（江蘇專用）2020高考物理二輪復習 第一部分 專題七 選考模塊 第二講 振動和波動 光與電磁波、相對論——課后自測診斷卷

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1、第二講 振動和波動 光與電磁波、相對論 ——課后自測診斷卷 1．(2019江蘇高考)(1)一單擺做簡諧運動，在偏角增大的過程中，擺球的________。 A．位移增大　　　　　　　　B．速度增大 C．回復力增大 D．機械能增大 (2)將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的________(選填“折射”“干涉”或“衍射”)。當縫的寬度________(選填“遠大于”或“接近”)光波的波長時，這種現(xiàn)象十分明顯。 (3)如圖所示，某L形透明材料的折射率n＝2?，F(xiàn)沿AB方向切去一角，AB與水平方向的夾角為θ。為使

2、水平方向的光線射到AB面時不會射入空氣，求θ的最大值。 解析：(1)在單擺的偏角增大的過程中，擺球遠離平衡位置，故位移變大，速度變小，回復力變大，機械能保持不變，選項A、C正確。 (2)光能繞過障礙物或小孔的現(xiàn)象叫做衍射；產生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸與光的波長差不多或比光的波長小。 (3)光線不射入空氣中，則在AB面發(fā)生全反射， 有sin C＝， 且C＋θ＝90， 解得θ＝60。 答案：(1)AC　(2)衍射　接近　(3)60 2．(2018江蘇高考)(1)梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子在空中產生電磁波。該電磁波________。 A．是橫波 B．不

3、能在真空中傳播 C．只能沿著梳子搖動的方向傳播 D．在空氣中的傳播速度約為3108 m/s (2)兩束單色光A、B的波長分別為λA、λB，且λA>λB，則________(選填“A”或“B”)在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大。用同一裝置進行楊氏雙縫干涉實驗時，可以觀察到________(選填“A”或“B”)產生的條紋間距較大。 (3)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x＝0和x＝0.6 m 處的兩個質點A、B的振動圖像如圖所示。已知該波的波長大于0.6 m，求其波速和波長。 解析：(1)電磁波是橫波，傳播方向與振動方向垂直，既能在真空中傳播，也能在介質中傳播。電磁波在空氣中的傳播速度

4、約為3108 m/s，故選項A、D正確。 (2)因λA＞λB，根據(jù)c＝λν知，νA＜νB，同一介質對頻率越高的光折射率越大，即nA＜nB，而sin C＝，故CA＞CB，即A光在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大。根據(jù)Δx＝λ知，ΔxA＞ΔxB，即A光產生的條紋間距較大。 (3)由圖像可知，周期T＝0.4 s 由于波長大于0.6 m，而A、B間的距離Δx＝0.6 m，可知， 波從A到B的傳播時間Δt＝0.3 s 波速v＝，代入數(shù)據(jù)得v＝2 m/s， 波長λ＝vT，代入數(shù)據(jù)得λ＝0.8 m。 答案：(1)AD　(2)A　A　(3)2 m/s　0.8 m 3．(2019南京三模)(1)下列

5、說法正確的是________。 A．共享單車是“新四大發(fā)明”之一，手機和互聯(lián)網、互聯(lián)網和單車之間都是通過紅外線傳遞信息的 B．我國新型隱形戰(zhàn)機J20由于使用了吸收雷達電磁波材料，在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，因此很難被發(fā)現(xiàn) C．發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于發(fā)生沙塵暴時只有波長較長的一部分光才能到達地面 D．當聲源相對于觀察者運動時，觀察者聽到的聲音的音調一定變高 (2)兩列簡諧波的振幅都是20 cm，傳播速度大小相同，實線波的頻率為2 Hz，沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負方向傳播，某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇，則在相遇區(qū)域________(選填“會

6、”或“不會”)發(fā)生干涉現(xiàn)象；從圖示時刻起再經過0.25 s，平衡位置為x＝4 cm處的質點的位移y＝________cm。 (3)如圖所示是一個透明圓柱的橫截面，其半徑為R，AB是一條直徑。某學習小組通過實驗去測定圓柱體的折射率，他們讓一束平行光沿AB方向射向圓柱體，發(fā)現(xiàn)與AB相距R的入射光線經折射后恰經過B點，已知光在真空中的傳播速度為c，求： ①這個圓柱體的折射率； ②光在透明圓柱中傳播的速度。 解析：(1)共享單車是“新四大發(fā)明”之一，手機和互聯(lián)網、互聯(lián)網和單車之間都是通過電磁波傳遞信息的，故A錯誤；我國新型隱形戰(zhàn)機J20由于使用了吸收雷達電磁波材料，在雷達屏幕上顯示的反射信

7、息很小、很弱，因此很難被發(fā)現(xiàn)，故B正確；發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于發(fā)生沙塵暴時只有波長較長的一部分光才能到達地面，故C正確；當聲源離觀測者而去時，聲波的波長增加，音調變得低沉，當聲源接近觀測者時，聲波的波長減小，音調就變高，故D錯誤。 (2)實線波的頻率為2 Hz，周期為0.5 s，由波速公式v＝分析得到，虛線波的周期為0.75 s，頻率為 Hz，則兩列波在相遇區(qū)域不會發(fā)生干涉現(xiàn)象；從圖示時刻起再經過0.25 s，實線波單獨傳播時x＝4 m處的質點位于平衡位置，虛線波單獨傳播時x＝4 m處的質點也位于平衡位置，據(jù)波的疊加原理可知此質點的位移y＝0。 (3)①設光

