(江蘇專版)2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 第二講 振動(dòng)和波動(dòng) 光與電磁波、相對(duì)論課前自測(cè)診斷卷(含解析).doc
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振動(dòng)和波動(dòng) 光與電磁波、相對(duì)論 1.(2018南師附中模擬) (1)電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁波的說法符合實(shí)際的是________。 A.電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 B.常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來遙控電視機(jī) C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度 D.光在真空中運(yùn)動(dòng)的速度在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值可能不同 (2)一豎直懸掛的彈簧振子,下端裝有一記錄筆,在豎直面內(nèi)放置有一記錄紙。當(dāng)振子上下振動(dòng)時(shí),以速率v水平向左拉動(dòng)記錄紙,記錄筆在紙上留下如圖所示的圖像。y1、y2、x0、2x0為紙上印跡的位置坐標(biāo)。由此可知彈簧振子振動(dòng)的周期T=________,振幅A=________。 (3)一個(gè)半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為n=,一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少? 解析:(1)任何波都能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;常用的遙控器是通過發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)來遙控電視機(jī)的,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度,故C選項(xiàng)正確;由相對(duì)論知光在真空中的傳播速度在不同的慣性參考系中數(shù)值不變,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2)記錄紙勻速運(yùn)動(dòng),振子振動(dòng)的周期等于記錄紙運(yùn)動(dòng)位移2x0所用的時(shí)間,則周期T=;根據(jù)圖像可知,振幅為A=。 (3)在O點(diǎn)左側(cè),設(shè)從E點(diǎn)射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角θ,則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出,如圖所示。由全反射條件有sin θ=,由幾何關(guān)系有OE=Rsin θ, 由對(duì)稱性可知,若光線都能從上表面射出,光束的寬度最大為l=2OE 聯(lián)立解得l=R。 答案:(1)C (2) (3)R 2.(2018南京、鹽城一模)(1)如圖所示的四種明暗相間條紋,是紅光、紫光分別通過同一個(gè)雙縫干涉儀形成的干涉圖樣和通過同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣。圖中黑色部分代表亮紋,下列四幅圖中由紅光形成的圖樣是________。 (2)如圖所示是A、B兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像。質(zhì)點(diǎn)A簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是_____________________cm;質(zhì)點(diǎn)B在1.0 s 內(nèi)通過的路程是________cm。 (3)如圖所示,一束激光垂直于AB面照射到折射率n=2的等腰透明介質(zhì)上。光在真空中的傳播速度為c。求: ①光在該介質(zhì)中傳播的速度; ②激光在該介質(zhì)AC面上發(fā)生全反射,∠A的最小值。 解析:(1)雙縫干涉的圖樣是明暗相間的條紋,所有條紋寬度相同且等間距,根據(jù)雙縫干涉條紋間距Δx=λ,由于紅光的波長較長,所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大,故圖A為紅光的雙縫干涉圖樣;單縫衍射條紋是中間明亮且寬大,越向兩側(cè)寬度越小越暗的明暗相間的條紋,而波長越大,中央亮條紋越粗,由于紅光的波長較長,所以中央亮條紋較寬,故圖D為紅光的單縫衍射圖樣。 (2)由圖像可知下列信息:質(zhì)點(diǎn)A的振幅為A=0.6 cm,周期為T=0.4 s,質(zhì)點(diǎn)A開始向下振動(dòng),所以位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式x=-0.6sin t=-0.6sin 5πt(cm); 由圖像可知下列信息:質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)周期為T′=0.8 s,振幅為A′=0.3 cm, 所以B質(zhì)點(diǎn)在t=1.0 s=T′內(nèi)振動(dòng)的路程為4A′=5A′=1.5 cm。 (3)①根據(jù)折射率的決定式:n=可知,v==。 ②當(dāng)激光在介質(zhì)AC面上剛發(fā)生全反射時(shí),∠A有最小值,根據(jù)發(fā)生全反射的條件:sin α=,即sin α=,由幾何關(guān)系可知∠A=α=30。 答案:(1)AD (2)x=-0.6sin 5πt 1.5 (3)①?、?0 3.(2018南京、鹽城二模)(1)我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星,它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究創(chuàng)新的里程碑。米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1~10 m范圍內(nèi),則對(duì)該無線電波的判斷正確的有________。 A.必須依靠介質(zhì)傳播 B.頻率比厘米波的頻率低 C.比可見光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 D.遇到厘米波有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 (2)如圖所示為頻率f=1 Hz的波源產(chǎn)生的橫波。圖中虛線左側(cè)為A介質(zhì),右側(cè)為B介質(zhì),則該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度大小之比vA∶vB=________;若圖示時(shí)刻為t=0時(shí)刻,且此時(shí)x=14 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上,則t=1.75 s時(shí),處于x=6 m的質(zhì)點(diǎn)位移為______cm。 (3)兩束平行的細(xì)激光束,垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上,如圖所示。已知其中一條光線沿直線穿過玻璃,它的入射點(diǎn)是O;另一條光線的入射點(diǎn)為A,穿過玻璃后兩條光線交于P點(diǎn)。已知半圓柱玻璃截面圓的半徑為R,OA=,OP=R,光在真空中傳播的速度為c。求: ①玻璃材料的折射率; ②入射點(diǎn)為A的激光在玻璃中傳播的時(shí)間。 解析:(1)無線電波不需要介質(zhì)傳播,故A錯(cuò)誤;根據(jù)f=可知,波長越大的波,波的頻率越低,故米波的頻率比厘米波的頻率低,故B正確;米波的波長比可見光長,比可見光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,故C正確;兩列波發(fā)生干涉的條件是頻率相等,波長相等,所以米波遇到厘米波不可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤。 (2)波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的頻率f相同。由題圖讀出波長分別是:λA=4 m,λB=6 m。由公式v=λf得到,該波在A、B兩種介質(zhì)中傳播的速度之比vA∶vB=2∶3。x=14 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上,說明該波向左傳播,此時(shí)處于x=6 m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下振動(dòng)。該波的周期T==1 s,經(jīng)1.75 s=1T時(shí)處于x=6 m的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰,位移y=5 cm。 (3)①光路圖如圖所示,入射點(diǎn)為A的光線沿直線進(jìn)入玻璃,在半圓面上的入射點(diǎn)為B,入射角為θ1,折射角為θ2, 則sin θ1==, 因OP=R, 由幾何關(guān)系(余弦定理)可知BP=R,折射角θ2=60, 由折射定律可得玻璃的折射率為 n===。 ②光在玻璃中傳播速度v=,AB=R, 時(shí)間t==。 答案:(1)BC (2)2∶3 5 (3)①(或1.73)?、? 4.(2018江蘇六市二模) (1)關(guān)于振動(dòng)和波,下列說法正確的是________。 A.單擺的振動(dòng)周期與振幅無關(guān),惠更斯確定了計(jì)算單擺周期的公式T=2π B.由于人體內(nèi)臟的固有頻率接近某些次聲波頻率,因此這些次聲波對(duì)人體有危害 C.隔著墻聽和直接聽某個(gè)聲音,音調(diào)會(huì)有變化 D.