专题七 第二讲 振动和波动 光学——课后“高仿”检测卷
1.(2019·安徽六安模拟)(1)一列简谐横波沿 x轴正方向传播,传播速度为 10 m/s,在 t
=0时的波形图如图所示,则下列说法正确的是________。
A.此时 x=1.25 m 处的质点正在做加速度减小的加速运动
B.x=0.7 m 处的质点比 x=0.6 m 处的质点先运动到波峰的位置
C.x=0处的质点再经过 0.05 s 时间可运动到波峰位置
D.x=0.3 m 处的质点再经过 0.08 s 可运动至波峰位置
E.x=1 m 处的质点在做简谐运动,其振动方程为 y=0.4sin(10πt)(m)
(2)如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记
“·”(图中 O点),然后用横截面为等边三角形 ABC 的三棱镜压在
这个标记上,小标记位于 AC 边上。D位于 AB 边上,过 D点作 AC
边的垂线交 AC 于F。该同学在 D点正上方向下顺着直线 DF 的方
向观察。恰好可以看到小标记的像;过 O点作 AB 边的垂线交直线
DF 于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)
解析:(1)波沿 x轴正方向传播,由同侧法可得此时 x=1.25 m 处的质点振动的方向向
下,正在靠近平衡位置,所以质点正在做加速度减小的加速运动,故 A项正确;由同侧法
可得 x=0.7 m 处的质点与 x=0.6 m 处的质点都在向下振动,x=0.6 m 处的质点先到达波谷,
又先到达波峰,故 B项错误;据题给图像可知波长 λ=2 m,则 T== s=0.2 s,由同侧法可
得x=0处的质点正由平衡位置向上振动,则 x=0处的质点经过 T=0.05 s 可运动到波峰位
置,故 C项正确;波沿 x轴正方向传播,x=0.3 m 处的质点到左侧最近波峰之间的水平距
离x=λ+0.3 m=0.8 m,则 x=0.3 m 处的质点再经过 t== s=0.08 s 可运动到波峰位置,
故D项正确;由同侧法可得此时 x=1 m 处的质点正向下振动,又质点的振幅 A=0.4 m,
角速度 ω== rad/s=10π rad/s,则 x=1 m 处的质点振动方程为 y=-0.4sin(10πt)(m),故
E项错误。
(2)过D点作 AB 边的垂线 NN′,连接 OD,则∠ODN=α为O点发出的光线在 D点的
入射角;设该光线在 D点的折射角为 β,如图所示。根据折射定律有
nsin α=sin β①
式中 n为三棱镜的折射率
由几何关系可知
β=60°②