8、線P經折射后經過B點，光路如圖所示： 根據(jù)折射定律n＝ 由sin α＝＝，解得α＝60 又α＝2β，得β＝30 聯(lián)立求解可得n＝。 ②由n＝， 得光在圓柱中傳播的速度為v＝c。 答案：(1)BC　(2)不會　0　(3)①?、赾 4．(2019揚州期末)(1)下列說法中正確的有________。 A．擺鐘偏快時可增加擺長進行校準 B．做簡諧運動的物體，其振動能量與振動的頻率有關 C．“隔墻有耳”現(xiàn)象是指聲波發(fā)生了干涉現(xiàn)象 D．光經過大頭針尖兒時，針尖邊緣輪廓會模糊不清，這是光的衍射現(xiàn)象 (2)如圖所示，在某一均勻介質中，A、B是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運動表達

9、式均為x＝0.3sin(200πt)m，兩波源形成的簡諧橫波分別沿AP、BP方向傳播，波速都是500 m/s。某時刻在P點兩列波的波峰相遇，則簡諧橫波的波長為________ m，介質中P點的振幅為________ m。 (3)如圖所示的裝置可以測量棱鏡的折射率，ABC表示待測直角棱鏡的橫截面，棱鏡的頂角為α，緊貼直角邊AC的是一塊平面鏡，光線SO射到棱鏡的AB面上，適當調整SO的方向，當SO與AB成β角時，從AB面射出的光線與SO重合，則棱鏡的折射率n為多少？ 解析：(1)擺鐘偏快時，周期過小，根據(jù)T＝2π可知，可增加擺長進行校準，選項A正確；做簡諧運動的物體，其振動能量與振動的振幅有關

10、，與頻率無關，選項B錯誤；“隔墻有耳”現(xiàn)象是指聲波發(fā)生了衍射現(xiàn)象，選項C錯誤；光經過大頭針尖兒時，針尖邊緣輪廓會模糊不清，這是光的衍射現(xiàn)象，選項D正確。 (2)由簡諧運動表達式為xA＝0.3sin(200πt)m知，角頻率ω＝200π rad/s，則周期為：T＝＝ s＝0.01 s，由v＝得，波長為：λ＝vT＝5000.01 m＝5 m；某時刻在P點兩列波的波峰相遇，說明P點是振動加強點，故振幅為2A＝0.6 m。 (3)入射角i＝90－β，要使從AB面射出的光線與SO重合，則AB面上折射光線必須與AC面垂直，由幾何知識得到，折射角r＝α。 根據(jù)折射定律得：n＝＝＝。 答案：(1)A

11、D　(2)5　0.6　(3) 5．(2019蘇北三市一模)(1)下列說法正確的是________。 A．受迫振動的頻率總等于振動系統(tǒng)的固有頻率 B．波長越長的電磁波越容易發(fā)生衍射 C．利用超聲波的多普勒效應，可測量心臟血液的流速 D．宇航員在相對地面高速運動的飛船里觀測到地面上的鐘走的較快 (2)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形。已知x＝0處的質點振動周期為0.2 s，該簡諧波的波速為________ m/s，x＝2 m處的質點在0.15 s 時偏離平衡位置的位移為________ cm。 (3)一些人工材料的折射率可以為負值(n<0)，這類材料的入射角

12、i與折射角r依然滿足＝n，但是折射光線與入射光線位于法線的同一側(此時折射角取負值)。如圖所示為空氣中一長方體材料，其厚度為d＝15 cm，長度為l＝30 cm，一束光從其上表面的中點處以45的入射角射入，已知該材料對此光的折射率n＝－，光在空氣中的傳播速度c＝3.0108 m/s。求(計算結果可用根式表示)： ①在該材料中傳播速度的大小； ②光從下表面射出點到材料左側面的距離。 解析：(1)受迫振動的頻率總等于策動力的頻率，故A錯誤；波長越長的電磁波，越容易發(fā)生衍射，故B正確；多普勒效應是波特有的現(xiàn)象，醫(yī)生利用超聲波的多普勒效應可以探測病人血管中血液的流速，故C正確；根據(jù)鐘慢效應，宇宙

13、飛船相對于地球高速運動的過程中，飛船的人觀察飛船是不運動的，而地球是高速運動的，所以飛船上的時鐘沒有變慢，正常走時，而地球上的鐘變慢了，故D錯誤。 (2)由題可知波形周期為：T＝0.2 s，波長為：λ＝4 m，根據(jù)公式v＝可知波速為：v＝20 m/s；t＝0.15 s＝T，由波形圖可知經過T，x＝2 m處的質點處于波谷處，則此時刻偏離平衡位置的位移為－10 cm。 (3)①根據(jù)公式n＝可以得到該材料中傳播速度的大小為：v＝＝1.5 108 m/s。 ②光路圖如圖所示： 由n＝得r＝－30 由幾何關系可以得到：Δx＝－dtan 30＝(15－5)cm。 答案：(1)BC　(2)20?。?0　(3)①1.5 108 m/s?、?15－5 )cm 5