《（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 振動和波動 光與電磁波、相對論——課前自測診斷卷》由會員分享，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 振動和波動 光與電磁波、相對論——課前自測診斷卷（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二講 振動和波動 光與電磁波、相對論 ——課前自測診斷卷 1．(2019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)天體相對于地球的運(yùn)動速度 D．光在真空中運(yùn)動的速度在不同慣性系中測得的數(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)振子上下振動時，以速率v水平向左拉動記錄紙，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

2、振動的周期T＝________，振幅A＝________。 (3)一個半圓柱形玻璃磚，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)錯誤；常用的遙控器是通過發(fā)出紅外線脈沖信號來遙控電視機(jī)的，故B選項(xiàng)錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對地球的運(yùn)動速度，故C選項(xiàng)正確；由相對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)錯誤。 (2)記錄紙勻速運(yùn)動，振子振動的周期等于記錄紙運(yùn)動位移2x0

3、所用的時間，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．(2019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雙縫干涉儀形成的干涉圖樣和通過同一個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___

4、_____。 (2)如圖所示是A、B兩個簡諧運(yùn)動的位移—時間圖像。質(zhì)點(diǎn)A簡諧運(yùn)動的位移隨時間變化的關(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

5、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，所以位移隨時間變化的關(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，

6、∠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．(2019江蘇七市三模)(1)下列說法中正確的有________。 A．彈簧振子和單擺的固有周期均與重力加速度有關(guān) B．人體感覺器官可以直接感知電磁波 C．第5代移動通訊系統(tǒng)(5G)是通過縱波傳遞信息的 D．裝載了銣原子鐘的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在進(jìn)行定位服務(wù)時要考慮相對論效應(yīng) (2)兩振動情況相同的波源S1、S2的振動頻率f＝680 Hz，在同一均勻介質(zhì)中的傳播速度v＝340 m/s。介質(zhì)中一點(diǎn)P到波源S1的

7、距離為0.3 m，兩列波在P點(diǎn)引起的振動總是加強(qiáng)的，則P點(diǎn)到波源S2的距離為________ m；若兩波源振動情況始終相反，相遇時________(選填“能”或“不能”)形成干涉圖樣。 (3)如圖所示，水平地面上放有一長方形玻璃磚，光源S1發(fā)出與水平方向夾角為θ的一細(xì)束光，光線進(jìn)入玻璃磚后經(jīng)過一次反射從右側(cè)面折射而出，恰好照到玻璃磚右側(cè)地面上與S1關(guān)于玻璃磚對稱的點(diǎn)S2。已知光線射入玻璃磚的位置到玻璃磚上表面的距離為a、玻璃磚左右兩表面間的距離為b，真空中光速為c。求： ①玻璃磚的折射率n； ②該束光在玻璃磚中傳播的時間t。 解析：(1)水平彈簧振子的固有周期與重力加速度無關(guān)，單擺

8、的固有周期與重力加速度有關(guān)，A錯誤；可見光就是電磁波，可以被人體器官直接感知，B正確；第5代移動通訊系統(tǒng)傳輸?shù)氖请姶挪?，電磁波是橫波，C錯誤；如果不考慮相對論效應(yīng)，衛(wèi)星上的時鐘就和地球的時鐘不同步，所以裝載了銣原子鐘的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在進(jìn)行定位服務(wù)時要考慮相對論效應(yīng)，D正確。 (2)根據(jù)題意可知，傳播的波長為：λ＝vT＝＝0.5 m，因?yàn)樵赑點(diǎn)引起的振動總是加強(qiáng)的，所以P到兩波源的距離差等于波長的整數(shù)倍，所以P到波源S2的距離為：Δs＝0.3＋nλ＝0.3＋0.5n(n＝0,1,2,3，…)；因?yàn)閮闪胁ǖ念l率相同，所以可以形成穩(wěn)定的干涉圖樣。 (3)①光線從空氣中以入射角θ射入玻璃時，設(shè)折射角

9、為α，由折射定律有n＝，光線經(jīng)過玻璃磚反射后，射到玻璃磚右側(cè)面時的入射角等于α，折射角為θ，S1和S2到玻璃磚的距離相等，由對稱性可知光線進(jìn)入與射出玻璃磚的位置等高，則sin α＝， 解得n＝。 ②該光在玻璃磚中傳播的距離為s＝2，傳播的速度為v＝，則有t＝＝。 答案：(1)BD　(2)0.3＋0.5n(n＝0,1,2,3，…)　能　 (3)①?、? 4.(2019南京、鹽城二模)(1)如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一束復(fù)色光，以一定的角度斜射到玻璃三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的兩次折射后分為a、b兩束光。下面的說法中正確的有________。 A．在三棱鏡中a光的傳播速率大于b光的傳播速率