利用超聲波的多普勒效應(yīng),可測(cè)量心臟血液的流速 (2)地球與月球相距為L0,若飛船以接近光速的速度v經(jīng)過地球飛向月球,地面上的人測(cè)得飛船經(jīng)過t1時(shí)間從地球到達(dá)月球,在飛船內(nèi)宇航員測(cè)得飛船經(jīng)過t2時(shí)間從地球到達(dá)月球,則t1______t2;在飛船內(nèi)宇航員測(cè)得地球、月球相距為L,則L______L0(均選填“>”“=”或“<”)。 (3)半圓筒形玻璃磚的折射率為n,厚度為d,其截面如圖所示。一束光垂直于左端面射入,光能無損失地射到右端面,光在真空中的速度為c。求: ①光在玻璃磚中的速度v; ②筒的內(nèi)半徑R應(yīng)滿足的條件。 解析:(1)單擺的振動(dòng)周期與振幅無關(guān),惠更斯確定了單擺周期的公式T=2π,故A正確;由于人體內(nèi)臟的固有頻率接近某些次聲波頻率,內(nèi)臟可以與次聲波發(fā)生共振現(xiàn)象從而對(duì)人體產(chǎn)生危害,故B正確;音調(diào)由聲波的頻率決定,在傳播過程中不會(huì)發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤;用超聲波的多普勒效應(yīng),可測(cè)量心臟血液的流速,故D正確。 (2)根據(jù)相對(duì)論長度公式:L=L0,可知,飛船駕駛員觀測(cè)到地球、月球兩點(diǎn)距離小于地面上人觀測(cè)的距離,即L<L0;根據(jù)位移與速度的比值,則時(shí)間為:t1=,而船駕駛員測(cè)量地球、月球兩點(diǎn)時(shí)間是:t2=,所以t1>t2。 (3)①光在玻璃磚中的速度為:v=。 ②光路如圖所示: 從筒左端內(nèi)側(cè)入射的光線能發(fā)生全反射條件是:sin θ= 發(fā)生全反射的臨界角滿足: sin C= 一束光垂直于左端面射入,光能無損失地射到右端面滿足:≥ 解得:R≥。 答案:(1)ABD (2)> < (3)①?、赗≥ 5.(2018南通一模)(1)下列說法中正確的是________。 A.軍隊(duì)士兵過橋時(shí)使用便步,是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象 B.機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度均僅由介質(zhì)決定 C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響 D.假設(shè)火車以接近光速通過站臺(tái)時(shí),站臺(tái)上旅客觀察到車上乘客變矮 (2)如圖所示,兩列頻率相同、傳播方向相互垂直的平面波在空間相遇發(fā)生干涉,它們的振幅均為A,圖中實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,e是a、d連線的中點(diǎn),則e處質(zhì)點(diǎn)________(選填“振動(dòng)加強(qiáng)”“振動(dòng)減弱”或“不振動(dòng)”),d處質(zhì)點(diǎn)的振幅為____________。 (3)反光膜是一種廣泛用于道路交通標(biāo)志的材料,基本結(jié)構(gòu)如圖所示,光照射到反光膜的玻璃珠上時(shí),經(jīng)折射后射到反射層反射,最終平行于原入射方向反向射出玻璃珠,玻璃珠是半徑為R的均勻球體,AB是入射光線,其出射光線與光線AB的間距為R。 ①請(qǐng)作出光線AB從射入到射出玻璃珠的完整光路圖; ②求玻璃珠的折射率n。 解析:(1)軍隊(duì)士兵過橋時(shí)使用便步,防止行走的頻率與橋的頻率相同,使橋發(fā)生共振現(xiàn)象,故A正確;機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定,與波的頻率無關(guān),電磁波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)和波的頻率均有關(guān),故B錯(cuò)誤;加裝偏振片的作用是減弱反射光的強(qiáng)度,故C正確;根據(jù)尺縮效應(yīng),沿物體運(yùn)動(dòng)的方向上的長度將變短,火車以接近光速通過站臺(tái)時(shí),站在站臺(tái)上旅客觀察車上乘客變瘦,而不是變矮,故D錯(cuò)誤。 (2)據(jù)干涉圖像可知,d處質(zhì)點(diǎn)是兩列波波峰與波峰疊加,而a點(diǎn)是波谷與波谷疊加的地方,均處于振動(dòng)加強(qiáng),則e點(diǎn)也處于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn);由于振幅相同,d處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A。 (3)①光路圖如圖所示。 ②設(shè)射入B點(diǎn)光線的入射角為θ1,折射角為θ2 則sin θ1=,θ1=60,由幾何關(guān)系知θ1=2θ2 由折射定律n= 解得n=。 答案:(1)AC (2)振動(dòng)加強(qiáng) 2A (3)①光路圖見解析圖?、?- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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