气泡体积和分别为
⑥
⑦
联立③④⑤⑥⑦式得
⑧
由,故可略去⑧式中的项,代入题给数据得
答:(i)在水下10m处气泡内外的压强差28Pa;
(ii)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,气泡的半径与其原来半径之比的近似值1.3
【点评】本题题型新颖,有创意,考查了考生获取新知的能力,对玻意耳定律考查有了创新,平时复习要注重多训练,在高考中才能灵活应用.
【物理--选修3-4】(15分)
15.某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近,该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s,下列说法正确的是()
A.水面波是一种机械波
B.该水面波的频率为6 Hz
C.该水面波的波长为3 m
D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
【考点】F2:机械波;F5:波长、频率和波速的关系
【专题】31:定性思想;43:推理法;51B:简谐运动专题.
【分析】明确水波是种机械波;首先根据题干中的条件,可计算出波的振动周期,再利用周期与频率之间的关系,即可计算出波的频率;利用波速、周期、波长之间的关系式λ=vT可求得波长,结合波传播的特点,参与振动的质点只是在自己的平衡位置处振动.
【解答】解:A、水面波是有机械振动一起的,在介质(水)中传播的一种波,是一种机械波,故A正确。
B、由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s,可得知振动的周期T为:T===s,频率为:f===0.6Hz,故B错误。
C、由公式λ=vT,有λ=1.8×=3m,故C正确。
DE、参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动,并不会“随波逐流”,但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播,故D错误,E正确。
故选:ACE。
【点评】本题应明确机械波的特点:注意以下几点:
(1)介质各个质点不是同时起振,但起振方向与振源起振方向相同.
(2)离振源近的质点先起振.
(3)质点只在平衡位置振动,并不随波迁移.
(4)波传播的是振动形式和能量,且能传递信息.
(5)传播过程中各质点的振动都是受迫振动,驱动力来源于振源,各质点起振时与振源起振时的情况完全相同,其频率等于振源频率.
16.如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0m.从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为.
(i)求池内的水深;
(ii)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到地面的高度为2.0m.当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).
【考点】H3:光的折射定律
【专题】12:应用题;33:参照思想;4F:几何法;54D:光的折射专题.
【分析】(i)光由光源A射向B点时恰好发生全反射,入射角等于临界角.由临界角公式sinC=求临界角C,从而得到光线在B点的入射角,再由几何知识求出水深.
(ii)作出射向救生员的光路,由折射定律求出光线在水面的入射角.根据几何关系求解救生员的眼睛到池边的水平距离.
【解答】解:(i)光由A射向B点发生全反射,光路如图所示.