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    （1）如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是
    A．图示时刻质点b的加速度正在减小
    B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4m
    C．若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为50Hz
    D．若该波传播中遇到宽约4m的障碍物，能发生明显的衍射现象

    （2）一束单色光由左侧射入装有清水的薄壁圆柱体，图为过轴线的截面图，调整入射角θ，使光线恰好在水与空气的界面上发生全反射．已知水的折射率为4/3，求sinθ的值．
    分析：（1）根据波的传播方向判断出质点b的振动方向，正确定加速度如何变化．读出波长，求出周期，根据时间与周期 的关系，求解经过0.01s，质点a通过的路程．两列波的频率相同时能产生稳定的干涉．障碍物的尺寸与波长差不多时能产生明显的衍射现象．
    （2）根据折射定律求出光线在薄壁侧面的折射角，由几何关系确定折射角与临界角C的关系，求出sinθ的值．
    解答：解：（1）
    A、沿x轴正方向传播，b质点正沿y轴负方向振动，离开平衡位置，加速度正在增大．故A错误．
    B、由图读出波长为λ=4m，则周期为T=
    λ
    v
    =
    4
    200
    s    =0.02s，时间t=0.01s=
    T
    2
    ，一个周期内质点通过的路程是4A，则经过0.01s，质点a通过的路程为S=2A=0.4m．故B正确．
    C、波的频率为f=
    1
    T
    =50Hz，此波遇到另一列频率为50Hz的波时，能发生稳定干涉现象．故C正确．
    D、由上得到波长为4m，障碍物的尺寸约4m，两者尺寸差不多，则该波传播中遇到宽约4m的障碍物，能发生明显的衍射现象．故D正确．
    故选BCD
    （2）光路图如图．根据折射定律得
        n=
    sinθ
    sinr

    由几何知识得：r+C=90°
    得到sinr=cosC
    又sinC=
    1
    n
    ，得到cosC=
    		1-sin2C
    =
    		1-
    1
    n2

    综上得到，sinθ=nsinr=n
    		1-
    1
    n2
    =
    		n2-1
    =
    		(
    4
    3
    )2-1
    =
    		7
    3

    答：
    （1）BCD；
    （2）sinθ的值为
    		7
    3
    ．
    点评：根据波动图象，由波的传播方向分析质点的速度、加速度、回复力等物理量的变化时，可抓住这些量与位移的关系分析．几何光学要作出光路图，这是解答的基础．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）如图所示，沿x方向的一条细绳上有O、a、b、c四点，Oa=ab，bc=5ab，质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，沿x轴传播形成横波．t=0时刻，O点开始向上运动，经t=0.2s，O点第一次到达上方最大位移处，这时a点才开始往上运动，由此可以判断，在t=2.6s时刻（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    物理选修3-4
    （1）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法正确的是
    A．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置
    B．从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为0.4m
    C．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50Hz
    D．若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象

    （2）如图所示，某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到 P1像和P2像，当P1的像恰好被P2像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像．在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示．
    ①在答题纸的图上画出对应的光路；
    ②为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是
    入射角θ1
    入射角θ1
    和
    折射角θ2
    折射角θ2
    ，在图上标出它们；
    ③三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=
    n=
    sinθ1
    sinθ2
    n=
    sinθ1
    sinθ2
    ．
    ④若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置底边仍重合），则以AB作为分界面，三棱镜材料折射率的测量值
    小于
    小于
    三棱镜玻璃材料折射率的真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    物理选修3—4

       （1）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，关于这列波有以下说法：

    A．图示时刻，质点b正在向平衡位置运动

    B．从图示时刻开始，经过0.01s质点a通

    过的路程为0.4m

    C．从图示时刻开始，经过0.01s质点a的

    位移为0.2m

    D．这列波的频率为50Hz

    E．若该波传播中遇到宽约3.5m的障碍物能发生明显的衍射现象

    其中正确的是            。

       （2）在桌面上有一个倒立的透明的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为n=1.73。r为已知，求：

    ①通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射？

    ②光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是t多少？光照亮地面的光斑面积s多大？

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年吉林省吉林市高三（下）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题

    物理选修3-4
    （1）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法正确的是
    A．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置
    B．从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为0.4m
    C．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50Hz
    D．若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象

    （2）如图所示，某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到 P1像和P2像，当P1的像恰好被P2像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像．在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示．
    ①在答题纸的图上画出对应的光路；
    ②为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是______和______，在图上标出它们；
    ③三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=______．
    ④若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置底边仍重合），则以AB作为分界面，三棱镜材料折射率的测量值______三棱镜玻璃材料折射率的真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）．

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