专题过关检测（十四） 振动和波动 光与电磁波、相对论
1．(1)下列说法正确的是________。
A．可用超声波被血液反射回来的发生变化的频率测血液流速
B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振幅与驱动力的频率无关
C．由于波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射，故天空看起来是蓝色的
D．一条运动的杆，其总长度比静止时的长度小
(2)图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则P、Q两点先到达波谷的是________(选填“P”或“Q”)，Q点的振动方程为____________________。
(3)一半径为R的圆柱体放置在水平桌面上，圆柱体由折射率为的透明材料制成，截面如图所示。一束光线平行于桌面射到圆柱表面上，入射角为60°，射入圆柱体后再从竖直表面射出(不考虑光在竖直表面内的反射)。已知真空中的光速为c，求：
①光进入圆柱体时的折射角；
②光在圆柱体中传播的时间。
解析：(1)彩超利用多普勒效应原理：当间距变小时，接收频率高于发出频率，当间距变大时，接收频率低于发出频率。超声波被血液反射回来的发生变化的频率反映血液流速，故A项正确；单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振幅与驱动力的频率有关，当驱动力的频率与单摆的固有频率相等时振幅最大，故B项错误；太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成，红光波长最长，紫光波长最短，波长比较长的红光等色光透射性最大，能够直接透过大气中的微粒射向地面，而波长较短的蓝、靛、紫等色光，很容易被大气中的微粒散射，使天空呈现蔚蓝色，故C项正确；由相对论公式知，沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度小，但若横向运动，则长度不变，故D项错误。
(2)由质点Q的振动图像知t＝0时刻质点Q的振动方向向上，结合题图甲的波形图可知，波沿x轴正方向传播，t＝0时刻质点P的振动方向向下，所以P点先到达波谷。Q点的振幅 A＝10 cm，振动周期T＝0.20 s，t＝0时刻质点Q处于平衡位置且振动方向向上；则Q点的振动方程为y＝Asint＝10sin 10πt(cm)。
(3)①作出光路图，如图所示：
连接OA，OA为入射点的法线。图中的角α为入射角，β为折射角。
由折射定律得：n＝，解得 β＝30°，即光进入圆柱体时的折射角是30°。
②光在圆柱体中传播的速度v＝＝c
由几何知识可知：OD＝Rsin 30°＝R，光在圆柱体中传播的距离s＝AB＝＝R。
光在圆柱体中传播的时间t＝＝。
答案：(1)AC (2)P y＝10sin 10πt(cm) (3)①30° ②
2．(1)利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是________。
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
B．将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大
