第13讲机械振动和机械波光(选修3－4)1．(1)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图6－13－13甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x1＝1.5m和x2＝4.5m．P点的振动图象如图6－13－13乙所示．图6－13－13在下列四幅图中，质点Q的振动图象可能是()．(2)如图6－13－14所示，图6－13－14某种透明液体的折射率为n，在液面下深为h处有一点光源S，现用一不透光的圆形薄板置于液面，其圆心O在S的正上方．要使观察者从液面上任一位置都不能看到点光源S，则该圆形薄板的半径R至少为多大？解析(1)由甲图可知P、Q的振动相差个周期，将P的振动图象分别往前或往后推个周期，即可得到Q的振动图象，故B、C正确．(2)由图中几何关系得sinθ＝sinC＝，sinC＝，解得R＝.答案(1)BC(2)2．(1)如图6－13－15甲所示，O点为振源，OP＝s，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t＝0时刻开始描绘的质点P的振动图象．下列判断中正确的是________．图6－13－15A．该波的频率为B．这列波的波长为C．t＝0时刻，振源O振动的方向沿y轴负方向D．t＝t2时刻，P点的振动方向沿y轴负方向E．t＝t2时刻，O点的振动方向沿y轴负方向(2)如图6－13－16所示，折射率为n＝、半径为R＝4cm的圆形玻璃砖，AB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c＝3.0×108m/s，求：图6－13－16①光线在玻璃砖中传播的最长时间；②当光线经玻璃砖折射后由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T＝t2－t1，故波的频率f＝，波长λ＝vT＝，A、B对；由题图乙可知P点先沿y轴正向运动，故振源O在t＝0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)①光线在介质中的传播速度v＝①光线沿直径传播的时间最长，为t＝＝8×10－10s②②如图所示，由折射定律得＝n③由几何关系可得i＝2r光线在玻璃砖中传播的距离为s＝2Rcosr④s＝vt′⑤t′＝4×10－10s⑥答案(1)AB(2)①8×10－10s②4×10－10s3．(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)①一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t＝0时刻的波形如图6－13－17所示，此时平衡位置位于x＝3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5m，xb＝5.5m，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质点正在向y轴________(填“正方向”或“负方向”)运动．图6－13－17图6－13－18②某种材料的三棱镜截面如图6－13－18所示，BC边水平，∠A＝90°，∠B＝53°.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．(sin53°＝0.8，sin37°＝0.6)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)①由图象可知波长λ＝4m，a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5m，xb＝5.5m，可判断a、b两质点距离为λ，当a质点处在波峰时，b质点恰在平衡位置；根据传播方向与振动方向之间的关系，可以判断t＝时，b质点正在向y轴负方向运动．②n＝由几何关系可得α＝37°β＝53°－37°n＝＝.答案(1)D(2)①平衡位置负方向②4．(1)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6－13－19A．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6－13－2...
