1、第2课时机械振动和机械波光高考命题点命题轨迹情境图机械振动和机械波与光的组合20161卷34,3卷3416(1)34题 16(3)34题17(1)34题17(2)34题17(3)34题18(2)34题18(3)34题19(1)34题19(3)34题20171卷34,2卷34,3卷3420182卷34,3卷3420191卷34,3卷34电磁波与机械波的组合20151卷34,2卷34 15(1)34题 15(2)34题18(1)34题20162卷3420181卷34物理光学与机械波的组合34模块实验20192卷3419(2)34题例1(2019全国卷34)(1)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t时刻
2、,该波的波形图如图1(a)所示,P、Q是介质中的两个质点图(b)表示介质中某质点的振动图像下列说法正确的是_(填正确答案标号)图1A质点Q的振动图像与图(b)相同B在t0时刻,质点P的速率比质点Q的大C在t0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E在t0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大(2)如图2,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53(取sin 530.8)已知水的折射率为.图2求桅杆到P点的水平距离;船向左行驶一段距
3、离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45时,从水面射出后仍照射在桅杆顶端,求船行驶的距离答案(1)CDE(2)7 m5.5 m解析(1)t时刻,题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动,而题图(a)中质点Q在t时刻从平衡位置向上振动,平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动,所以质点Q的振动图像与题图(b)不同,平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如题图(b)所示,选项A错误,D正确;在t0时刻,质点P处在波谷位置,速率为零,与其平衡位置的距离最大,加速度最大,而质点Q运动到平衡位置,速率最大,加速度为零,即在t0时刻,质点P的速率比质点Q的小,质点P的加速度比质点
4、Q的大,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大,选项B错误,C、E正确(2)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2;桅杆距水面的高度为h1,P点处水深为h2;激光束在水中与竖直方向的夹角为,由几何关系有tan 53tan 由折射定律有:sin 53nsin 设桅杆到P点的水平距离为x,则xx1x2联立式并代入题给数据得:x7 m设激光束在水中与竖直方向的夹角为45时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i由折射定律有:sin insin 45设船向左行驶的距离为x,此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2,则:x1x2xxtan itan 45
5、联立式并代入题给数据得:x m5.5 m拓展训练1(2019全国卷34)(1)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是_A不同质点的振幅都相同B不同质点振动的频率都相同C不同质点振动的相位都相同D不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E同一质点处,两列波的相位差不随时间变化(2)如图3,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,A90,B30.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出图3求棱镜的折
6、射率;保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出求此时AB边上入射角的正弦答案(1)BDE(2)解析(1)在波的干涉实验中,质点在振动加强区的振幅是两列波振幅之和,质点在振动减弱区的振幅是两列波振幅之差,A项错误;沿波的传播方向上,波不停地向外传播,故各质点的相位不都相同,C项错误;两波源振动频率相同,其他各质点均做受迫振动,故频率均与振源频率相同,周期均与振动片的周期相同,B、D项正确;同一质点到两波源的距离确定,故波程差恒定,即相位差保持不变,E正确(2)光路图及相关量如图所示光束在AB边上折射,由折射定律得n式中n是棱镜的折射率由几何关系可知60由几何关系和反射
7、定律得B联立式,并代入i60得n设改变后的入射角为i,折射角为,由折射定律得n依题意,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角c,且sin c由几何关系得c30由式得入射角的正弦为sin i拓展训练2(2019河南安阳市下学期二模)(1)如图4甲所示为一列简谐横波在t2 s时的波形图,图乙为介质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象P是平衡位置在x2 m处的质点,则下列说法正确的是()图4At2 s时,x1.5 m处质点的振动速度为0.5 m/sBt2 s时,x1.0 m处质点的位移为4 cmC该简谐横波沿x轴的负方向传播D01 s时间内,P向y轴正方向运动E03 s时间内,P运动的路程为1
