- 电磁波及其应用
- 共2372题
某列波以60°的入射角从甲媒质射到乙媒质的界面上同时发生反射和折射，若反射线与折射线成90°角，波在乙媒质中的波速为1.2×105 km/s，求波在甲媒质的速度是多少？
正确答案
入射角是60°，折射角是30°.
由折射定律得：
v甲=
听者A、声源B、障碍物C在一条直线上，声源在听者和障碍物之间，距听者12 m，距障碍物24 m，听者是否能把原声和回声区别开来？(当时空气中声速为344 m/s,人能区分相差0.1 s以上的两个声音)
正确答案
人耳可以将这两个声音区别开来。
设听者在声源发声后经过时间t1听到原声，经过时间t2听到障碍物反射的声音。
则
听到原声和回声的时间之差为t2-t1="0.174" s-0.035 s="0.139" s>0.1 s。
所以，人耳可以将这两个声音区别开来。
[选修3-4]
（1）如图，观看2012年底热门3D立体电影《少年派的奇幻漂流》时所带的特制眼镜实际上是一对偏振片．立体电影技术的理论基础是：
A．光的传播不需要介质
B．光是横波
C．光能发生衍射
D．光有多普勒效应
（2）一个等腰直角三棱镜的截面ABC如图甲所示，一细束绿光从AB面的P点沿平行底面BC方向射人棱镜后，经BC面反射，再从AC面的Q点射出，且有PQ∥BC（图中未画光在棱镜内的光路）．若棱镜对绿光的折射率是
（3）一列简谐波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图，此时质点P振动方向为+y，6s后P第一次处于波谷，求简谐波传播的速度大小和方向．
正确答案
（1）偏振片式立体电影技术的原理是光的偏振，用的是横波的特点．故B正确，ACD错误．
故选：B
（2）在介质中的光的传播v=
因蓝光的折射率大于绿光的折射率，则其射出路线为图中的实线如下图
（3）由P的振动方向可以判断波沿-x向传播．由图知周其期T=8s，波长为λ=4m，则v=
故答案为：（1）B
（2）
（3）波沿-x向传播，v=0.5m/s
一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？
正确答案
680 m/s 1 000 Hz 1 000 Hz
在空气中v＝λf，f＝
由于波由一种介质进入另一种介质时，
f不变，则在介质中时，
v′＝λf，v′＝1 000×68×10－2 m/s＝680 m/s.
如图所示，波源s1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a，同时，波源s2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b，已知f1＜f2，若P为两波源连线的中点，则两列波波峰相遇的位置在P点的______侧（选填“左”或“右”），若使a、b的波峰恰在P点叠加，则a、b自波源发出的时间差为______．
正确答案
若P为两波源连线的中点，则由波速相同可得：两列波距P相同的距离的两点同时到达．而由图可知：半个波形a的波长比半个波形b长，所以波形b先到达P，则波峰相遇的位置在P点的左侧．
若使a、b的波峰恰在P点叠加，则a、b自波源发出的时间差△t=
故答案为：左； 
如图12－2－12甲所示，在某介质中波源A、B相距d＝20 m，t＝0时两者开始上下振动，A只振动了半个周期，B连续振动，所形成的波的传播速度都为v＝1.0 m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示．
(1)定性画出t＝14.3 s时A波所达位置一定区域内的实际波形；
(2)求时间t＝16 s内从A发出的半波前进过程中所遇到的波峰个数．
正确答案
(1)图见解析 (2)6个
(1)分别画出A波在14.3 s时的波形图，B波在14.3 s 时的波形图，两列波叠加可得到波形图如图所示，
(2)16 s内两列波相对运动的长度为
Δl＝lA＋lB－d＝2vt－d＝12 m，
A波宽度为a＝
B波波长为λB＝vTB＝2 m
可知A波经过了6个波峰．
一声音在空气中的波长为40 m，传播速度为340 m/s，当声波传入另一种介质中时，波长变为60 m，则它在这种介质中传播速度为__________ m/s。
正确答案
510
因为v=λf，f不发生变化。
故：
在波的传播方向上有两个质点P和Q，它们的平衡位置相距s="1.2" m，且大于一个波长，介质中的波速为v="2" m/s，P和Q的振动图线如图12-3-6所示，求振动周期的最大值，并画出t=0时的波的图象.
图12-3-6
正确答案
（1）波由P点向Q点传播:周期T=
图12-3-7
（2）波由Q点向P点传播:T=
图12-3-8
（1）波由P点向Q点传播
由振动图线可知Q点的振动在时间上比P点至少落后
s=nλ+
故周期T=
下面作出t=0时波的图象，要正确画出该时刻波的图象，须把握好以下几点：
①根据题中振动图象，t=0时P点位移yP=A，速度vP=0；Q点位移yQ=0，速度最大，且将向正最大位移振动.
②以P点为原点，PQ为x轴画出直角坐标系，并根据s=
图12-3-7
（2）波由Q点向P点传播
这种情况下与（1）的求解方法基本相同.
所以s=nλ+
λ=
T=
当n=1时，λ和T取最大值，其最大值分别为λ2=
图12-3-8
一艘汽船以4 m/s的速度在河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3 s后听到前方悬崖反射回来的声音，问悬崖离汽船原来的位置有多远？
正确答案
516 m
船发出鸣笛声于A处，旅客听到回声到位置在B处，即3 s内汽船前进了A、B间距离l，而声波走过2s-1的距离.
所以v声t=2s-l=2s-v船t
得s=
（1）下列说法中正确的有______．
A．2008年5月12日14时28分，四川汶川县发生8.0级强烈地震，造成重大人员财产损失，地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波
B．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理
C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应
（2）如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象，此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处，该波的传播方向为______，波速为______m/s．
（3）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中．现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小i=arcsin0.75．求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．
正确答案
（1）A、地震波是一种机械波，地震波中既有横波也有纵波．故A正确．
B、太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理，增加透射，减少反射．故B错误．
C、根据相对论得知：真空中的光速在不同惯性参照系中是相同的．故C错误．
D、医院里用于检测的“彩超”是利用多普勒效应测定血液的流速．故D正确．
故选AD
（2）由题，波中质点M的运动方向沿y轴负方向，其振动比右侧波谷迟，所以波沿-x方向传播．又2
到周期T=0.2s，波速v=
（3）根据n=
设光线进入棱镜后的折射角为r，由n=
设临界角为C．由sinC=
在△BND中，∠BND=90°-r=60°
所以∠BDN=180°-75°-60°=45°
则由几何知识得，光线射到BC界面时的入射角
i1=90°-∠BDN=45°＞C
所以在BC界面上发生全反射．
再由几何知识得知，光线沿DE方向垂直AC边射出棱镜，光路图如图所示．
故答案为：
（1）AD
（2）-x方向，2
（3）光在棱镜中传播的速率为2×108m/s，此束光线射出棱镜后的方向如图所示．
如图所示，一细光束从某种介质射向真空，该光束中含有频率分别为1、2的两种光。介质对这两种光的折射率分别为1、2，且1>2。则：
（1）两种光在介质中的速度之比1∶2＝________。
（2）两种光在介质中的波长之比λ1∶λ2＝________。
（3）调整光的入射角度，使频率为1的光在真空中刚好消失，此时频率为2的光折射角的正弦值为________。
正确答案
(1)
(2)
(3)
扫码查看完整答案与解析