Question

［物理選修3-4模塊］

（1）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，形成了沿x軸傳播的橫波。在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O開始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.2s第一次形成圖示波形，由此判斷在t=2.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A、B的運(yùn)動(dòng)情況是（      ）

A．A點(diǎn)位于x軸的下方。

B．B點(diǎn)位于x軸的上方。

C．A點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。

D．B點(diǎn)正往上運(yùn)動(dòng)。

（2）如圖所示，透明介質(zhì)球的半徑為R，光線DC平行直徑AB射到介質(zhì)球的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=0.8R。

①試證明：DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后，第一次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí)，在界面上不會(huì)發(fā)生全反射．（要求作圖說明理由）

②若DC光進(jìn)入介質(zhì)球后，第二次到達(dá)介質(zhì)球的界而時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，求介質(zhì)的折射率．

 

Answer 1

【答案】

（1）AB

（2）①證明見解析。

②1.79

【解析】（1）AB

（2）①如圖甲所示（２分），DC光線進(jìn)人介質(zhì)球內(nèi)，發(fā)生折射，有，折射角r一定小于介質(zhì)的臨界角，光線CE到達(dá)球面的入射角∠OEC = r，小于臨界角，因此一定不會(huì)發(fā)生全反射．（２分）

②光線第二次到達(dá)介質(zhì)與空氣的界面，人射角i'= r，由折射定律可得折射角r'= i．若折射出的光線PQ與入射光線DC平行，則∠POA=∠COA= i, DC光線進(jìn)入介質(zhì)球的光路如圖乙所示．折射角r= i/2，則

（３分）

折射率（３分）