Question

模塊3-4試題

（1）一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點的質點的振動圖象如圖1所示。①該振動的振幅是 ______cm；②振動的周期是_______s ；③在t等于周期時，位于原點的質點離開平衡位置的位移是________ cm。圖２為該波在某一時刻的波形圖，Ａ點位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_______m/s；⑤經過周期后，Ａ點離開平衡位置的位移是_______cm。

（2）如圖，置于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長的線光源。靠近線光源一側的液面上蓋有一遮光板，另一側有一水平放置的與液面等高的望遠鏡，用來觀察線光源。開始時通過望遠鏡不能看到線光源的任何一部分。將一光源沿容器底向望遠鏡一側平移至某處時，通過望遠鏡剛好可能看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動8.0cm，剛好可以看到其頂端。求此液體的折射率n。

Answer 1

（1）（５分）　①　８　　②　0.2　　③　0　　④　10　　⑤　－8（填對一個給１分）

（2）n=1.3

解析:

（1）振幅是質點偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為質點質點完成一個全振動的時間叫做一個周期。從圖中可以看出周期為。當t等于周期時，坐標原點的質點處在平衡位置向下運動。所以位移為0。從圖2中可以看出波長等于，所以有經過半個周期后，A點走過的路為振幅的2倍，所以處在負的最大位移處，為。

（2）當線光源上某一點發出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時，射到遮光邊緣Ｏ的那條光線的入射角最小。

若線光源底端在Ａ點時，望遠鏡內剛好可以看到此光源底端，設過Ｏ點液面的法線為ＯＯ₁，則

                ①

其中a為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有

　　　　　　　　　　　②

同理，若線光源頂端在Ｂ₁點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則。設此時線光源底端位于Ｂ點。由圖中幾何關系可得

　　　　　　　　　　③

聯立②③式得

　　　　　　　④

由題給條件可知

　　　，

代入③式得

　　　n=1.3

評分參考：，①式2分，②式１分，③式2分,⑤式2分（n=1.2－1.3都給這2分）

機械振動和機械波在高考中經常考查圖像問題。幾何光學也是物理必考內容。