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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 選考模塊 專題跟蹤檢測(cè)（二十五）振動(dòng)和波動(dòng)、光與電磁波 一、選擇題 1．(xx宿遷期末)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān) B．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波 C．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生變化的磁場(chǎng) D．驗(yàn)鈔機(jī)是利用紅外線使鈔票上的熒光物質(zhì)產(chǎn)生發(fā)光效應(yīng)進(jìn)行防偽的 解析：選AB　相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，速度增大時(shí)，長(zhǎng)度縮短，時(shí)間變長(zhǎng)，故A正確；偏振是橫波特有的現(xiàn)象，故B正確；根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，而非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生非均勻變化的磁場(chǎng)，恒定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線使鈔票上的熒光物質(zhì)產(chǎn)生發(fā)光效應(yīng)進(jìn)行防偽的，故D錯(cuò)誤。 2.(xx徐州二模)利用光的干涉，兩臺(tái)相距很遠(yuǎn)(幾千公里)聯(lián)合動(dòng)作的射電望遠(yuǎn)鏡觀察固體的射電恒星，可以精確測(cè)定大陸板塊漂移速度，模型可簡(jiǎn)化為如圖所示的雙縫干涉，將射電恒星看成點(diǎn)光源S，分別在地球上不同大陸的兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡相當(dāng)于兩個(gè)狹縫S1、S2，它們收到的光滿足相干條件，匯集兩望遠(yuǎn)鏡信號(hào)的接收器相當(dāng)于光屏，設(shè)某時(shí)刻光屏上P點(diǎn)到S1、S2的距離相等，S到S1、S2的距離也相等，當(dāng)S2向上遠(yuǎn)離S1時(shí)，下列說(shuō)法中正確的有(　　) A．P點(diǎn)接收到的干涉信號(hào)先變強(qiáng) B．P點(diǎn)接收到的干涉信號(hào)先變?nèi)? C．干涉條紋間距發(fā)生改變 D．干涉條紋間距不變 解析：選BC　在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)S2向上遠(yuǎn)離S1時(shí)，則光經(jīng)過(guò)S1、S2到P的路程差不等于0，導(dǎo)致P點(diǎn)接收到的干涉信號(hào)先變?nèi)?，?dāng)移動(dòng)到經(jīng)過(guò)S1、S2到P的路程差等于半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，才能出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)公式Δx＝λ，當(dāng)S2向上遠(yuǎn)離S1時(shí)，即d增大，那么干涉條紋間距變小，故C正確，D錯(cuò)誤。 3．(xx南京一模)下列事例哪些應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象(　　) A．光導(dǎo)纖維通訊 B．用三棱鏡觀察太陽(yáng)光譜 C．用白光照肥皂膜看到彩色條紋 D．某些光學(xué)儀器中用等腰直角玻璃三棱鏡改變光路90 解析：選AD　由于光導(dǎo)纖維能發(fā)生全反射，故用來(lái)傳輸光信號(hào)、圖像信號(hào)，故A正確；用三棱鏡觀察太陽(yáng)光譜，是利用光的折射率不同，屬于光的色散現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；用白光照肥皂膜看到彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；某些光學(xué)儀器中用等腰直角玻璃三棱鏡改變光路，是利用光的全反射現(xiàn)象，故D正確。 4．(xx南通模擬)以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象 B．麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證實(shí) C．某種介質(zhì)中振源振動(dòng)得越快，機(jī)械波傳播得就越快 D．運(yùn)動(dòng)物體的速度可以大于真空中的光速 解析：選A　水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，是因?yàn)楣庠谟湍さ纳舷卤砻娴姆瓷涔獐B加形成干涉，故A正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲證實(shí)了電磁波的存在，故B錯(cuò)誤；波的傳播速度與振源的振動(dòng)無(wú)關(guān)，取決于介質(zhì)的性質(zhì)，故C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)物體的速度不可能大于光速，故D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 5．在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)時(shí)，激光投射到兩條相距為d的狹縫上，雙縫到屏的距離為l。屏上P點(diǎn)到兩狹縫距離相等，該點(diǎn)出現(xiàn)________(選填“亮”或“暗”)條紋。A、B兩點(diǎn)分別為第5條和第10條亮條紋的中心位置，它們間的距離為x，則激光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______。 解析：兩狹縫到屏上距離相等的點(diǎn)將出現(xiàn)亮條紋；A、B兩點(diǎn)分別為第5條和第10條亮條紋的中心位置，它們間的距離為x，則相鄰條紋間距為Δx＝＝；根據(jù)Δx＝λ知，激光的波長(zhǎng)為λ＝。 答案：亮　 6.(xx揚(yáng)州模擬)如圖所示，兩束單色光a、b同時(shí)從空氣中斜射入平行玻璃磚的上表面，進(jìn)入玻璃磚后形成復(fù)合光束c，則穿過(guò)玻璃磚的過(guò)程中，________光所用時(shí)間較長(zhǎng)；在相同的條件下，________光更容易發(fā)生衍射。 解析：由題圖看出，a光的入射角小于b光的入射角，而折射角相同，根據(jù)折射定律n＝知，玻璃磚對(duì)a光的折射率小于b光的折射率，由v＝分析知，b光在玻璃磚中速度較小，穿過(guò)玻璃磚的過(guò)程所用時(shí)間較長(zhǎng)。a光的折射率較小，則a光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，波動(dòng)性較強(qiáng)，在相同的條件下更容易發(fā)生衍射。 答案：b　a 7．(xx泰州三模)我國(guó)自主研發(fā)的“海翼”號(hào)深?；铏C(jī)，刷新了下潛深度的世界紀(jì)錄，懸停在深海中某處的滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號(hào)(超聲波)的頻率為f，在該處海水中的傳播速度為v，則聲吶信號(hào)在該處海水中的波長(zhǎng)為_(kāi)________；若停在海面上的監(jiān)測(cè)船接收到的頻率稍大于滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號(hào)的頻率，說(shuō)明滑翔機(jī)正在________(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)該監(jiān)測(cè)船。 解析：根據(jù)波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，可知該波的波長(zhǎng)：λ＝；若停在海面上的監(jiān)測(cè)船接收到的頻率稍大于滑翔機(jī)發(fā)出聲吶信號(hào)的頻率，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，滑翔機(jī)正在靠近該監(jiān)測(cè)船。 答案：　靠近 8.(xx揚(yáng)州模擬)如圖是探究單擺共振條件時(shí)得到的圖像，它表示了振幅跟驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系(取π2＝g)。求： (1)這個(gè)單擺的擺長(zhǎng)是多少？(保留三位有效數(shù)字) (2)如果擺長(zhǎng)變短一些，得到的圖像的高峰將向哪個(gè)方向移動(dòng)？ 解析：(1)由題圖可知，單擺的固有頻率為0.3 Hz，固有周期：T＝ s＝ s 由單擺的周期公式T＝2π得：L＝ 解得擺長(zhǎng)為：L＝ m≈2.78 m。 (2)擺長(zhǎng)減小時(shí)，單擺的固有頻率增大，圖像的高峰將向右移動(dòng)。 答案：(1)2.78 m　(2)向右移動(dòng) 9．一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)，在t＝0時(shí)刻波源開(kāi)始振動(dòng)，在t＝3 s時(shí)刻的波形如圖所示。求： (1)該波沿x方向傳播的速度； (2)7 s內(nèi)x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程。 解析：(1)根據(jù)題意，結(jié)合題圖得： v＝＝ m/s＝1 m/s。 (2)由題圖知λ＝3 m，得λ＝4 m 周期T＝＝ s＝4 s t＝2 s時(shí)位于x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始起振，則7 s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的實(shí)際振動(dòng)時(shí)間t＝5 s＝T＋ 所以x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程： s＝4A＋A＝5A＝50 cm。 答案：(1)1 m/s　(2)50 cm 10.(xx徐州二模)如圖所示，玻璃磚ABCD的折射率n＝，左右兩個(gè)側(cè)面AD、BC垂直于上表面AB，∠ADC＝120，一束光從圖示方向射到AB面上，試通過(guò)計(jì)算作出光經(jīng)過(guò)玻璃磚的光路圖。 解析：射到AB面的光的入射角 θ1＝90－30＝60 由折射定律有＝n 解得光從AB面進(jìn)入玻璃磚的折射角 θ2＝30 由幾何關(guān)系可得光在CD面上的入射角 θ3＝60 設(shè)全反射臨界角為C，則 sin C＝＝＜sin θ3＝ 所以 C＜60，故光在CD面上發(fā)生了全反射，垂直射向BC面，光經(jīng)過(guò)玻璃磚的光路圖如圖所示。 答案：見(jiàn)解析圖(計(jì)算過(guò)程見(jiàn)解析) 11.(xx南京二模)如圖所示，一束光線從玻璃球的A點(diǎn)入射，入射角為60，折射入玻璃球后，經(jīng)過(guò)一次反射再折射到玻璃球外的光線恰好平行于入射光線。 (1)求玻璃球的折射率； (2)B點(diǎn)是否有光線折射出玻璃球，請(qǐng)寫出求解過(guò)程。 解析：(1)光路圖如圖所示， 由幾何關(guān)系可得：i＝2r 則得：r＝30 玻璃球的折射率為： n＝＝＝。 (2)設(shè)全反射臨界角為C。 則有：sin C＝＝ 光線射到B點(diǎn)時(shí)入射角為：i′＝r＝30 因?yàn)?sin i′＝＜sin C＝，i′＜C 所以光線在B點(diǎn)不能發(fā)生全反射，能折射出玻璃球。 答案：(1)　(2)見(jiàn)解析 12.(xx徐州模擬)如圖所示，半徑為R的半球形玻璃磚的下表面涂有反射膜，玻璃磚的折射率n＝。一束單色光以45入射角從距離球心O左側(cè)R處射入玻璃磚(入射面即紙面)，真空中光速為c。求： (1)單色光射入玻璃磚時(shí)的折射角； (2)單色光在玻璃磚中的傳播時(shí)間。 解析：(1)設(shè)折射角為r， 根據(jù)折射定律得，＝n 則sin r＝＝＝， 解得r＝30。 (2)由n＝得，v＝， 根據(jù)幾何關(guān)系得，單色光在玻璃磚下表面的入射點(diǎn)在球心O的正下方，則在玻璃磚中的傳播路程 s＝2＝R， 由R＝vt得，t＝。 答案：(1)30　(2) 13.(xx泰州三模)如圖所示，在水平桌面上倒立著一個(gè)透明圓錐，其底面是半徑r＝0.24 m的圓，圓錐軸線與桌面垂直，過(guò)軸線的豎直截面是等腰三角形，底角θ＝30，有一束光從距軸線a＝0.15 m處垂直于圓錐底面入射，透過(guò)圓錐后在水平桌面上形成一個(gè)小光點(diǎn)，已知透明圓錐介質(zhì)的折射率n＝，真空中光速c＝3.0108 m/s，求： (1)光在圓錐中傳播的時(shí)間t； (2)桌面上光點(diǎn)到圓錐頂點(diǎn)O間的距離l。 解析：(1)光在圓錐中傳播的速度 v＝ 傳播時(shí)間 t＝ 聯(lián)立解得 t＝310－10 s。 (2)光從底面垂直入射后沿直線射到圓錐側(cè)面上的O′點(diǎn)發(fā)生折射，光路圖如圖，由幾何關(guān)系可知入射角為θ，設(shè)折射角為α，則 n＝，解得α＝60 由幾何關(guān)系可知△OPO′為等腰三角形，則 2lcos θ＝ 解得桌面上光點(diǎn)到圓錐頂點(diǎn)O間的距離l＝0.1 m。 答案：(1)310－10 s　(2)0.1 m