1、优质文档优质文档第 13 讲 机械振动和机械波 光(选修 34)1(1)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图 61313 甲所示，图中 P、Q 两质点的横坐标分别为 x1 1.5 m 和 x24.5 mP 点的振动图象如图61313 乙所示图 61313在下列四幅图中，质点 Q 的振动图象可能是( )(2)用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离 d0.1 mm，双缝到屏的距离 l6.0 m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是 3.8 cm，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假如把整个干涉装置放入折射率为的水中，这时屏上的明条纹间距是多少？43解析 (1)由甲 图可知 P、Q 的振动
2、相差 个周期，将 P 的振动图象分别往前或34往后推 个周期，即可得到 Q 的振动图象，故 B、C 正确34优质文档优质文档(2)由 x 得，红光的波长 x 3.8102 Ld dl 0.110 36.0m6.310 7 m设红光在水中的波长变为 ，整个干涉装置放入折射率 为 的水中后，屏上43的明条纹的间距为 x，则 xx 1n故 x m2.8510 2 m.xn 3.810 243答案 (1)BC (2)6.3 107 m 2.8510 2 m2(1)如图 61314 甲所示，O 点为振源，OPs，t 0 时刻 O 点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波图乙为从 t0 时刻开始
3、描绘的质点 P 的振动图象下列判断中正确的是_图 61314A该波的频率为1t2 t1B这列波的波长为st2 t1t1Ct 0 时刻，振源 O 振动的方向沿 y 轴负方向Dtt 2 时刻，P 点的振动方向沿 y 轴负方向Ett 2 时刻，O 点的振动方向沿 y 轴负方向(2)如图 613 15 所示，折射率为 n 、半径为 R4 cm 的圆形玻璃砖，3 3AB 为玻璃砖直径一束光线平行于直径 AB 射向玻璃砖左侧界面，且光束到 AB 的距离 d 可以随意调整，已知光在真空中速度为 c3.010 8 m/s，求：优质文档优质文档图 61315光线在玻璃砖中传播的最长时间；当光线经玻璃砖折射后由
4、B 点射出时，光线在玻璃砖中传播的时间解析 (1)结合 题图甲、乙可知，振动从 O 传到 P，用时 t1，传播距离为 s，故波速为 v ，波的周期为 Tt 2t 1，故波的 频率 f ，波长 vT st1 1t2 t1，A、B 对；由题图乙可知 P 点先沿 y 轴正向运动，故振源 O 在 t0st2 t1t1时刻沿 y 轴正向运 动，C 错 ；由题图乙知， t2时刻 P 点振动方向沿 y 轴正向，D 错；因不知 t1 与周期 T 的倍数关系，故不能判断 t2时刻 O 点的振动情况，E错(2)光线在介质中的传播速度 vcn光线沿直径传播的时间最长，为 t 810 10 s2Rv如图所示，由折射定
5、律得 nsin isin r由几何关系可得 i2r光线在玻璃砖中传播的距离为s2Rcos rsvtt4 1010 s3优质文档优质文档答案 (1)AB (2)810 10 s 4 1010 s33(1)下列说法中不正确的是_A不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的B水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象C日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使像更清晰D声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率(2)一列简谐横波沿 x 轴传播，周期为 T，t0 时刻的波形如图 61316所示，此时平衡位置位于 x3 m 处的质点正在向上运动，若 a、b 两质
6、点平衡位置的坐标分别为 xa 2.5 m，x b5.5 m，则当 a 质点处在波峰时，b 质点恰在_(填“波峰” 、 “波谷”或“平衡位置”)；t 时，b 质点正在3T4向 y 轴_(填“正方向 ”或“负方向”) 运动图 61316图 61317某种材料的三棱镜截面如图 61317 所示，BC 边水平，A90，B53. 一束竖直向下的光束从 AB 边入射，经过三棱镜折射后，垂直于AC 射出，求三棱镜的折射率(sin 530.8，sin 370.6)解析 (1)声源向静止的 观察者运动，观察者接收到的频率大于声源的频率，D 错误(2)由图象可知波长 4 m，a、b 两质点平衡位置的坐标分别为 x
7、a2.5 m，xb 5.5 m，可判断 a、b 两质点距离为 ，当 a 质点处在波峰时，b 质点恰34优质文档优质文档在平衡位置；根据传播方向与振动方向之间的关系，可以判断 t 时， b 质3T4点正在向 y 轴负 方向运动 nsin sin 由几何关系可得 37 5337n .sin 53sin53 37 207答案 (1)D (2)平衡位置 负方向 2074(1)2013 年 6 月 11 日 17 时 38 分“神舟十号”顺利升空 “神舟十号”的完美升空离不开雷达站，地面上科研人员利用雷达发射的电磁波对“神舟十号”发出指令，进行地面控制结合自己所学的知识，判断下列说法不正确的是( )图
8、61318A雷达所用的无线电波的波长比短波更短B雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标C雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端D根据光速不变原理：“神舟十号”接收到的雷达站发射的电磁波的速度仍是光速(2)如图 613 19 所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、D、为绳子上的等间隔的点，点间间隔为 50 cm，现用手拉着绳子的端点 A 使其上下振动，若 A 点刚开始向上振动，经 0.1 秒第一次达到最大位移处，C 点恰好开始振动，则绳中形成的向右传播的横波速度为优质文档优质文档_ m/s，从 A 点开始振动计时，经_ s 的时间 J 点第一次向下达到最大位移图 613
9、19图 61320(3)如图 613 20 所示，等边三角形 ABC 为透明柱状介质的横截面，一束平行于角平分线 BD 的单色光由 AB 面射入介质，经 AB 面折射的光线恰平行于 BC.求：介质对此单色光的折射率 n；若光在真空的传播速度为 c，则光在此介质中的传播速度为多少，折射光线在 AC 面上能否发生全反射解析 (1)雷达所用的无 线电波是波长非常短的微波，A 正确；雷达发射的是无线电脉冲，B 错误；雷达既是无 线电波的发射端，同 时又是无线电波的接收端，C 正确；根据光速不变 原理，光速与 “神舟十号 ”、雷达之 间的相对运动没有关系，D 正确(2)由题意可知在 t0.1 s 内波传
10、播的距离 sAC1 m，v m/s10 st 10.1m/s；当 A 点振动刚传到 J 点时，J 点的起振方向向上，再经 T 第一次向下到34达最大位移处，因 T0.1 s，所以 T0.4 14s，t T s0.75 s.AJv 34 (4.510 340.4)(3)依题意作出光路图，由几何知识得入射角 i60，折优质文档优质文档射角 r30 ，由折射定律 n ，得 n .sin isin r 3若光在真空的传播速度 为 c，则光在此介质中的传播速度为 v ccn 33由 sin C 可知，此介质的临界角 C 大于 30，而折射光线在 AC 面上的入射1n角为 30，故折射光 线在 AC 面不能发生全反射答案 (1)B (2)10 0.75 (3) c 不能333
