Question

【題目】［物理—選修3-4］

(1)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是波傳播到x=5m的M點(diǎn)的波形圖，圖乙是質(zhì)點(diǎn)N（x=3m）從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像，Q是位于x=10m處的質(zhì)點(diǎn)．下列說法正確的是__________．

A．這列波的波長是4m

B．這列波的傳播速度是1.25m/s

C．M點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都沿＋y方向

D．質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過8s時(shí)，第一次到達(dá)波峰

E．在0～16s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過的路程為1.1m

(2)如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角∠AOB=120，頂點(diǎn)O與桌面的距離為4a，圓錐的底面半徑，圓錐軸線與桌面垂直．有一半徑為R的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率，求光束在桌面上形成的光斑的幾何形狀和面積___？

Answer 1

【答案】 ADE

【解析】（1）由甲圖得到波長為4m，故A正確；由乙圖得到周期為4s，故波速 ；故B錯(cuò)誤；各個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向均與波前的運(yùn)動(dòng)方向相同，波前向下運(yùn)動(dòng)，故M點(diǎn)以后的各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都沿-y方向，故C錯(cuò)誤；x=2m處的波峰傳到Q點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰， ；故D正確；波速為1m/s，故在5s末，波前傳到Q點(diǎn)；此后的時(shí)間△t=11s=2T，質(zhì)點(diǎn)Q從平衡位置開始運(yùn)動(dòng)，故其運(yùn)動(dòng)的路程為S=11A=11×10cm=110cm=1.1m，故E正確；故選ADE．

（2）①光路圖如圖所示，由圖可知：光束形成的光斑為圓環(huán)．

②射到OA界面的入射角α＝30，則

故入射光能從圓錐側(cè)面射出．

設(shè)折射角為β，無限接近A點(diǎn)的折射光線為AC，根據(jù)折射定律

或

解得β＝60

過O點(diǎn)作OD//AC，則

在中

在中

故

在中

光束在桌面上形成光環(huán)的面積