(1)如图所示,图甲为某一列波在t=1.0s时的图象,图乙为参与该波动的P质点的振动图象.①试确定波的传播方向;②求该波的波速v;③在图甲中画出3.5s时的波形图(至少画一个波长)

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 波的图像/2022-11-26 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(1)如图所示,图甲为某一列波在t=1.0 s时的图象,图乙为参与该波动的P质点的振动图象.

①试确定波的传播方向;
②求该波的波速v;
③在图甲中画出3.5 s时的波形图(至少画一个波长);
④求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移.
(2)如图所示,横截面为圆周的柱状玻璃棱镜AOB,其半径为R,有一束单色光垂直于OA面射入棱镜,玻璃的折射率为n=,光在真空中的速度为c.试求:

①该单色光距离OB至少多远时,它将不能从AB面直接折射出来.
②满足①问中的单色光在棱镜中传播的时间.

◎ 答案

(1)①x轴负方向 ②4.0 m/s ③如解析图所示
④2.8 m,0 (2)①答案见解析 ②

◎ 解析

(1)①从题图乙中可以看出,t=1.0 s时,P点经过平衡位置向下振动,由题图甲可以判断出此波沿-x方向传播.
②由题图甲知λ=4 m,由题图乙知T=1.0 s,所以波速v==4.0 m/s.

③经3.5 s,波传播的距离Δx=vΔt=14 m=λ,故此波再经3.5 s时的波形只需将波形向-x方向平移2 m即可,如图所示.
④求路程:因为n==7
所以路程s=2 An=2×0.2×7 m=2.8 m
求位移:由于波动的重复性,经历时间为周期的整数倍时,位移不变.所以只需考查从图示时刻P质点经时的位移即可,所以经3.5 s质点P的位移仍为零.
(2)①临界角sin C=
光射到AB面上的入射角等于临界角时,光刚好发生全反射而不能从AB面直接射出,此时该单色光到OB的距离的x=Rsin C=R.
②满足①问中的单色光在棱镜中入射时的路程
s1=Rcos C=RR
反射时的路程s2
光在棱镜中的传播速度v=
故光在棱镜中的传播时间为t=.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)如图所示,图甲为某一列波在t=1.0s时的图象,图乙为参与该波动的P质点的振动图象.①试确定波的传播方向;②求该波的波速v;③在图甲中画出3.5s时的波形图(至少画一个波长)…”主要考查了你对  【波的图像】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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