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1、
選修3-4專練(二)
1.(1)下列說法正確的是________.
A.觀測到某星球上A元素發(fā)出的光的頻率大于地球上A元素發(fā)出的光的頻率,則該星球正在靠近地球
B.自然光包含著垂直于傳播方向上的沿一切方向振動的光,且沿各個方向振動的光的強度均相同
C.在岸邊觀察水中的魚,魚的實際深度比看到的要淺一些
D.若紅光由玻璃進入真空時的全反射臨界角為C,則紅光在玻璃中的傳播速度與真空中光速的比值為sin C
E.若紅光由真空進入折射率為n的介質中,則紅光在介質中的波長與其在真空中的波長的比值為n
(2)如圖1所示,在x軸上有兩個做簡諧振動的點波源S1(x1=0)和S2(x2=16 m
2、),兩波源從t=0時開始沿y軸方向振動,振動方程分別為y1=4sin cm和y2=3sin cm.兩列波在x軸上相向傳播,傳播速度均為v=2 m/s.
圖1
①求由波源S1產生的機械波的波長λ;
②計算分析兩列波引起的x軸上x=6 m處的質點的振動是相互加強還是相互減弱;
③充分考慮波的疊加,作出t=6 s時兩波源間的波形圖.
答案 (1)ABD (2)①8 m ②相互減弱?、廴鐖D所示
解析 (1)根據(jù)多普勒效應可知觀測到某星球上A元素發(fā)出的光的頻率大于地球上A元素發(fā)出的光的頻率,則該星球正在靠近地球,故A正確;自然光包含著垂直于傳播方向上的沿一切方向振動的光,且沿各個方向
3、振動的光的強度均相同,故B正確;在岸邊觀察水中的魚,根據(jù)光的折射定律可知魚的實際深度比看到的要深,故C錯誤;根據(jù)n==,則紅光在玻璃中的傳播速度與真空中光速的比值為=sin C,故D正確;根據(jù)n==,可知紅光在介質中的波長與其在真空中的波長的比值為=,故E錯誤.
(2)①由T=得,T=4 s,
由λ=vT得,λ=8 m;
②波程差Δx=(x2-x)-(x-x1)=4 m,Δx=λ,因為兩波的振動步調一致,波程差為半波長的奇數(shù)倍,則兩列波引起的x軸上x=6 m處的質點的振動相互減弱;
③如圖所示,
2.(1)下列說法中正確的是________.
A.做簡諧運動的物體,其振動能量與
4、振幅無關
B.全息照相的拍攝利用了光的干涉原理
C.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源和觀察者的運動無關
D.醫(yī)學上用激光做“光刀”來進行手術,主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點
E.機械波和電磁波都可以在真空中傳播
(2)一半圓柱形透明體橫截面如圖2所示,O為截面的圓心,半徑R= cm,折射率n=.一束光線在橫截面內從AOB邊上的A點以60°的入射角射入透明體,求該光線在透明體中傳播的時間.(已知真空中的光速c=3.0×108 m/s)
圖2
答案 (1)BCD (2)3.0×10-10 s
解析 (1)做簡諧運動的物體,振幅反映了振動的強弱,振幅越大
5、,振動的能量越大,故A錯誤;全息照相的拍攝利用了光的干涉原理,可以記錄光的強弱、頻率和相位,故B正確;根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源和觀察者的運動無關,故C正確;激光的亮度高、能量大,醫(yī)學上常用激光做“光刀”來進行手術,故D正確;機械波的傳播需要介質,不能在真空中傳播,E錯誤.
(2)設此透明體的臨界角為C,
依題意sin C==
當入射角為60°時,由n=,
得折射角α=30°,
此時光線折射后射到圓弧上的C點,在C點入射角為60°,比較可得入射角大于臨界角,發(fā)生全反射,同理在D點也發(fā)生全反射,從B點射出.
在透明體中運動的路程為s=3R,
在透明體中的速度為v=,
在透明體中傳播的時間為t===3.0×10-10 s.
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