10、 B．a(chǎn)光頻率大于b光頻率 C．若改變復(fù)色光的入射角，可在入射面發(fā)生全反射 D．a(chǎn)、b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa<Δxb (2)如圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對地面的速度均為v(v接近光速c)。地面上測得它們相距為L，則A測得兩飛船間的距離________(選填“大于”“等于”或“小于”)L。當(dāng)B向A發(fā)出一光信號，A測得該信號的速度為________。 (3)簡諧橫波沿x軸正向傳播，依次經(jīng)過x軸上相距d＝10 m的兩質(zhì)點(diǎn)P和Q，它們的振動圖像分別如圖甲和圖乙所示。則 ①t＝0.2 s時質(zhì)點(diǎn)P的振動方向； ②這列波的最大傳播速度

11、。 解析：(1)由光路圖可知，棱鏡對a光的折射率較大，則根據(jù)n＝c/v可知，在三棱鏡中a光的傳播速率小于b光的傳播速率，選項(xiàng)A錯誤；a光頻率大于b光頻率，選項(xiàng)B正確；發(fā)生全反射的條件之一就是光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，則即使改變復(fù)色光的入射角，也不可能在入射面發(fā)生全反射，選項(xiàng)C錯誤；a光頻率大于b光頻率，則a光的波長較小，根據(jù)Δx＝λ可知，a、b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa<Δxb，選項(xiàng)D正確。 (2)根據(jù)L＝L0，L0為在相對靜止參考系中的長度，L為在相對運(yùn)動參考系中的長度，地面上測得它們相距為L，是以高速飛船為參考系，而A測得的長度為以靜止參考系的長度，大于L。

12、根據(jù)光速不變原理，則A測得該信號的速度為c。 (3)①由P點(diǎn)的振動圖像可知，0.2 s時質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向。 ②從圖像可知振源的周期為T＝0.4 s，P和Q的相位始終相反，則d＝nλ＋λ，其中，n＝0,1,2,3，… 由波速v＝ 得v＝ m/s(n＝0,1,2,3，…) 當(dāng)n＝0時傳播速度最大，則最大傳播速度為50 m/s。 答案：(1)BD　(2)大于　c(或光速)　(3)①沿y軸負(fù)方向　②最大傳播速度為50 m/s 5．(2019鹽城四模)(1)下列說法正確的是________。 A．全息照片的拍攝利用了光的干涉原理 B．麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在 C．變化

13、的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，則條紋間距變寬 (2)如圖所示，平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50 Hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個方向傳播，波速均為100 m/s，平衡位置在x軸上的P、Q兩個質(zhì)點(diǎn)隨波源振動著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP＝3.5 m、xQ＝－3 m，當(dāng)波源S位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動時，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移方向________，速度方向________。(選填“相同”或“相反”) 。 (3)如圖所示，某種單色光的光束a，以入射角i從平行玻璃板上表面O點(diǎn)入射，從下表面射出。已

14、知平行玻璃板厚度為d，單色光的折射率為n，真空中的光速為c。求： ①該單色光在玻璃中傳播的速度； ②該單色光在玻璃中傳播的時間。 解析：(1)全息照片的拍攝利用了光的干涉原理，選項(xiàng)A正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，選項(xiàng)B錯誤；變化的電場一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生電場；均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，選項(xiàng)C錯誤；在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)Δx＝λ可知，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，因紅光的波長大于綠光，則條紋間距變寬，選項(xiàng)D正確。 (2)因λ＝＝ m＝2 m，則 xP＝3.5 m＝1λ；xQ＝3 m＝1.5λ；則當(dāng)波源S位移為負(fù)且向－y方向運(yùn)動時，P質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)，向上振動；Q質(zhì)點(diǎn)的位移為正，向上振動；即P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反，速度方向相同。 (3)①由公式有v＝。 ②如圖所示，有n＝ sin θ＝ x2＝x12＋d2 x2(1－sin2θ)＝d2 x＝ 。 t＝＝＝ 。 答案：(1)AD　(2)相反　相同　(3)① ② 6