（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——課后自測診斷卷

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(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n2?，F(xiàn)沿AB方向切去一角，AB與水平方向的夾角為。為使水平方向的光線射到AB面時不會射入空氣，求的最大值。解析：(1)在單擺的偏角增大的過程中，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A、C正確。(2)光能繞過障礙物或小孔的現(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C90，解得60。答案：(1)AC(2)衍射接近(3)602(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(chǎn)生電磁波。該電磁波_。A是橫波B不能在真空中傳播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A、B，且A>B，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(jìn)行楊氏雙縫干涉實驗時，可以觀察到_(選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大。(3)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x0和x0.6 m 處的兩個質(zhì)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(zhì)中傳播。電磁波在空氣中的傳播速度約為3108 m/s，故選項A、D正確。(2)因AB，根據(jù)c知，AB，同一介質(zhì)對頻率越高的光折射率越大，即nAnB，而sin C，故CACB，即A光在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大。根據(jù)x知，xAxB，即A光產(chǎn)生的條紋間距較大。(3)由圖像可知，周期T0.4 s由于波長大于0.6 m，而A、B間的距離x0.6 m，可知，波從A到B的傳播時間t0.3 s波速v，代入數(shù)據(jù)得v2 m/s，波長vT，代入數(shù)據(jù)得0.8 m。答案：(1)AD(2)AA(3)2 m/s0.8 m3(2019南京三模)(1)下列說法正確的是_。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紅外線傳遞信息的B我國新型隱形戰(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(dá)地面D當(dāng)聲源相對于觀察者運動時，觀察者聽到的聲音的音調(diào)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(fù)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”或“不會”)發(fā)生干涉現(xiàn)象；從圖示時刻起再經(jīng)過0.25 s，平衡位置為x4 cm處的質(zhì)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(xué)習(xí)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(jīng)折射后恰經(jīng)過B點，已知光在真空中的傳播速度為c，求：這個圓柱體的折射率；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電磁波傳遞信息的，故A錯誤；我國新型隱形戰(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)，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(dá)地面，故C正確；當(dāng)聲源離觀測者而去時，聲波的波長增加，音調(diào)變得低沉，當(dāng)聲源接近觀測者時，聲波的波長減小，音調(diào)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(jīng)過0.25 s，實線波單獨傳播時x4 m處的質(zhì)點位于平衡位置，虛線波單獨傳播時x4 m處的質(zhì)點也位于平衡位置，據(jù)波的疊加原理可知此質(zhì)點的位移y0。 (3)設(shè)光線P經(jīng)折射后經(jīng)過B點，光路如圖所示：根據(jù)折射定律n由sin ，解得60又2，得30聯(lián)立求解可得n。由n，得光在圓柱中傳播的速度為vc。答案：(1)BC(2)不會0(3)c4(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(jìn)行校準(zhǔn)B做簡諧運動的物體，其振動能量與振動的頻率有關(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(zhì)中，A、B是振動情況完全相同的兩個波源，其簡諧運動表達(dá)式均為x0.3sin(200t)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(zhì)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，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)T2可知，可增加擺長進(jìn)行校準(zhǔn)，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(guān)，與頻率無關(guān)，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(jīng)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(dá)式為xA0.3sin(200t)m知，角頻率200 rad/s，則周期為：T s0.01 s，由v得，波長為：vT5000.01 m5 m；某時刻在P點兩列波的波峰相遇，說明P點是振動加強(qiáng)點，故振幅為2A0.6 m。(3)入射角i90，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。 根據(jù)折射定律得：n。答案：(1)AD(2)50.6(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(yīng)，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t0時刻的波形。已知x0處的質(zhì)點振動周期為0.2 s，該簡諧波的波速為_ m/s，x2 m處的質(zhì)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(fù)值(n<0)，這類材料的入射角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)(此時折射角取負(fù)值)。如圖所示為空氣中一長方體材料，其厚度為d15 cm，長度為l30 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c3.0108 m/s。求(計算結(jié)果可用根式表示)：在該材料中傳播速度的大?。还鈴南卤砻嫔涑鳇c到材料左側(cè)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(yīng)是波特有的現(xiàn)象，醫(yī)生利用超聲波的多普勒效應(yīng)可以探測病人血管中血液的流速，故C正確；根據(jù)鐘慢效應(yīng)，宇宙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：T0.2 s，波長為：4 m，根據(jù)公式v可知波速為：v20 m/s；t0.15 sT，由波形圖可知經(jīng)過T，x2 m處的質(zhì)點處于波谷處，則此時刻偏離平衡位置的位移為10 cm。(3)根據(jù)公式n可以得到該材料中傳播速度的大小為：v1.5 108 m/s。光路圖如圖所示：由n得r30由幾何關(guān)系可以得到：xdtan 30(155)cm。答案：(1)BC(2)2010(3)1.5 108 m/s(155 )cm5