Question

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______．
A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理
B．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比减小
C．高速飞离地球的飞船中宇航员认为地球上的时钟变快
D．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
（2）一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在t=0s时的波形如图1所示，已知振源频率为10Hz，则该波的波速为______m/s，x=1m的质点在t=0.125s处于______位置（选填“波峰”、“波谷”或“平衡”）．
（3）某种材料的三棱镜截面如图2所示，∠A=90°，∠B=60°．一束竖直向下的光束从AB边入射，折射光经过三棱镜BC边反射后，从AC边垂直射出，已知真空中的光速c=3×10⁸m/s．求：
①三棱镜的折射率；
②光在棱镜中传播的速度．

Answer 1

【答案】分析：（1）医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理；鸣笛汽车驶近路人的过程中，接收到的频率大于波源发出的频率；根据时间的相对性判断宇航员认为地球上时钟是变快还是变慢．通过偏振片的作用判断水下影像清晰的原因．
（2）根据波长和频率求出波速，通过上下坡法得出x=1m处的质点的振动方向，从而求出经过时间t后的位置．
（3）根据折射定律求出折射率的大小，通过求出光在棱镜中的速度．
解答：解：（1）A、医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理．故A正确．
B、鸣笛汽车驶近路人的过程中，接收到的频率大于波源发出的频率．故B错误．
C、根据时间的相对性，．知高速飞离地球的飞船中宇航员认为地球上的时钟变慢．故C错误．
D、照相机镜头的偏振滤光片减弱反射光的影响，使水下影像清晰．故D正确．
故选AD．
（2）波长为2m，则波速v=λf=2×10m/s=20m/s．
振动的周期为0.1s，t=0.125s=1，x=1m处的质点向下振动，可知x=1m的质点在t=0.125s处于波谷位置．
（3）①由几何关系可得r=30°、i=60°，
根据折射定律得，n=
②在棱镜中的传播速度v=．
故答案为：（1）AD
（2）20，波谷
（3）①，
点评：本题考查了波的图象、振动和波动的关系，多普勒效应以及几何光学等知识点，难度不大，学生只要熟悉教材，很容易掌握．