[物理——选修3-4](13分)．一列振幅为4cm，频率为2.5Hz的绳波，在t＝0时刻的波形图如图所示，绳上的质点P位于最大位移，质点Q位于平衡位置，质

题文

[物理——选修3-4](13分)
（1）．一列振幅为4cm，频率为2.5Hz的绳波，在t＝0时刻的波形图如图所示，绳上的质点P位于最大位移，质点Q位于平衡位置，质点M振动方向沿y轴正向，则（ ）


A．波沿x轴正向传播B．t＝0时，质点N的振动方向沿y轴正向C．t＝0.1s时，质点Q的加速度达到最大，方向沿y轴正向D．从t＝0.1s到t＝0.2s时间内，波传播的距离为0.1m(2)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P₁、P₂，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁和P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如下图所示(O为两圆弧圆心；图中已画出经P₁、P₂点的入射光线)。



①．在图上补画出所需的光路图
②．为了测出玻璃砖的折射率，
需要测量入射角i和折射角r，请在图中标出这两个角．
③．用所测物理量计算折射率的公式是n ="__" __________
④．为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应尽量_ ___________(小一些，无所谓，大一些)  

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）BCD （2）①略、②略、③ sini/sinr.④ 偏小些

解析

（1）根据走坡法可知，M向上运动，则波沿x轴负方向运动，A错误，此时N正向y轴正方向运动，B正确，因为f=2.5Hz，所以

，故t=0.1s时经过了四分之一周期，Q运动到了最低点，恢复力最大，所以加速度最大，方向向y轴正方向，C正确，根据公式

可得

，所以绳波向前传播了s=vt=0.1m，D正确，
（2）图略，折射率公式为

，因为入射角增大，折射角也增大，所以为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应尽量偏小一点，
点评：做本题的关键是对简谐振动过程中的走坡法以及光学中的折射定律的理解

考点

据考高分专家说，试题“[物理——选修3-4](13分)（1）．.....”主要考查你对 [简谐运动的图像 ]考点的理解。

简谐运动的图像

简谐运动的图像：

1、意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。
2、特点：简谐运动的图像是正弦（或余弦）曲线。
3、应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

简谐运动图像问题的解法：

简谐运动图像能够反映简谐运动的运动规律，因此将简谐运动图像跟具体的运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。
①从简谐运动图像可以直接读出不同时刻t的位移值，从而知道位移x随时间￡的变化情况。
②在简谐运动图像中，用作曲线上某点切线的办法可确定各时刻质点的速度大小和方向。当切线与x 轴正方向的夹角小于90^。时，速度方向与选定的正方向相同，且夹角越大表明此时速度越大；当切线与x轴正方向的夹角大于90^。时，速度方向与选定的正方向相反，且夹角越大表明此时速度越小。也可以根据位移情况来判断速度的大小。因为质点离平衡位置越近，质点速度越大，而最大位移处，质点速度为零。根据位移变化趋势判定速度方向，若正位移增大，速度为正方向，若正位移减小，速度为负方向；反之，若负位移增大，速度为负方向，若负位移减小，速度为正方向。
③由于，故可以根据图像上各个时刻的 位移变化情况确定质点加速度的变化情况。同样，只要知道了位移和速度的变化情况，也就不难判断出质点在不同时刻的动能和势能的变化情况。