2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機(jī)械振動與機(jī)械波 光 電磁波與相對論 本章綜合能力提升練課件 教科版.ppt

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本章綜合能力提升練,,大一輪復(fù)習(xí)講義,,第十四章機(jī)械振動與機(jī)械波光電磁波與相對論,1.(2018河北省衡水中學(xué)模擬)關(guān)于機(jī)械波、電磁波和相對論的下列說法中正確的是A.機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定B.假設(shè)火車以接近光速的速度通過站臺，站臺上的旅客觀察到車上的乘客變矮了C.簡諧機(jī)械波傳播時單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個數(shù)就是這列波的頻率D.用光導(dǎo)纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射E.在真空中傳播的兩列電磁波，頻率大的波長短,一、多項選擇題,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,√,12,13,解析機(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A錯誤；火車以接近光速的速度通過站臺時，站臺上的旅客觀察到車上的乘客變瘦了，而不是變矮了，故B錯誤；簡諧波的振動周期與傳播周期相同，故單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率，故C正確；光導(dǎo)纖維束是用全反射來傳輸圖像信息的，故D正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2.(2018湖北省黃岡中學(xué)三模)下列說法正確的是A.對于同一障礙物，波長越大的光波越容易繞過去B.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象C.紅光由空氣進(jìn)入水中，波長變長、顏色不變D.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度利用了光的干涉現(xiàn)象E.不管光源與慣性參考系中的觀察者是否存在相對運(yùn)動，觀察者觀察到的真空中的光速都是不變的,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,√,12,13,解析對于同一障礙物，波長越大的光波越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，從而繞過障礙物，選項A正確；白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的色散現(xiàn)象，選項B錯誤；紅光由空氣進(jìn)入水中，頻率不變，顏色不變，波速減小，則波長變短，選項C錯誤；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度利用了光的干涉現(xiàn)象，選項D正確；據(jù)相對論原理可知，不管光源與慣性參考系中的觀察者是否存在相對運(yùn)動，觀察者觀察到的真空中的光速都是不變的，選項E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,3.(多選)下列關(guān)于單擺運(yùn)動的說法中，正確的是A.單擺的回復(fù)力是擺線的拉力與擺球重力的合力提供的B.單擺的回復(fù)力是擺球重力沿運(yùn)動軌跡切向的分力C.單擺的周期與擺球質(zhì)量、振幅無關(guān)，與擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)D.單擺做簡諧運(yùn)動的條件是擺角很小(小于5)E.在山腳下走時準(zhǔn)確的擺鐘移到高山上走時將變快,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,√,12,13,解析單擺的回復(fù)力是擺球重力沿運(yùn)動軌跡切向的分力提供的，A錯誤，B正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,在擺角很小時，單擺近似做簡諧運(yùn)動，D正確；,12,13,4.關(guān)于振動和波，下列說法正確的是A.電磁波是縱波B.單擺擺動時，擺球所需的回復(fù)力就是擺球所受的合力C.波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)與振源振動周期相同，是因為各質(zhì)點(diǎn)的振動均可看做在其相鄰的前一質(zhì)點(diǎn)驅(qū)動力作用下的受迫振動D.做簡諧振動的物體，加速度隨時間的變化規(guī)律符合正(余)弦函數(shù)變化規(guī)律E.向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的頻率就能知道血流的速度，這種方法利用了多普勒效應(yīng),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,√,12,13,解析電磁波是橫波，故A錯誤；單擺運(yùn)動的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的分力，通過平衡位置時，回復(fù)力為零，但合力不為零，故B錯誤；波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)與振源振動周期相同，是因為各質(zhì)點(diǎn)的振動均可看做在其相鄰的前一質(zhì)點(diǎn)驅(qū)動力作用下的受迫振動，故C正確；做簡諧振動的物體，受到的合外力與位移成正比，由其振動方程可知，其速度和加速度兩物理量隨時間的變化規(guī)律均符合正(余)弦函數(shù)變化規(guī)律，故D正確；測出反射波的頻率就能知道血流的速度，是利用多普勒效應(yīng)原理，故E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,5.(2019安徽省阜陽市模擬)下列說法中正確的是A.機(jī)械波在某種介質(zhì)中傳播，若波源的頻率增大，其傳播速度就一定增大B.肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是由光的干涉現(xiàn)象形成的C.在波的干涉中，振動加強(qiáng)點(diǎn)的位移不一定始終最大D.電磁波在真空中傳播時，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均相同E.在雙縫干涉實驗中，其他條件不變，僅用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,√,12,13,解析機(jī)械波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)，所以A錯誤；肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋屬于薄膜干涉，所以B正確；在波的干涉中，振動加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時間變化，只是振幅最大，所以C正確；電磁波是橫波，電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直，所以D錯誤；因為紅光波長比黃光長，干涉條紋的間距與波長成正比，在雙縫干涉實驗中，用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距，所以E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,6.(2018福建省泉州市模擬三)下列說法正確的是A.波的圖像表示介質(zhì)中“某個質(zhì)點(diǎn)”在“無數(shù)個時刻”的位移B.當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察到的波頻率變小C.肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的D.狹義相對論認(rèn)為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的E.a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置，在屏上得到a光的相鄰亮條紋間距比b光的小，則水對a光的折射率比b光的大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,√,12,13,解析波的圖像表示介質(zhì)中“各個質(zhì)點(diǎn)”在“某個時刻”的位移，選項A錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察到的波頻率變小，選項B正確；肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象造成的，選項C錯誤；狹義相對論認(rèn)為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項D正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,7.