Question

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

 

A．激光是一种人工产生的相干光
B．雷达是利用超声波来测定物体位置的设备
C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
D．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
（2）如图1所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置．当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为v，右图所示的一段木板的长度为d，重力加速度为g，漏沙时不计沙摆的重心变化．则这次实验沙摆的振动周期T=

 

，摆长L=

 

．
（3）某学习小组利用大食拉油圆桶（去掉上半部）、小石子A来测定水的折射率，如图2所示．当桶内没有水时，从某点B恰能看到桶底边缘的某点C；当桶内水的深度等于桶高的一半时，仍沿BC方向看去，恰好看到桶底上的小石子A，A在圆桶的底面直径CD上．用毫米刻度尺测得直径CD=16.00cm，桶高DE=12.00cm，距离AC=3.50cm．光在真空中的传播速度为c=3×10⁸m/s，求水的折射率n和光在水中的传播速度v．

Answer 1

分析：（1）激光是人工产生的相干光；雷达是利用电磁波来测定物体位置的设备；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关；交通警通过发射超声波测量车速，利用了多普勒效应．
（2）沙摆完成一次全振动的时间等于周期，根据单摆的周期公式求出摆长．
（3）通过折射定律结合几何关系求出水的折射率，根据v=

c

n

求出光在水中的传播速度v．

解答：解：（1）A、激光是人工产生的相干光；故A正确．
B、雷达是利用电磁波来测定物体位置的设备，不是超声波；故B错误．
C、相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关；故C正确．
D、交通警察利用多普勒效应测量车速．故D错误．
故选AC．
（2）沙摆完成一次全振动的时间为一个周期，则T=

d

2v

．
根据T=2π

L g

得，L=

gT2

4π2

=

gd2

16π2v2

．
（3）入射角的正弦sinα=

8

82+62

=

4

5

，折射角的正弦sinβ=

8-3.5

4．52+62

=

3

5

根据折射定律n=

sinα

sinβ

=

4 5

3 5

=

4

3

光在液体中的速度v=

c

n

=

3×108

4 3

=2.25×108m/s．
故答案为：（1）AC，（2）

d

2v

，

gd2

16π2v2

．  （3）

4

3

，2.25×10⁸m/s

点评：本题考查了选修3-4中的内容，关键是熟悉教材，牢记基本概念和基本规律．