Question

⑴（5分）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)O在垂直x軸方向上做簡諧振動，形成了沿x軸傳播的橫波。在t =0時刻質(zhì)點(diǎn)O開始向上運(yùn)動，經(jīng)0.2s第一次形成圖示波形，由此判斷在t =2.5s時刻，質(zhì)點(diǎn)A、B的運(yùn)動情況是

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。      D．B點(diǎn)正往上運(yùn)動。
⑵（10分）某種液體的折射率為，在其液面下有一可繞水平軸O勻速轉(zhuǎn)動的平面鏡OA，OA的初始位置與液面平行，如圖所示：在液面與平面鏡間充滿自左向右的平行光線。若在平面鏡逆時針旋轉(zhuǎn)一周的過程中，光線射入空氣中的時間為2s。試問：

①平面鏡由初始位置轉(zhuǎn)過多大角度時，光線開始進(jìn)入空氣?
②平面鏡旋轉(zhuǎn)的角速度多大?

Answer 1

（1）AB
（2）     rad/s

解析⑴由題意和圖像可知周期為0.8s，經(jīng)過2.5s，質(zhì)點(diǎn)A振動了2.1s，起振方向向上，質(zhì)點(diǎn)A振動0.4s向下振動，所以A點(diǎn)在x軸下方并向下振動，同理可知B點(diǎn)振動了1.1s，起振方向向上，2.5s時，B在x軸上方且向下振動，所以A、B選項正確
⑵．解：
（1）設(shè)臨界角為C,則
s  故    C=45°
由此可知當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過時光線開始進(jìn)入空氣.
（2）當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過67.5°時，光線又發(fā)生全反射，不能進(jìn)入空氣，
所以平面鏡轉(zhuǎn)過22.5°～67.5°間光線能進(jìn)入空氣。
平面鏡轉(zhuǎn)動的角速度