Question

（12分）（2011?海南）（1）一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示．介質中x=2m處的質點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=10sin（5πt）cm．關于這列簡諧波，下列說法正確的是 （填入正確選項前的字母．選對1個給2分，選對2個給4分；選錯1個扣2分，最低得0分）．

A．周期為4.0s B．振幅為20cm

C．傳播方向沿x軸正向 D．傳播速度為10m/s

（2）一賽艇停在平靜的水面上，賽艇前端有一標記P離水面的高度為h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；賽艇正前方離賽艇前端s1=0.8m處有一浮標，示意如圖．一潛水員在浮標前方s2=3.0m處下潛到深度為h2=4.0m時，看到標記剛好被浮標擋住，此處看不到船尾端Q；繼續(xù)下潛△h=4.0m，恰好能看見Q．求

（ i）水的折射率n；

（ ii）賽艇的長度l．（可用根式表示）

 

Answer 1

（1）CD（2）（ i） （ ii）

【解析】

試題分析：（1）由簡諧運動的表達式可知該波的周期，由圖象可知該波的振幅、波長；則可求得波速；由帶動法可知P點的振動方向；

（2）i由題意可作出光路圖，由幾何關系可知入射角和折射角，則可求得折射率；

ii由題意可知潛水員和Q點的連線與水平方向夾角剛好為臨界角，由幾何關系可解得賽艇的長度．

【解析】
（1）ω=5π周期為：，由波的圖象得：振幅A=10cm、波長λ=4m，故波速為，p點在t=0時振動方向為正y方向，波向正x方向傳播

故答案為CD；

（2）（ i）設過P點光線，恰好被浮子擋住時，入射角、折射角分別為：α、β則：①、②、③由①②③得：

（ ii）潛水員和Q點連線與豎直方向的夾角剛好為臨界角C，則：④

由幾何知識解得：cotC=

⑤

由④⑤得：