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选做题 (1)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻t=0的图象如图1所示,经过△t=1...

选做题
(1)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻t=0的图象如图1所示,经过△t=1.2s的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形.manfen5.com 满分网
(i)该列波的传播速度;
(ii)画出t=0.6s时刻的波形.
(2)DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成.如图2所示,激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后,聚焦到信息记录层的光斑宽度为a,才能有效获取信息.
(i)写出sinθ应当满足的关系式
(ii)在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料保护层的宽l (l=a+2b),可采取哪些措施?(答出三条措施)
(1)(i)由图读出波长.波每隔一个周期波形重复一次,根据经过△t=1.2s的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形,确定周期与时间的关系,求出周期,再求出波速. (ii)求出0.6s时间内波传播的距离,运用波形的平移法,作出t=0.6s时刻的波形. (2)(i)根据数学知识求出折射角的正弦,由折射定律求出sinθ应当满足的关系式. (ii)由几何知识和折射定律结合分析减小激光束照到塑料保护层的宽l的方法. 【解析】 (1)(i)从图象可知波长λ=8m,经过△t=1.2s时间,恰好第三次重复出现图示的波形,则有3T=△t,周期T=0.4s,波速v==20m/s  (ii)虽然波的传播方向不确定,但由于t=0.6s=1.5T,波传播了1.5λ的距离,根据波形的平移法可以确定该时刻的波形图如图中虚线所示. (2)(i)由折射定律得,          式中r为折射角,,           解得 (ii)要保证a不变的前提下,减小宽度l,即减小b,方法有: ①由(i)的求解过程得,故在θ和n不变时,减小d; ②在θ和d不变时,增大n; ③在n和d不变时,减小θ. 答: (1)(i)v=20m/s;  (ii)t=0.6s时刻的波形如图中虚线所示                     (2)(i) (ii)①在θ和n不变时,减小d;②θ和d不变时,增大n;③在n和d不变时,减小θ.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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