8、2 cm(2)如图5所示,一容器内装有深为h的某透明液体,容器底部为平面镜,到容器底部的距离为处有一点光源L,可向各个方向发光已知该透明液体的折射率为n,液面足够宽,真空中光的传播速度为c,求:图5能从液面射出的光,在液体中经过的最短时间t;液面上有光射出的区域的面积S.答案(1)BCE(2)解析(1)由题图可知波长2 m,T4 s,则波速v0.5 m/s;此为波的传播速度,并非质点的振动速度,选项A错误;质点的振幅为4 cm,t2 s时,x1 m处质点位于波峰位置,位移为A4 cm,选项B正确;t2 s时,x1.5 m处质点沿y轴负方向运动,则该波沿x轴负方向传播,选项C正确;01 s时间内
9、,质点P由波峰向平衡位置运动,沿y轴负方向运动,选项D错误;t0时,质点P位于波峰,故经过3 s质点P经过的路程为s3A12 cm,选项E正确(2)光在液体中的速度为v在液体中垂直液面射出时经过的时间t最短,则有vt解得:t;设光在液面上发生全反射的临界角为C,则有sin C液面有光射出的区域为圆形,设其半径为r,则由于容器底面为平面镜,有rtan C解得:r液面上有光射出的区域的面积Sr2解得:S.例2(2019山东济南市3月模拟)(1)如图6甲所示,在平静的水面下深h处有一个点光源S,它发出的两种不同颜色的a光和b光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所
10、构成的复色光圆形区域,周围为环状区域,且为a光的颜色(见图乙),设b光的折射率为nb,则下列说法正确的是_图6A在水中,a光的波长比b光小B水对a光的折射率比b光小C在水中,a光的传播速度比b光大D复色光圆形区域的面积为SE在同一装置的杨氏双缝干涉实验中,a光的干涉条纹比b光窄(2)有两列简谐横波a、b在同一介质中沿x轴正方向传播,速度均为v5 m/s.在t0时,两列波的波峰正好在x2.5 m处重合,如图7所示图7求t0时,两列波的波峰重合处的所有位置;至少经多长时间x0处的质点位移达到最大值答案(1)BCD(2)x(2.520n) m(n0,1,2,3,)3.5 s解析(1)a光在水面上形成
11、的圆形亮斑面积较大,知a光的临界角较大,根据sin C,知a光的折射率较小,频率也小,再由vf可知,在水中,a光的传播速度比b光大,a光的波长比b光大,故B、C正确,A错误;依据sin C,结合几何关系,可知,故复色光圆形区域的面积为Sr2,故D正确;a光的折射率小,波长长,根据双缝干涉条纹与波长成正比,可知相同条件下,a光的干涉条纹比b光宽,故E错误(2)从题图中可以看出两列波的波长分别为:a2.5 m,b4.0 m两列波波长的最小公倍数为:s20 mt0时,两列波的波峰重合处的所有位置为:x(2.520n) m(n0,1,2,3)在x0左侧,x0处的质点离两列波的波峰重合处最近点的距离为:
12、x17.5 m(或者写出:x17.5 m)x0处的质点位移达到最大值至少需用时:t解得:t3.5 s.拓展训练3(2019东北三省四市教研联合体模拟)(1)插针法测量半圆形玻璃砖的折射率将半圆形玻璃砖平放在白纸上,在白纸上先画出玻璃砖的轮廓,并确定其圆心O的位置再画出一条通过圆心O的直线,将两枚大头针P1、P2 竖直插在这条直线上,如图8所示图8为了确定入射光线P2P1的折射光线方向,至少需要在玻璃砖另一侧插入_枚大头针;若测得入射光线与ON的夹角为,折射光线与OM的夹角为,则该玻璃砖的折射率为_(2)甲、乙两列横波传播速度相同,分别沿x轴负方向和x轴正方向传播,t0时刻两列波的前端刚好分别传
13、播到质点A和质点B,如图9所示,设t0时刻为计时起点,已知甲波的频率为5 Hz,求:图9t0时刻之前,x轴上的质点C振动了多长时间?在t0时刻之后的0.9 s内,x0处的质点位移为6 cm的时刻答案(1)1(2)0.1 s0.2 s和0.6 s解析(1)作出光路图,如图由图可知只需要一根大头针就可以确定出折射光线;由题图可知,入射角i90,折射角r90,根据折射定律得:n.(2)由题中条件可知,甲波的周期为:T甲0.2 s由题图知甲4 m,乙8 m波速为:v甲f甲20 m/s乙波的周期为:T乙0.4 s由题图可知,C点开始振动的时刻距图中时刻为:tCT乙0.1 s即t0时刻之前,质点C已振动了
14、0.1 s.x0处的质点位移为6 cm,表明两列波的波峰同时到达x0处甲波的波峰到达x0处的时刻为:t甲mT甲(m0、1、2、3)乙波的波峰到达x0处的时刻为:t乙(n)T乙(n0、1、2、3)t甲t乙解得:m2n1n0时,m1,t0.2 sn1时,m3,t0.6 sn2时,m5,t1 s可知:在之后的0.9 s内,x0处的质点位移为6 cm的时刻为0.2 s和0.6 s.拓展训练4(2019四川达州市第二次诊断)(1)直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如图10所示a、b光相比_图10A玻璃对a光的折射率较小Bb光在玻璃中的传播速度较大C
