《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考模塊 第二講 振動(dòng)和波動(dòng) 光與電磁波、相對(duì)論——課后自測(cè)診斷卷》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考模塊 第二講 振動(dòng)和波動(dòng) 光與電磁波、相對(duì)論——課后自測(cè)診斷卷(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二講 振動(dòng)和波動(dòng) 光與電磁波、相對(duì)論
——課后自測(cè)診斷卷
1.(2019江蘇高考)(1)一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在偏角增大的過(guò)程中,擺球的________。
A.位移增大 B.速度增大
C.回復(fù)力增大 D.機(jī)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(guò)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(dāng)縫的寬度________(選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”)光波的波長(zhǎng)時(shí),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(shí)不會(huì)射入空氣,求θ的最大值。
解析:(1)在單擺的偏角增大的過(guò)程中,擺球遠(yuǎn)離平衡位置,故位移變大,速度變小,回復(fù)力變大,機(jī)械能保持不變,選項(xiàng)A、C正確。
(2)光能繞過(guò)障礙物或小孔的現(xiàn)象叫做衍射;產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件:障礙物或孔的尺寸與光的波長(zhǎng)差不多或比光的波長(zhǎng)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(dòng)這把梳子在空中產(chǎn)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(dòng)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(zhǎng)分別為λA、λB,且λA>λB,則________(選填“A”或“B”)在水中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較大。用同一裝置進(jìn)行楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),可以觀察到________(選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大。
(3)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在x=0和x=0.6 m 處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖像如圖所示。已知該波的波長(zhǎng)大于0.6 m,求其波速和波長(zhǎng)。
解析:(1)電磁波是橫波,傳播方向與振動(dòng)方向垂直,既能在真空中傳播,也能在介質(zhì)中傳播。電磁波在空氣中的傳播速度
4、約為3108 m/s,故選項(xiàng)A、D正確。
(2)因λA>λB,根據(jù)c=λν知,νA<νB,同一介質(zhì)對(duì)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(shí)的臨界角較大。根據(jù)Δx=λ知,ΔxA>ΔxB,即A光產(chǎn)生的條紋間距較大。
(3)由圖像可知,周期T=0.4 s
由于波長(zhǎng)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(shí)間Δt=0.3 s
波速v=,代入數(shù)據(jù)得v=2 m/s,
波長(zhǎng)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(shuō)法正確的是________。
A.共享單車是“新四大發(fā)明”之一,手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和單車之間都是通過(guò)紅外線傳遞信息的
B.我國(guó)新型隱形戰(zhàn)機(jī)J20由于使用了吸收雷達(dá)電磁波材料,在雷達(dá)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(shí)能見(jiàn)度只有幾十米,天空變黃發(fā)暗,這是由于發(fā)生沙塵暴時(shí)只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面
D.當(dāng)聲源相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者聽(tīng)到的聲音的音調(diào)一定變高
(2)兩列簡(jiǎn)諧波的振幅都是20 cm,傳播速度大小相同,實(shí)線波的頻率為2 Hz,沿x軸正方向傳播,虛線波沿x軸負(fù)方向傳播,某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇,則在相遇區(qū)域________(選填“會(huì)
6、”或“不會(huì)”)發(fā)生干涉現(xiàn)象;從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25 s,平衡位置為x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)的位移y=________cm。
(3)如圖所示是一個(gè)透明圓柱的橫截面,其半徑為R,AB是一條直徑。某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)去測(cè)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(jīng)折射后恰經(jīng)過(guò)B點(diǎn),已知光在真空中的傳播速度為c,求:
①這個(gè)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(jī)和互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和單車之間都是通過(guò)電磁波傳遞信息的,故A錯(cuò)誤;我國(guó)新型隱形戰(zhàn)機(jī)J20由于使用了吸收雷達(dá)電磁波材料,在雷達(dá)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(shí)能見(jiàn)度只有幾十米,天空變黃發(fā)暗,這是由于發(fā)生沙塵暴時(shí)只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面,故C正確;當(dāng)聲源離觀測(cè)者而去時(shí),聲波的波長(zhǎng)增加,音調(diào)變得低沉,當(dāng)聲源接近觀測(cè)者時(shí),聲波的波長(zhǎng)減小,音調(diào)就變高,故D錯(cuò)誤。
