综合题15.0分
物理

设沿x轴方向的一条细绳上有OABCDEFG八个点,OAABBCCDDEEFFG=1 m,质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动,沿x轴方向传播形成横波.t1=0 s时刻,O点开始向上运动,经0.2 s,O点第一次到达上方最大位移处,这时A点刚好开始运动.

36.那么在t2=2.5 s时刻,以下说法中正确的是(   )

37.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.将线光源沿容器底向望远镜一侧水平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底端,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

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

ABE

解析

A、E、由题,t=0时刻,O点开始向上运动,经t=0.2s,O点第一次到达上方最大位移处,A点才开始往上运动,则波的周期为 T=4t=0.8s,波长为 λ=4AB=4m,则波速为v==5m/s.t=2.5s=3T.波从O传到B的时间为 t=0.4s=0.5T,则在t=2.5s时刻质点B已振动的时间为3T-0.5T=2T,质点B的起振方向向上,则在t=2.5s时刻质点B点位于x轴下方.故A、E正确.

B、A和E间的距离是S=4m=λ,步调总是相同,所以A点与E点的位移相同,故B正确.

C、波传到D点的时间为 t=4×0.2s=0.8s,在t=2.5s时刻质点D已经振动的时间为t=2.5s-0.8s=1.7s=2T,D不在平衡位置,所以D点的速度不是最大,故C错误.

       D、波传到C点的时间为 t=7×0.2s=1.4s,在t=2.5s时刻质点C已经振动的时间为t=2.5s-1.4s=1.1s=1T,质点C的起振方向向上,则在t=2.5s时刻质点C点正向下运动.故D错误.

故选:ABE.

考查方向

本题主要考查了波长、频率和波速的关系;横波的图象.光的折射定律.   

解题思路

根据O点的状态确定周期和波长,求出波速.根据时间t=2.5s与周期的关系,确定B点的位置和c点的运动方向.A和E间距离与波长的关系,确定它们状态的关系.根据D点的位置分析其速度的大小.

易错点

光线是从光密介质进入光疏介质时才有可能发生光的全反射.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

n=1.25.

解析

如图,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,射到遮光板边缘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O点液面的法线为OO1,则∠AOO1α 

其中α为此液体到空气的全反射临界角,由折射定律有:sinα

同理,若线光源顶端在B1点时,通过望远镜刚好可以看到此光源顶端,

则∠B1OO1α.设此时线光源底端位于B点.由图中几何关系可得sinα

联立②③式得n

由题给条件可知:=8.0 cm,=6.0 cm

代入③式得n=1.25.

考查方向

本题主要考查了波长、频率和波速的关系;横波的图象.光的折射定律.   

解题思路

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,射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小。

易错点

光线是从光密介质进入光疏介质时才有可能发生光的全反射.