下列說法正確的是A.在真空中傳播的電磁波，頻率越大，波長越長B.讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置，綠光形成的干涉條紋間距較大C.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理D.要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要測出電磁波從發(fā)射到被雷達(dá)接收的時間t，再根據(jù)x＝c求解距離E.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,√,12,13,光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，全息照相利用的是光的干涉原理，選項C錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響，選項E正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,8.(2018陜西省寶雞市質(zhì)檢二)如圖1所示，△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面，a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN(兩束光關(guān)于OO′對稱)，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示，下列說法正確的是A.若光束從玻璃棱鏡中射向空氣，則光束b容易發(fā)生全反射B.在玻璃棱鏡中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C.若保持b光入射點(diǎn)位置不變，將光束b順時針旋轉(zhuǎn)，則NO面可能有光線射出D.用a、b光在同樣的裝置做“雙縫干涉”實驗，a光的條紋間距大E.用a、b光照射同一狹縫，b光的衍射現(xiàn)象更明顯,√,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,√,√,圖1,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,保持b光入射點(diǎn)位置不變，將光束b順時針旋轉(zhuǎn)，則入射角減小，故NO面可能有b光線射出，故C正確；因a光波長大于b光的波長，故兩光照射同一狹縫，波長越大，衍射現(xiàn)象越明顯，故E錯誤.,12,13,9.(2018湖北省武漢市二月調(diào)研)波速均為1m/s的兩列簡諧橫波，分別從波源x＝0、x＝12m處沿x軸相向傳播，t＝0時的波形圖如圖2所示.下列說法正確的是A.兩列波的頻率均為0.25HzB.t＝0.2s時，兩列波相遇C.兩列波相遇過程中，x＝5m處和x＝7m處的質(zhì)點(diǎn)振動加強(qiáng)D.t＝3s時，x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)位移達(dá)到最大值E.當(dāng)波源從x＝0處沿x軸正方向運(yùn)動時，在x＝12m處的觀察者觀察到該簡諧橫波的頻率變大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖2,√,√,√,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,兩列波相遇過程中，x＝5m處和x＝7m處的質(zhì)點(diǎn)，振動減弱，故C錯誤；,當(dāng)波源從x＝0處沿x軸正方向運(yùn)動時，波源與x＝12m處的觀察者間的距離縮短，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則知在x＝12m處的觀察者觀察到該簡諧橫波的頻率變大，故E正確.,12,13,10.(2018福建省龍巖市一模)圖3甲為一列簡諧橫波在t＝0時的波動圖像，圖乙為該波中x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖像，下列說法正確的是A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.波速為4m/sC.再過1.0s，質(zhì)點(diǎn)P沿傳播方向移動4mD.t＝2.5s時，質(zhì)點(diǎn)P恰好通過平衡位置E.質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為：y＝0.2sin2πt(cm),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖3,√,√,√,12,13,解析由振動圖像上t＝0時刻讀出P點(diǎn)的速度方向沿y軸正方向，則由波動圖像判斷出波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,質(zhì)點(diǎn)不會隨波遷移，只會在平衡位置附近振動，故C錯誤；,12,13,二、非選擇題11.(2018重慶市上學(xué)期期末抽測)如圖4所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是這列簡諧橫波在t2＝(t1＋0.2s)時刻的波形圖.(1)若波速為35m/s，請你判斷質(zhì)點(diǎn)M在t1時刻的振動方向；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖4,答案y軸負(fù)方向,可知t1時刻質(zhì)點(diǎn)M向y軸負(fù)方向振動,12,13,(2)在t1～t2這段時間內(nèi)，如果M通過的路程為1m，請你判斷波的傳播方向，并計算波速.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案x軸正方向25m/s,解析因為Δx′＝1m＝5A,t1時刻質(zhì)點(diǎn)M向＋y方向振動，簡諧橫波向＋x方向傳播.,12,13,12.(2018湖南省株洲市第二次質(zhì)檢)如圖5，三角形ABC為一直角三棱鏡的橫截面，有一細(xì)光束從BC邊的中點(diǎn)射入三棱鏡，且入射方向垂直于BC，該光束從AB邊射出時傳播方向與AC邊平行.已知BC邊長度為d，光在真空中傳播速度為c，若不考慮AB邊的反射，求光在棱鏡中傳播的速率及此光束從AB邊射出時與AC邊的距離.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖5,12,13,解析不考慮AB邊的反射，細(xì)光束通過棱鏡的光路圖如圖所示：由幾何關(guān)系知，光在AB邊折射時，入射角i2＝30折射角r2＝60根據(jù)折射定律有,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖中AO1＝d,12,13,13.(2019福建省龍巖市模擬)如圖6所示，一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿折射率為的透明液體，容器底部正中央O點(diǎn)處有一點(diǎn)光源S，平面鏡MN與水平底面成45角放置.若容器高為2dm，底面半徑為(1＋)dm，OM＝1dm.在容器中央正上方離液面1dm處水平放置一足夠長的刻度尺，求光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后，照射到刻度尺的長度.(不考慮容器側(cè)壁和液面的反射),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖6,12,13,解析作出邊界光路.當(dāng)光線沿OM入射到平面鏡時，發(fā)生反射，光線照射到刻度尺，此點(diǎn)為所求長度的最右端.當(dāng)射到平面鏡上的光線經(jīng)折射照射到刻度尺的最左端時，根據(jù)對稱性，作出平面鏡反射的光路.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,作圖找出光源S在平面鏡中的像點(diǎn)S′，連接S′M延長交直尺于H點(diǎn)，由題可知：光線SM的入射角為45，根據(jù)反射定律可知反射角等于45，MH沿豎直方向.連接S′P，根據(jù)對稱性得S′M＝OM＝1dm，,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,