在如图所示的直角坐标系中, x O z 平面为介质Ⅰ和Ⅱ的…——2024 高考物理第 15 题答案解析

2024_浙江卷

2024 浙江 第 15 题 多选题 区分题
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15. 在如图所示的直角坐标系中, $x O z$ 平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面(z轴垂直纸面向外)。在介质I 中的P(0,4l)处有一点波源,产生波长为l、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中,其速度为 $\sqrt { 2 } \nu$ ,图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x轴和y轴分别交于R和S点,此时波源也恰好位于波峰。M为O<sub>、</sub> R连线的中点,入射波与反射波在O 点相干加强,则(  )

A. 介质Ⅱ中波的频率为 $\frac { \sqrt { 2 } \nu } { \lambda }$
B. S点的坐标为 $( 0 , \ - \sqrt { 2 } \lambda )$
C. 入射波与反射波在M点相干减弱
D. 折射角a的正弦值sin $\alpha = \frac { 3 } { 5 } \sqrt { 2 }$
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BD

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【答案】BD

【解析】

【详解】A.波从一种介质到另一种介质,频率不变,故介质Ⅱ中波的频率为

$$ f = \frac {v}{\lambda} $$

故 A 错误;

B.在介质Ⅱ中波长为

$$ \lambda^ {\prime} = \frac {\sqrt {2} v}{f} = \sqrt {2} \lambda $$

由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R 和 S点,故 S点的坐标为 $( 0 , \ - \sqrt { 2 } { \lambda } )$ ),故 B 正确;

C.由于 S为波峰,且波传到介质Ⅱ中,其速度为 $\sqrt { 2 } \nu$ 图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰,与x 轴和y 轴分别交于R和S点,则R也为波峰,故P到R比P到O 多一个波峰,则

$$ P R = 5 \lambda $$

则

$$ O R = 3 \lambda $$

由于

$$ \left| M O - P M \right| \neq 2 n \cdot \frac {\lambda}{2} \text {或} (2 n + 1) \frac {\lambda}{2} $$

故不在减弱点,故C错误;

D.根据

$$ n = \frac {\lambda^ {\prime}}{\lambda} = \sqrt {2} $$

则

$$ n = \frac {\sin \alpha}{\frac {O R}{P R}} $$

解得

$$ \sin \alpha = \frac {3}{5} \sqrt {2} $$

故 D 正确。

故选BD。

非选择题部分

三、非选择题(本题共 5小题,共 55分)

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