(2)實(shí)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(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象;從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25 s,實(shí)線波單獨(dú)傳播時(shí)x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置,虛線波單獨(dú)傳播時(shí)x=4 m處的質(zhì)點(diǎn)也位于平衡位置,據(jù)波的疊加原理可知此質(zhì)點(diǎn)的位移y=0。
(3)①設(shè)光
8、線P經(jīng)折射后經(jīng)過(guò)B點(diǎn),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(huì) 0 (3)①?、赾
4.(2019揚(yáng)州期末)(1)下列說(shuō)法中正確的有________。
A.?dāng)[鐘偏快時(shí)可增加擺長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)
B.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其振動(dòng)能量與振動(dòng)的頻率有關(guān)
C.“隔墻有耳”現(xiàn)象是指聲波發(fā)生了干涉現(xiàn)象
D.光經(jīng)過(guò)大頭針尖兒時(shí),針尖邊緣輪廓會(huì)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(zhì)中,A、B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源,其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)
9、式均為x=0.3sin(200πt)m,兩波源形成的簡(jiǎn)諧橫波分別沿AP、BP方向傳播,波速都是500 m/s。某時(shí)刻在P點(diǎn)兩列波的波峰相遇,則簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為_(kāi)_______ m,介質(zhì)中P點(diǎn)的振幅為_(kāi)_______ m。
(3)如圖所示的裝置可以測(cè)量棱鏡的折射率,ABC表示待測(cè)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(dāng)調(diào)整SO的方向,當(dāng)SO與AB成β角時(shí),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(shí),周期過(guò)小,根據(jù)T=2π可知,可增加擺長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn),選項(xiàng)A正確;做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其振動(dòng)能量與振動(dòng)的振幅有關(guān)
10、,與頻率無(wú)關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;“隔墻有耳”現(xiàn)象是指聲波發(fā)生了衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;光經(jīng)過(guò)大頭針尖兒時(shí),針尖邊緣輪廓會(huì)模糊不清,這是光的衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)D正確。
(2)由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)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(zhǎng)為:λ=vT=5000.01 m=5 m;某時(shí)刻在P點(diǎn)兩列波的波峰相遇,說(shuō)明P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),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(shí)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(shuō)法正確的是________。
A.受迫振動(dòng)的頻率總等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率
B.波長(zhǎng)越長(zhǎng)的電磁波越容易發(fā)生衍射
C.利用超聲波的多普勒效應(yīng),可測(cè)量心臟血液的流速
D.宇航員在相對(duì)地面高速運(yùn)動(dòng)的飛船里觀測(cè)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(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形。已知x=0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為0.2 s,該簡(jiǎn)諧波的波速為_(kāi)_______ m/s,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)在0.15 s 時(shí)偏離平衡位置的位移為_(kāi)_______ cm。
(3)一些人工材料的折射率可以為負(fù)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(cè)(此時(shí)折射角取負(fù)值)。如圖所示為空氣中一長(zhǎng)方體材料,其厚度為d=15 cm,長(zhǎng)度為l=30 cm,一束光從其上表面的中點(diǎn)處以45的入射角射入,已知該材料對(duì)此光的折射率n=-,光在空氣中的傳播速度c=3.0108 m/s。求(計(jì)算結(jié)果可用根式表示):
①在該材料中傳播速度的大??;
②光從下表面射出點(diǎn)到材料左側(cè)面的距離。
解析:(1)受迫振動(dòng)的頻率總等于策動(dòng)力的頻率,故A錯(cuò)誤;波長(zhǎng)越長(zhǎng)的電磁波,越容易發(fā)生衍射,故B正確;多普勒效應(yīng)是波特有的現(xiàn)象,醫(yī)生利用超聲波的多普勒效應(yīng)可以探測(cè)病人血管中血液的流速,故C正確;根據(jù)鐘慢效應(yīng),宇宙
13、飛船相對(duì)于地球高速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,飛船的人觀察飛船是不運(yùn)動(dòng)的,而地球是高速運(yùn)動(dòng)的,所以飛船上的時(shí)鐘沒(méi)有變慢,正常走時(shí),而地球上的鐘變慢了,故D錯(cuò)誤。
(2)由題可知波形周期為:T=0.2 s,波長(zhǎng)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(jīng)過(guò)T,x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷處,則此時(shí)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(guān)系可以得到:Δx=-dtan 30=(15-5)cm。
答案:(1)BC (2)20 -10 (3)①1.5 108 m/s?、?15-5 )cm
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