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图,光由空气射向半球体,入射角 ,
折射率: (1分)
由折射定律,有 (1分)
代入数据解得: (1分)
光由半球射入空气,由几何关系可知α+β=60°,故有:α=β=30° (1分)
又由折射定律,有 解得折射角为:
(1分)
由几何关系可知,出射光线平行于轴线OO′,垂直射到水平桌面上的B点
(1分)
ⅱ. 光在半球体中传播的速度为: (1分)
由几何知识得 2ACcos30°=R (1分)
得:
准确画出光路图;圆弧面半径即法线,找到准确的几何关系,计算路程
几何关系判断不准;折射率和光速的关系