I．一列简谐横波在某时刻的波形如图1所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与y相同

题文

I．一列简谐横波在某时刻的波形如图1所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与y相同，则下列判断中正确的有______A．波沿x轴负方向传播，且波速为10m/sB．波沿x轴正方向传播，且波速为5m/sC．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反D．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处E．从图示位置开始计时，在2.2s时刻，质点M刚好处在波峰位置II．光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，它利用全反射原理来传递光信号．现有一根圆柱形光纤，已如制作光纤材料的折射率为n．假设光信号从光纤一端的中心进入．为保证沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端，n不能小于某一值．（如图2）（1）求n的最小值；（2）沿不同方向进入光纤的光信号传递到另一端所用的时间会有所不同，求最长与最短时间的比．

题型：未知 难度：其他题型

答案

I．A、B由图读出波长λ=12m，根据已知条件分析得到周期T=1.2s，由公式v=λT=10m/s．而且图示时刻P点运动方向沿y轴正方向，则沿波+x方向传播．故AB错误．C、图示时刻，质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反．故C错误．D、质点N与Q平衡位置间相距半个波长，振动情况总是相反，N质点到达波谷处，Q质点一定到达波峰处．故D正确．E、波的周期T=1.2s，从图示位置开始计时，在2.2s时刻质点M的位置与1.0s时刻的位置相同，到达波峰，故E正确．故选DEⅡ．（1）设光的入射角为i，折射角为r，根据折射定律得：sinisinr=n（1）当i趋于90°时，r最大，此时光在侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射．即：sin(90°-r)=1n（2）联立以上两式，并注意到i=90°，可解得：n=

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解析

λT

考点

据考高分专家说，试题“I．一列简谐横波在某时刻的波形如图1所示.....”主要考查你对 [全反射，临界角 ]考点的理解。

全反射，临界角

光密介质与光疏介质: 1.定义:两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质 2.特点:(1)光由光疏介质射人光密介质时，折射角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。 (2)光在光疏介质中的传播速度大于在光密介质中的传播速度。 (3)光密介质与光疏介质是相对而言的。单独一种介质无法确定它是光密介质还是光疏介质 全反射:

1.定义:光从光密介质射人光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一角度时，折射角达到90。，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射2.临界角:①定义：折射角为90。时的入射角叫做全反射的临界角。 ②公式：光由折射率为n的介质射入空气 (真空)时， 3.条件:①光由光密介质射向光疏介质 ②入射角等于或大于临界角

全反射的计算方法:

光从一种介质射入另一种介质时一般都要同时发生反射与折射现象，如图所示。当光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角。这样就有可能在入射角还没有增大到90。以前，折射角就已经达到90。，以光从水射人空气为例，当入射角增大到某一数值C 时，折射光线恰好掠过水面，和界面平行，折射角等于90。，再继续增大入射角，光线全部反射回水中，不再有折射光线进入空气中，于是形成光的全反射现象。当折射角为90。时的入射角C叫做临界角，可见发生全反射的条件是：①光线从光密介质射入光疏介质。  ②入射角≥临界角(C)，对于临界角有：。  分析光的全反射、临界角问题的一般思路： (1)画出恰好发生全反射的光路。 (2)利用几何知识分析边、角关系，找出临界角。 (3)以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光线是否发生全反射，从而画出其他光线的光路图。

物质的密度与光密介质、光疏介质:

光密介质和光疏介质是相对的，是根据介质对同种频率的光的折射率大小来划分的。折射率较小的称为光疏介质，折射率较大的称为光密介质。显然对同一介质来说，当与其对比的介质不同时，它可能属于光密介质，也可能属于光疏介质，如水相对于空气是光密介质，但相对于玻璃就属于光疏介质了，对于某种介质，没有与之相对比的其他介质时，谈论它是光密介质还是光疏介质是无意义的。而物质的密度与介质的折射率之间没有直接的联系，密度大的介质折射率不一定大，如酒精的密度小于水的密度，但酒精的折射率大于水的折射率。但对于同种物质来说，当其密度变大时，通常折射率也变大。如空气，在海边、靠近海平面的空气温度低，密度大，折射率也大，常引起“海市蜃楼”现象；在沙漠，靠近地面的空气温度高，密度小，折射率也小，这正是引起“沙漠蜃景”的原因。