15、b光在玻璃中的传播时间较长D用同一双缝干涉实验装置做实验,a光的相邻两明条纹之间的距离大E用同一衍射实验装置做实验,b光的衍射条纹宽度相等且比a光的宽(2)如图11,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t10时刻的波形图,虚线为t20.05 s时的波形图图11若波沿x轴正方向传播且2Tt2t13T (T为波的周期),求波速;若波速v260 m/s,则从t10时刻起x2 m处的质点第三次运动到波谷所需的时间答案(1)ACD(2)220 m/s s解析(1)由光路图可知,a光在玻璃中的偏折程度较小,即玻璃对a光的折射率较小,选项A正确;根据n可知v,则b光在玻璃中的传播速度较小,选项B错误;b光在玻璃中
16、的传播距离较大,速度较小,根据t可知,b光在玻璃中传播的时间较长,选项C正确;a光的折射率较小,波长较大,则根据x可知用同一双缝干涉实验装置做实验,a光的相邻两明条纹之间的距离大;用同一衍射实验装置做实验,a光衍射比b光明显,且衍射条纹宽度不相等,选项D正确,E错误(2)波沿x轴正向传播,由图象可知:4 m;在t时间内:t2t1(n)T因为2Tt2t13T,则n2,此时T0.05 s,解得T s,v220 m/s若波速v260 m/s,则在t0.05 s内传播的距离为xvt13 m3则波沿x轴负方向传播,此时周期为T s,则从t10时刻起x2 m处的质点第三次运动到波谷所需的时间t2TT s.
17、例3(2019福建福州市期末质量检测)(1)如图12所示,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直径与BD重合一束白光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度(090),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动在玻璃砖转动过程中,以下说法正确的是_图12A在弧形屏上可以观察到反射光的色散现象B在弧形屏上可以观察到折射光的色散现象C红光在玻璃砖中传播速度最小D折射光斑在弧形屏上沿顺时针方向移动E玻璃砖旋转过程弧形屏上最先消失的一定是紫光(2)让一根均匀软绳的绳端M点在垂直于软绳的方向上做简谐运动,软绳上会形成横波波形,如图13甲所示已知软绳端点M的振动图象如
18、图乙观察发现,当t1 s时,软绳上各点都已经开始振动在t1.1 s时刻,M、N平衡位置之间只有一个波峰,且N点处在平衡位置,M、N两点平衡位置之间距离d0.6 m求:图13波长和传播速度;从端点M起振开始计时,绳上N点第五次运动到波峰位置的时间答案(1)BDE(2)见解析解析(2)由题图乙可知,波传播的周期T0.2 s,在t1.1 s时,M点处于平衡位置且振动方向向上由题意知,有两种可能第一种:当1d0.6 m时,v1 m/s3 m/s第二种:当d2,即2d0.4 m时,v2 m/s2 m/s;由题图乙可知,t0时,M点振动方向向下,绳上N点第五次到达波峰位置的时间:tT4T当vv13 m/s
19、时,t1T4T1.15 s当vv22 m/s时,t2T4T1.25 s.拓展训练5(2019湖北恩施州教学质量检测)(1)下列说法正确的是_A全息照相主要是利用了光的干涉B单反相机的增透膜利用了光的偏振C用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉D障碍物的尺寸比光的波长大得多时,一定不会发生衍射现象E人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的单缝衍射图样(2)如图14所示为一列简谐横波沿x轴传播在t0时刻的波形图,图中P、Q为平衡位置分别为x16 m、x210 m的两个质点,质点P的振动方程为y0.2cos 2t(m),质点Q从t0时刻开始,经过 s第一次到达波峰求:图14这列波传播的方向
20、及传播的速度;x324 m处的质点在t6 s时的位移及振动的方向答案(1)ACE(2)见解析解析(2)由质点的振动方程y0.2cos 2t(m)可知:波的传播周期T1 s;波速v24 m/s由于 sT,质点Q从t0时刻开始,经过 s第一次到达波峰,由此判断波沿x轴负方向传播;由波的传播方向及质点的振动方向的关系可知,x24 m处的质点在t0时刻在平衡位置沿y轴正方向振动;因此x24 m处的质点的振动方程为y0.2sin 2t(m),则t6 s时,x24 m处的质点的位移:y0.2sin 26(m)0.1 m; s0.25 s,根据波动与振动的关系可知,此质点正沿y轴正方向振动例4 (2019全
21、国卷34)(1)如图15,长为l的细绳下方悬挂一小球a,绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方l的O处有一固定细铁钉将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2)后由静止释放,并从释放时开始计时当小球a摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡设小球相对于其平衡位置的水平位移为x,向右为正下列图像中,能描述小球在开始一个周期内的xt关系的是_图15(2)某同学利用图16所示装置测量某种单色光的波长实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹回答下列问题:图16若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可_;A将单缝向双缝靠近B将屏向靠近双缝的方向移动C将屏向远离
