(1)兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同.實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播;虛線波沿x軸負方向傳播.某時刻兩列波在如圖1所示區(qū)域相遇,則______
(A)兩列波在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象
(B)平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零
(C)平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>20cm
(D)從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y>0
(2)如圖2所示,△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角θ=30°,P為垂直于直線BCD的光屏,現(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一條寬度等于的光帶,求棱鏡的折射率.

【答案】分析:(1)根據(jù)頻率是否相同,判斷兩波能否產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象.根據(jù)波的疊加原理分析x=6m處的質(zhì)點此刻速度大。畠刹ㄏ嘤鰠^(qū)域,質(zhì)點的位移等于兩列波單獨引起的位移的矢量和.
(2)作出光路圖,根據(jù)幾何知識求出光線在AC面上的入射角和折射角,再求出折射率.
解答:解:
(1)A、由圖看出,兩列波的波長不同,而波速相等,則頻率不等,不能產(chǎn)生干涉.故A錯誤.
B、根據(jù)兩列波的傳播方向判斷得知,兩列引起平衡位置為x=6m處的質(zhì)點的運動方向都向上,則該質(zhì)點此刻速度不為零.故B錯誤.
C、平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點的位移等于兩列波單獨引起的位移的矢量和.根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到實線波引起的位移為y1=Asin=20×cm=10cm≈14.1cm,實線波引起的位移為y2=Asin=10cm,則此刻平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點的位移y=y1+y2=24.1cm>20cm.故C正確.
D、實線波的周期為0.5s,由波速公式v=得知,虛線波的周期為1.5×0.5s=0.75s.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,實線波使平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y=-20cm,虛線波使平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移20cm>y>0,則平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y<0.故選D錯誤.
故選C
(2)平行光束經(jīng)棱鏡折射后的出射光束仍是平行光束,如下圖所示.圖中θ1、θ2為AC面上入射角和折射角,根據(jù)折
射定律,有nsinθ1=sinθ2,設(shè)出射光線與水平方向成α角,則   θ21
由于  =
所以  =
而  ==tanθ
所以   tanα==
可得α=30°,θ2=60°,所以n==
答:棱鏡的折射率為
點評:第1題難點是運用數(shù)學(xué)知識分析質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系,可寫出波動方程求解.第2題是關(guān)于折射率的計算題,運用幾何知識求折射角是難點.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同.實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播;虛線波沿x軸負方向傳播.某時刻兩列波在如圖1所示區(qū)域相遇,則
 

(A)兩列波在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象
(B)平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零
(C)平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>20cm
(D)從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y>0
(2)如圖2所示,△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角θ=30°,P為垂直于直線BCD的光屏,現(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一條寬度等于
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AB
的光帶,求棱鏡的折射率.
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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同.實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負方向傳播.某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則
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A.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零
C.平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>20cm
D.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y<0
(2)DVD光盤由塑料保護層和信息記錄層組成.如圖所示,激光束以入射角θ從空氣入射到厚度為d,折射率為n的塑料保護層后,聚焦到信息記錄層的光斑寬度為a,才能有效獲取信息.
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(1)寫出sinθ應(yīng)當(dāng)滿足的關(guān)系式
(2)在保證a不變的前提下,減小激光束照到塑料保護層的寬度l(l=a+2b),可采取哪些措施?(答出三條措施)

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科目:高中物理 來源:2011年遼寧省大連八中高考物理適應(yīng)性訓(xùn)練(解析版) 題型:解答題

(1)兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同.實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負方向傳播.某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則

A.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象
B.平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零
C.平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>20cm
D.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y<0
(2)DVD光盤由塑料保護層和信息記錄層組成.如圖所示,激光束以入射角θ從空氣入射到厚度為d,折射率為n的塑料保護層后,聚焦到信息記錄層的光斑寬度為a,才能有效獲取信息.

(1)寫出sinθ應(yīng)當(dāng)滿足的關(guān)系式
(2)在保證a不變的前提下,減小激光束照到塑料保護層的寬度l(l=a+2b),可采取哪些措施?(答出三條措施)

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科目:高中物理 來源: 題型:

[物理——選修3-4](15分)

(1)(5分)兩列簡諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播;虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則_________。

A.在相遇區(qū)域會發(fā)生干涉現(xiàn)象

B.平衡位置為x=6m處的質(zhì)點此刻速度為零

C.平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點此刻位移y>20cm

D.從圖示時刻起再經(jīng)過0.25s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點的位移y<0

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