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[物理--选修3-4]
(1)一振动周期为T、位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动,该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v,关于在x=
5vT
2
处的质点P,下列说法正确的是
BCD
BCD

A.质点P振动周期为T,速度的最大值为v
B.若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向,则该时刻波源速度方向沿y轴正方向
C.质点P开始振动的方向沿y轴正方向
D.若某时刻波源在波峰,则质点P一定在波谷
(2)一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n=
3
,横截面如图所示,O表示半圆柱形截面的圆心.一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射,求:该光线从进入透明体到第一次离开透明体时,共经历的时间(已知真空中的光速为c,arcsin
3
3
=35°
;计算结果用R、n、c表示).
分析:(1)质点的振动速度与波传播速度不同.简谐横波传播过程中,介质中各个质点振动的周期都等于波源的振动周期,起振方向都与波源的起振方向相同.简谐波的波长为λ=vT,x=
5vT
2
=
5
2
λ
处的质点P与波源的振动情况总是相反.
(2)由sinC=
1
n
求出临界角.由n=
sin60°
sinγ
求出光线从AB射入透明体的折射角,判断光线在圆弧上能否发生全反射,作出光路图,由几何知识求解光线在透明体内的路程s,光线在透明体的速度为v=
c
n
,通过的时间为t=
s
v
解答:解:(1)A、质点P随着波源做受迫振动,其振动周期等于波源的振动周期T,但其振动速度与波传播速度v不同.故A错误.
B、简谐波的波长为λ=vT,x=
5vT
2
=
5
2
λ
,则质点P与波源的振动情况总是相反.故若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向,则该时刻波源速度方向沿y轴正方向.故B正确.
C、P的起振方向与波源的起振方向相同,即沿y轴正方向.故C正确.
D、因质点P与波源的振动情况总是相反,故若某时刻波源在波峰,则质点P一定在波谷.故D正确.
故选BCD 
(2)设此透明物体的临界角为C,
依题意sinC=
1
n
=
1
3
,所以C=35°
当入射角为60°时,由n=
sin60°
sinγ

得到折射角:γ=30°
即此时光线折射后射到圆弧上的C点,在C点的入射角为60°,大于临界角,会发生全反射
往后光线水平反射至圆弧上的D点并在D点发生全反射,再反射至B点,从B点第一次射出.
在透明体内的路径长为:s=3R   光在透明体内的速度v=
c
n

经历的时间  t=
s
v
=
3nR
c

故答案为:
(1)BCD;(2)该光线从进入透明体到第一次离开透明体时,共经历的时间为
3nR
c
点评:第1问中利用机械波的基本特点:简谐横波传播过程中,介质中各个质点振动的周期都等于波源的振动周期,起振方向都与波源的起振方向相同,进行分析,根据距离与波长的关系确定P与波源状态关系.第2问,画出光路图是基础,判断能否发生全反射是关键.
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【物理-选修3-4】
(1)如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象,图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象,则下列判断正确的是
ADE
ADE

A.这列波的波速是2m/s
B.这列波的传播方向沿x正方向
C.t=3.5s时P点的位移为-0.2m
D.从t=0时刻开始P点的振动方程为y=0.2sin(πt+π)m
E、若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则该波所遇到的频率为0.5Hz
(2)如图丙所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖,其边长MN=30cm.一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射,恰沿DC方向射出.其中B为MQ的中点,∠ABM=30°,PD=7.5cm,∠CDN=30°.
①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图,求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF;
②求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c=3×108m/s,sin37°=0.6).

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(2011?湖南一模)[物理--选修3-4]
(1)一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图所示.则a质点的振动图象为
(2)如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角θ=30°,P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于
2
3
.
AB
的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率.

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[物理--选修3-4]
(1)一列简谐横波沿x轴正向传播;从波传到x=1.5m的P点时开始计时,此时P点从平衡位置开始沿y轴正方向振动.在t=1.1s时,PM间第一次形成图示波形,此时x=5m的M点正好在平衡位置,如图所示.下列说法正确的是
 

A.这列波的传播周期是0.8s
B.这列波的传播速度是5m/s
C.图中P点振动方向沿y轴正方向
D.图中P点的位移是y=5
2
cm
E.再过1.0s,质元M点向沿x轴正向迁移5m
(2)如图所示,MN是一条通过透明球体球心的直线,在真空中波长为λ0=564nm的单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的
2
倍,且与MN所成的夹角α=30°.求:
①透明体的折射率n;
②此单色光在透明球体中的波长λ.
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[物理--选修3-4]
(1)如图1所示,OO′是半圆柱形对称面与纸面的交线.在图内有两束与OO′平行且距OO′距离相等的单色光A和B,从玻璃砖射出后相交于OO′的下方的P点.由此可以得出的结论是
A.A光在玻璃砖中的速度比B光在玻璃砖中的速度小
B.玻璃砖对A光的折射率比对B光的折射率小
C.在空气中,A光的波长比B光的波长短
D.B光光子的能量比A光光子的能量小
(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图2所示,已知在t=1.1s时刻,质点P出现第三次波峰,试求质点Q第一次出现波峰的时间.
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【物理--选修3-4】
(1)如图1所示,在平静的水面上,当振源O上下振动时,会形成以O点为圆心的圆形水波,已知M、N、O三点在一条直线上,OM间距离为4.0m,ON间距离为2.0m,某时刻O点处在波峰位置,观察着发现2s后此波峰传到M点,此时O点正通过平衡位置向下运动,OM之间还有一个波峰.可以将水波近似视作简谐波,则
AB
AB

A.此水波的传播速度为2m/s
B.此水波的波长为3.2m
C.振源O的振动频率为2Hz
D.振源O的振动频率为1.6Hz
(2)如图2所示,在水面MN下方同一竖直线上有两个光源S1、S2,S1发出的频率f1的单色光,S2发出频率为f2单色光.已知水对频率为f1的光的折射率为n1,对频率f2的光的折射率为n2,且n2>n1.两光源在水面上形成了半径都为r的亮斑.求两点光源间的距离.

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