22、双缝的方向移动D使用间距更小的双缝若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x,则单色光的波长_;某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为_ nm(结果保留3位有效数字)答案(1)A(2)B630解析(1)由单摆的周期公式T2可知,小球在钉子右侧时,振动周期为在左侧时振动周期的2倍,所以B、D项错误;由机械能守恒定律可知,小球在左、右最大位移处距离最低点的高度相同,但由于摆长不同,所以小球在左、右两侧摆动时相对平衡位置的最大水平位移不同,
23、当小球在右侧摆动时,最大水平位移较大,故A项正确(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,需要减小条纹间距,由公式x可知,需要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d,故B项正确,A、C、D项错误由题意可知,.将已知条件代入公式解得630 nm.拓展训练6(2019北京市东城区上学期期末)在单摆测定重力加速度的实验中:(1)实验时先用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图17甲所示,该摆球的直径d_ mm.(2)接着测量了摆线的长度为l0,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示,写出重力加速度g与l0、d、t0的关系式:g_.图17(3)某小组改变摆线长度l0,测量了多
24、组数据在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值:乙同学作出T2l0图象后求出斜率,然后算出重力加速度两同学处理数据的方法对结果的影响是:甲_,乙_(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)答案(1)14.15(2)(l0)(3)偏小无影响解析(1)由题图甲所示游标卡尺可知,游标尺是20分度的,游标尺的精度是0.05 mm,主尺示数是14 mm,游标尺示数是30.05 mm0.15 mm,摆球的直径为:d14 mm0.15 mm14.15 mm;(2)单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,则单摆摆长为ll0,由题图乙所示图象可知,单摆的周期T5t0t04
25、t0,由单摆周期公式T2可知,重力加速度g(l0);(3)由单摆周期公式T2可知,重力加速度g,摆长l应该是摆线长度l0与摆球半径之和,甲同学把摆线长l0作为摆长,摆长小于实际摆长,由g可知,重力加速度的测量值小于真实值;对于乙同学,由T2可知,T2kl0,其中k,由此可见,T2与l0成正比,k是比例常数,摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率k,因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值专题强化练(限时30分钟)1(2019陕西宝鸡市高考模拟检测(二)(1)下列说法中正确的是_A在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽B水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水中射向气泡时在气泡
26、表面发生了全反射C两列水波发生干涉时,两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大D由于超声波的频率很高,所以超声波不容易发生衍射现象E光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定,与光的频率无关(2)如图1所示为沿波的传播路径上A、B两个质点从某时刻开始计时的振动图象,A、B平衡位置的距离为5 m,波从A传播到B所用的时间小于一个周期,求:图1图中B质点的振动方程;波从A传播到B所用的时间及波传播的速度大小 答案(1)ABD(2)见解析解析(1)光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,因波长变长,由条纹间距公式x,则干涉条纹间距变宽,故A正确; 光束从水中射向气泡,当入射角等于或大于临界角时,
27、出现全反射现象,水中的气泡看起来特别明亮,故B正确; 两列波的波峰相遇点,振动总是加强,但质点的位移不是始终最大,故C错误; 超声波的频率很高,波长很小,不易发生明显衍射,故D正确;光在介质中传播的速度由介质本身和光的频率共同决定,故E错误(2)由题图象可知,B质点振动的周期T8 s,A5 cm角速度 rad/s,y05 cmA则B质点的振动方程为:yAcos t5cos (t)(cm)由于波从A传播到B所用的时间小于一个周期,因此A、B间的距离小于一个波长,结合波动方向与振动方向的关系可知,t0时刻,A、B两质点间的波形图如图所示即A、B两质点平衡位置的距离为,故波从A传播到B所用的时间tT
