1、1(四)选考模块专练四 3-4(2)1.(1)一列简谐横波沿 x 轴传播,图甲是 t=1 s 时的波形图,图乙是 x=3 m 处质点的振动图像,则下列说法中正确的是 。 A.该波沿 x 轴正方向传播B.该波的传播速度大小为 2 m/sC.t=1 s 时,x=3 m 处的质点沿 y 轴负方向运动D.t=0 时,x=1 m 处的质点沿 y 轴正方向运动E.图甲波形图的波峰与图乙振动图像的振幅相等(2)如图所示,一身高 H=1.4 m 的游泳者竖直站立在水平池底上,水池水深 h=0.8 m。一束太阳光斜射到池水面上,与水面夹角 =37,游泳者在池底的影长 l=1.4 m。已知 sin 37=0.6,
2、cos 37=0.8。求:太阳光射入水中的折射角 ;水的折射率 n。22.(1)如图甲所示,沿波的传播方向上有间距均为 0.1 m 的六个质点 a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置,t=0 时刻振源 a 从平衡位置开始沿 y 轴正方向做简谐运动,其运动图像如图乙所示,形成的简谐横波以 0.1 m/s 的速度水平向右传播,则下列说法正确的是 。 A.这列波的周期为 4 sB.04 s 时间内质点 b 运动路程为 6 cmC.45 s 时间内质点 c 的加速度在减小D.6 s 时质点 e 的振动方向沿 y 轴正方向E.质点 d 起振后的运动方向始终与质点 b 的运动方向相反(2)如图所示
3、为一个半径为 R 的透明介质球体,M、N 两点关于球心 O 对称,且与球心的距离均为2R。一细束单色光从 M 点射出穿过透明介质球体后到达 N 点。真空中的光速为 c。()若介质的折射率为 n0,光线沿 MON 传播到 N 点,光传播的时间 t 为多少?()已知球面上的 P 点到 MN 的距离 PA= R。若光束从 M 点射出后到达 P 点,经过球体折射后传播到35N 点,那么球体的折射率 n 等于多少?(取 sin 37=0.6,cos 37=0.8)3答案精解精析1. 答案 (1)BDE (2)37 43解析 由题图乙可知 t=1 s 时 x=3 m 处质点向上振动,由上下坡法可知该波沿
4、x 轴负方向传播,故 A错误;由题图可知波长 =4 m,周期 T=2 s,所以波速 v= =2 m/s,故 B 正确;t=1 s 时,x=3 m 处的质点沿 Ty 轴正方向运动,故 C 错误;由题图可知 t=1 s 时,x=1 m 处的质点沿 y 轴负方向运动,所以 t=0 时,x=1 m处的质点沿 y 轴正方向运动,故 D 正确;由波动图像和振动图像关系可知题图甲波形图的波峰与题图乙振动图像的振幅相等,故 E 正确。(2)如图,设折射角为 ,AB 间的距离xAB=l-(H-h)tan在三角形 OAB 中,tan =xABh代入数据解得 =37入射角 i=90-=53根据折射定律有 n=sin
5、isin代入数据解得 n=432. 答案 (1)ABE (2)()(n 0+1) ()1.492Rc解析 (1)由题图乙可知波源振动周期 T=4 s,A 选项正确;=vT=0.14 m=0.4 m,b 点起振时刻是 1 s,04 s 质点 b 实际只振动了 3 s,运动路程为 6 cm,B 选项正确;质点 c 起振的时刻是第 2 s 末,45 s时质点 c 正在由平衡位置向 y 轴负方向振动,加速度在增大,C 选项错误;质点 e 的起振时刻是第 4 s 末,6 s 时质点 e 的振动方向沿 y 轴负方向,D 选项错误;质点 d 和质点 b 相差半个波长,所以质点 d 起振后的运动方向始终与质点 b 的运动方向相反,E 选项正确;本题正确选项为 ABE。(2)()光在介质球外的传播时间为t1=2Rc光在介质球中的传播速度为4v=cn0光在介质球中的传播时间为t2=2Rv光传播的时间 t 为t=t1+t2=(n0+1)2Rc()光路图如图所示,其中 sin =0.6,又 =+,根据折射定律得sin =n sin 又 sin =0.6MA=MO-AO=2R-R cos = R65MP= = RPA2+MA2355所以 sin = = R cos = = RPAMP55 MAMP255sin =sin(+)=255解得 n= 1.49253
