1、选做题专项练31(1)如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t0时刻的波形图线，虚线b为tt时刻的波形图线，已知该简谐横波波源振动的频率为f2.5 Hz，虚线b与x轴交点P的坐标xP1 m。下列说法中正确的是_。A这列波的传播速度大小一定为20 m/sB这列波一定沿x轴负向传播C可能有t1.45 sD可能有t0.85 sE若该列波遇到宽度为6 m的障碍物能发射明显的衍射现象(2)如图所示，AOB为扇形玻璃砖，一细光束射到AO面上的C点，入射光线与AO面的夹角为30，折射光线平行于BO边。已知圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为R，ADBO，DAO30，光在空气中的传播速度为c，求：玻
2、璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；光在玻璃砖中传播的时间。解析：(1)根据题意可知T s0.4 s，波长8 m，故波速v20 m/s，A正确；题中未给波的传播方向，可能沿x轴正方向传播，也可能沿x轴负方向传播，当沿x轴正方向传播时，t(n)T0.4n0.05(s)，当n2时t0.85 s，当沿x轴负方向传播时，t(n)T0.4n0.35(s)，无论n为何值以及向哪个方向传播，t都不等于1.45 s，B、C错误，D正确；因为8 m，遇到宽度为6 m的障碍物(障碍物的尺寸与波长大小相近)，能发生明显的衍射现象，E正确。(2)光路如图所示，由于折射光线CE平行于BO，因此光线在圆弧面上的入
3、射点E到BO的距离也为R，则光线在E点的入射角满足sin ，得30由几何关系可知，COE90，因此光线在C点的折射角为r30由折射定律知，玻璃砖的折射率为n由于光线在E点的入射角为30，根据折射定律可知，光线在E点的折射角为60。由几何关系可知CE光在玻璃砖中传播的速度为v因此光在玻璃砖中传播的时间为t。答案：(1)ADE(2)602(1)如图所示，由红、蓝两单色光组成的细光束，从O点由空气射入厚度为d的均匀介质。当入射角为i时，此时从下表面射出的、靠近左侧的是_(选填“红”或“蓝”)色光。已知另一种单色光从上表面的A点射出，测得A与O相距l，则介质对该色光的折射率为_。(2)a、b两列简谐横
4、波分别沿x轴正、负方向传播，t0时，波恰好传到4 m、6 m处。t10.5 s时，波a驱动x0 m的质点运动到波谷。已知两列波的周期相同，且介于0.3 s与0.5 s之间，求：波a的传播速度；波a与b相遇后，x5 m处质点的振幅和t22.0 s时的位移。解析：(1)红光波长最长，频率最小，折射率小于蓝光折射率，所以红光偏折程度最小，靠右边，蓝光偏折程度最大，靠左边。另一种单色光光路图如图所示，根据对称性可知BC，根据几何知识可得OC，折射角的正弦值sin r，所以该光的折射率为nsin i。(2)波a使得x0 m的质点运动到波谷，运动时间t1(n)T由于0.3 sT0.5 s，故n1，此时T0
5、.4 s，v10 m/s。波a与b相遇后发生干涉，x5 m处质点振动减弱，其振幅为AAbAa2 cm波a从4 m处传到5 m处的时间为t0.1 st2t时间内5 m处质点振动时间tt2t(4)T则5 m处质点的位移为xAaAb2 cm。答案：(1)蓝sin i(2)10 m/s2 cm2 cm3(1)关于机械波与电磁波，下列说法正确的是_。A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B电磁波可以发生洐射现象和偏振现象C简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大D紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度E机械波不但能传递能量，而且能传递信息(2)如图甲所示，足够宽水
6、槽下面有一平面镜，一束单色光以入射角i射入水面，经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出。已知水对该单色光的折射率为n。若平面镜与水平方向的夹角为30，求该单色光在水面入射角的正弦值sin i；使该单色光从水槽左壁水平向右射出，在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射，如图乙所示，求平面镜与水平方向的夹角。解析：(1)电磁波在真空中的传播速度都等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误；衍射现象是波特有的现象，而偏振现象是横波特有的现象，电磁波也是一种横波，可以发生衍射现象和偏振现象，故B正确；在同一种介质中传播时，简谐机械波的传播速度相等，故C错误；光在介质中传播，频率越高，传播速度越小，紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故D正确；机械波可以沿其传播方向既能传递能量，又能传递信息，故E正确。(2)由折射定律有n由几何关系可知r290解得sin insin r。光在水面上发生全反射，有sin C由几何关系可知C290联立可解得平面镜与水平方向的夹角为15。答案：(1)BDE(2)15
