(十三)[物理一选修3-4)
一简谐横波沿x轴正方向传播,在
时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
CDE
如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为
。
(i)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2;桅杆高度为h1,P点处水深为h2,激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有

由折射定律有
sin53°=nsinθ ③
设桅杆到P点的水平距离为x,则
x=x1+x2 ④
联立①②③④式并代入题给数据得
x=7 m ⑤
(ii)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i',由折射定律有
sini'=nsin45° ⑥
设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1,到P点的水平距离为x'2,则

联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得