28、2 s波传播的速度v m/s2.5 m/s.2(2019安徽蚌埠市第二次质检) (1)如图2所示,两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB边射入,经三棱镜折射后相交于点P,下列说法正确的是_图2A三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率B在三棱镜中,a光的传播速度大于b光的传播速度C同一种介质对a光的临界角大于对b光的临界角D在利用a光和b光做衍射实验时,b光的实验现象更明显E经过同一双缝所得干涉条纹,a光的条纹间距小于b光的条纹间距(2)有两列简谐横波a和b在同一介质中传播,a沿x轴正方向传播,b沿x轴负方向传播,波速均为v4 m/s,a的振幅为5 cm,b的振幅为10 cm.在t
29、0时刻两列波的图象如图3所示求:图3这两列波的周期;x0处的质点在t2.25 s时的位移答案(1)ADE(2)1 s1.5 s5 cm解析(1)由题图可知,a光的偏转角大,b光的偏转角小,所以三棱镜对a光的折射率大,对b光的折射率小,故A正确;光在介质中传播的速度v,因a光的折射率大,b光的折射率小,知在玻璃中b光的传播速度较大,故B错误;根据sin C得知,a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角,故C错误;因b光的折射率小,波长较长,波动性强,所以在利用a光和b光做衍射实验时,b光的实验现象更明显,故D正确;因a光的折射率大,b光的折射率小,所以a光的频率较大,波长较短,根据干涉条纹的间距
30、与波长成正比,知让a光和b光通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距较小,故E正确(2)由题图可知a4 m,b6 m根据T可得:Ta1 s,Tb1.5 sa波从图示时刻传播到x0处需要的时间:t10.5 s则x0处的质点随a波振动的时间为:t2tt11.75 s1Ta;在t2.25 s时,x0处的质点随a波振动到负向最大位移处,即:y15 cm.b波从图示时刻传播到x0处需要的时间:t30.75 s则x0处的质点随b波振动的时间为:t4tt31.5 sTb,T2.25 s时,x0处的质点随b波振动到平衡位置处,即:y20故在t2.25 s时a、b波相遇叠加,x0处质点的合位移为:y5 cm.3(2
31、019四川成都市第二次诊断)(1)图4甲为一列简谐横波在t0时刻的波形图,图乙为介质中x2 m处的质点P的振动图象下列说法正确的是_图4A波沿x轴负方向传播B波速为20 m/sCt0.15 s时刻,质点P的位置坐标为(5 m,0)Dt0.15 s时刻,质点Q的运动方向沿y轴负方向Et0.15 s时刻,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离(2)如图5,平行玻璃砖厚度为d,一射向玻璃砖的细光束与玻璃砖上表面的夹角为30,光束射入玻璃砖后先射到其右侧面已知玻璃对该光的折射率为,光在真空中的传播速度为c.光束从上表面射入玻璃砖时的折射角;光束从射入玻璃砖到第一次从玻璃砖射出所经历的时间图5
32、答案(1)BDE(2)30解析(1)t0时刻,P质点沿y轴向下振动,由同侧法可知,波沿x轴正方向传播,故A错误;由题图可知,波长4 m,周期为0.2 s,所以v m/s20 m/s,故B正确;质点只在自己平衡位置附近上下振动,并不随波迁移,故C错误;0.15 sT,质点Q在t0时向上振动,经过T沿y轴负方向运动,故D正确;t0.15 s时刻,P质点到达波峰处,而质点Q位于平衡位置与波谷之间,故E正确(2)光路图如图所示,设光在上表面折射时,入射角为i,折射角为r,则i903060由折射定律有:n解得:r30;光线射到右侧面时,入射角i60因sin Csin 60故光束在右侧面发生全反射,接着从
33、下表面射出由几何关系得光束在玻璃砖内传播的距离为:sd光束在玻璃砖内传播的速度: vc解得传播的时间为:t.4(2019广东肇庆市第二次统一检测)(1)下列说法中正确的是_A做简谐运动的物体,其振动能量与振幅无关B全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关D医学上用激光做“光刀”来进行手术,主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点E机械波和电磁波都可以在真空中传播(2)一半圆柱形透明体横截面如图6所示,O为截面的圆心,半径R cm, 折射率n.一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60的入射角射入透明体,求该光线在透明体中传播的时间(已
34、知真空中的光速c3.0108 m/s)图6答案(1)BCD(2)3.01010 s解析(1)做简谐运动的物体,振幅反映了振动的强弱,振幅越大,振动的能量越大,故A错误;全息照相的拍摄利用了光的干涉原理,故B正确;根据爱因斯坦的狭义相对论,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关,故C正确;激光的亮度高、能量大,医学上常用激光做“光刀”来进行手术,故D正确;机械波的传播需要介质,不能在真空中传播,E错误(2)设此透明体的临界角为C,依题意sin C,当入射角为60时,由n,得折射角30,此时光线折射后射到圆弧上的C点,在C点入射角为60,比较可得入射角大于临界角,发生全反射,同理在D点也发生全反射,从B点射出在透明体中运动的路程为s3R在透明体中的速度为v传播的时间为t3.01010 s.