Question

（選修模塊3-4）
（1）關于對光現(xiàn)象的解釋，下列說法中正確的是______．
A．自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C．光纖導光利用了光的全反射規(guī)律
D．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時刻的波形如圖1所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=1m處的質點比x=-1m處的質點______（選填“先”、“后”或“同時”）到達波峰位置；若該波的波速為10m/s，經過△t時間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內的波形與t時刻的正好相同，則△t=______．
（3）某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運動規(guī)律，裝置如圖2所示，水平光滑導軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器．把彈簧拉長5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動．他們分析位移-時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運動是簡諧運動，滑塊從最右端運動到最左端所用時間為1s，則彈簧振子的振動頻率為______Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運動的表達式為x=______ cm．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)我們對光的偏振、干涉、全反射的理解來作答．
（2）沿著波的傳播方向，質點的振動依次落后．根據(jù)沿波的傳播方向，確定質點的振動方向，來比較哪個質點先到達波峰．波經過整數(shù)倍周期圖象相同，可得到時間的通式．
（3）根據(jù)滑塊的振動周期求出振動的頻率，再根據(jù)x=Asin（ωt+φ）確定質點的振動方程．
解答：解：（1）A、自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光．故A正確．
B、水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象．故B錯誤．
C、光纖導光利用了光的全反射規(guī)律，來傳輸信號的．故C正確．
D、玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象而產生的．故D錯誤．
故選AC
（2）橫波沿x軸正方向傳播，則由波的圖象得到，x=1m處的質點向上振動，x=-1m處的質點向下振動．則x=1m處的質點后到達波峰．
由圖λ=4m，又v=10m/s，得周期T==0.4s．
根據(jù)波的周期性，波形與t時刻的正好相同時，經過時間
△t=nT=0.4n s （n=1.2.3…）
（3）滑塊從最右端運動到最左端所用時間為ls，知周期T=2s，則振動頻率f==0.5Hz．
ω=2πf=π，根據(jù)x=Asin（ωt+φ）知，A=5cm，φ=，所以x=5sin（πt+）=5cosπtcm．
故答案為：
（1）AC．
（2）后，0.4n s （n=1、2、3…）．
（3）0.5，5cosπt
點評：本題考查光學、波動和振動的基本知識．對于波的圖象，往往要研究波的傳播方向與質點振動方向的關系，同時波具有時間和空間的周期性，即經過整數(shù)倍周期后，波的圖象相同．