机械振动 机械波 光 电磁波 相对论
(时间:50分钟)
1.(1)(5分)两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波,实线表示乙波)在某时刻的波形图如图1所示,M为绳上x=0.2 m处的质点,则下列说法中正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
图1
A.图示时刻质点M的速度为零
B.M点是振动加强点
C.甲波的传播速度v1比乙波的传播速度v2大
D.由图示时刻开始,再经甲波的周期,质点M将位于波峰
E.位于坐标原点的质点与M点的振动方向总是相反的
(2)(10分)如图2所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面,其半径R=20 cm,AB是过圆心的一条水平直径。从激光源S发出一条与AB平行的细光束,入射到玻璃圆柱体上,光束到顶部的距离h=2.68 cm,折射光束恰好过B点,经B点反射后从圆柱体中射出。已知光在真空中的传播速度为c=3×108 m/s,=1.732。
图2
(ⅰ)求玻璃的折射率;
(ⅱ)求此光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间(只考虑一次反射)。
解析 (1)由图可知甲、乙两波在质点M处同时向下振动,故速度不为零,又因为甲、乙两波在同一绳上传播,速度相同,由图可知,两波波长相同,故周期相同,故M点为振动加强点,选项A、C错误,B正确;图示时刻M点正向下运动,再经甲波的周期,M将位于波峰,选项D正确;位于原点的质点与M点相距半个波长,振动方向总是相反的,选项E正确。
(2)(ⅰ)光线SC折射后经过B点,光路如图所示,由折射定律有=n(2分)
由几何关系知α=2β(1分)
sin α=(1分)
解得α=60°,β=30°
玻璃的折射率为n=(1分)
(ⅱ)根据对称性知CB=BD=2Rcos β(2分)
光在玻璃中传播的速度为v=(2分)
光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间为
t==4×10-9 s(1分)
答案 (1)BDE (2)(ⅰ) (ⅱ)4×10-9 s
2.(1)(5分)下列说法正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.偏振光可以是横波,也可以是纵波
B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
D.X射线在磁场中能偏转、穿透能力强,可用来进行人体透视
E.声源与观察者相对靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率