高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 第二講 振動和波動 光與電磁波、相對論課后達(dá)標(biāo)檢測卷（含解析）-人教版高三物理試題

振動和波動光與電磁波、相對論1．(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3×108m/s(2)兩束單色光A、B的波長分別為λA、λB，且λA>λB，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x＝0和x＝0.6m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0.6m，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3×108m/s，故選項A、D正確。(2)因λA＞λB，根據(jù)c＝λν知，νA＜νB，同一介質(zhì)對頻率越高的光折射率越大，即nA＜nB，而sinC＝eq\f(1,n)，故CA＞CB，即A光在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大。根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ知，ΔxA＞ΔxB，即A光產(chǎn)生的條紋間距較大。(3)由圖像可知，周期T＝0.4s由于波長大于0.6m，而A、B間的距離Δx＝0.6m，可知，波從A到B的傳播時間Δt＝0.3s波速v＝eq\f(Δx,Δt)，代入數(shù)據(jù)得v＝2m/s，波長λ＝vT，代入數(shù)據(jù)得λ＝0.8m。答案：(1)AD(2)AA(3)2m/s0.8m2.(2018·鹽城三模)(1)如圖所示，兩列頻率相同的橫波相遇時某一時刻的情況，實線表示波峰，虛線表示波谷，A點是凸起最高的位置之一，下列判斷正確的是________。A．此時B點是凹下最低的位置之一B．此時C點是凹下最低的位置之一C．隨著時間推移，這個凸起位置沿AB向遠(yuǎn)處移動D．隨著時間推移，這個凸起位置沿AD向遠(yuǎn)處移動(2)如圖所示，寬度為l的宇宙飛船沿其長度方向以0.9c(c為真空中的光速)遠(yuǎn)離地球，地球上的人看到宇宙飛船寬度________l(選填“大于”“等于”或“小于”)。飛船和地面上各有一只銫原子鐘，地球上的人觀察到______________(選填“飛船上鐘較快”“地面上鐘較快”或“兩只鐘一樣快”)。(3)如圖所示，半徑為R的玻璃半圓柱體的圓心為O。單色紅光射向圓柱面，方向與底面垂直，光線的入射點為C，且∠AOC＝30。已知該玻璃對紅光的折射率n＝eq\r(3)。求光線從底面射出時出射點與O點間的距離。解析：(1)此時B點是波谷與波谷相遇即振動加強(qiáng)點，所以B點是凹下最低的位置之一，故A正確；此時C點為波谷與波峰相遇即振動減弱點，所以C點為平衡位置之一，故B錯誤；振動加強(qiáng)點這種振動形式應(yīng)沿振動加強(qiáng)點連線移動，即沿AB向遠(yuǎn)處移動，故C正確，D錯誤。(2)根據(jù)愛因斯坦相對論可知沿長度方向飛行的宇宙飛船，其長度比靜止時的長度小，但其寬度不變，所以地球上的人看到宇宙飛船寬度等于l，根據(jù)愛因斯坦相對論可知，地球上的人觀察到地面上鐘較快。(3)光路如圖所示，由圖可知i＝60由n＝eq\f(sini,sinγ)解得：γ＝30由幾何關(guān)系知△OCD為等腰三角形，故eq\x\to(OD)＝eq\f(R,2cos30)＝eq\f(\r(3)R,3)。答案：(1)AC(2)等于地面上鐘較快(3)eq\f(\r(3),3)R3．(2018·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)J-20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20cm，傳播速度大小相同，實線波的頻率為2Hz，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0.25s，平衡位置為x＝4cm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eq\f(\r(3),2)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：①這個圓柱體的折射率；②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)J-20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2Hz，周期為0.5s，由波速公式v＝eq\f(λ,T)分析得到，虛線波的周期為0.75s，頻率為eq\f(4,3)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0.25s，實線波單獨傳播時x＝4m處的質(zhì)點位于平衡位置，虛線波單獨傳播時x＝4m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y＝0。(3)①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＝eq\f(sinα,sinβ)由sinα＝eq\f(\r(3)R/2,R)＝eq\f(\r(3),2)，解得α＝60又α＝2β，得β＝30聯(lián)立求解可得n＝eq\r(3)。②由n＝eq\f(c,v)，得光在圓柱中傳播的速度為v＝eq\f(\r(3),3)c。答案：(1)BC(2)不會0(3)①eq\r(3)②eq\f(\r(3),3)c4．(2018·江蘇七市三模)(1)下列說法中正確的有________。A．汽車減震系統(tǒng)的固有周期遠(yuǎn)大于外界沖擊力的周期B．照相機(jī)鏡頭涂有增透膜，各種顏色的可見光能幾乎全部透過鏡頭C．觀看3D電影時，觀眾戴的偏振眼鏡兩個鏡片的透振方向相平行D．車站行李安檢機(jī)采用X射線，X射線穿透能力比紫外線強(qiáng)(2)自動駕駛汽車配置了超聲波、激光、無線電波雷達(dá)和光學(xué)相機(jī)組成的傳感探測系統(tǒng)，當(dāng)汽車與前方車輛距離減小到安全距離時，系統(tǒng)會執(zhí)行減速指令。若汽車靜止時發(fā)出的超聲波頻率為4.0×104Hz，空氣中聲速為340m/s，該超聲波的波長為________m。汽車行駛時接收到被前方汽車反射的超聲波頻率________(選填“大于”“等于”或“小于”)汽車發(fā)出的頻率。(3)如圖所示，真空中有一個半徑為R的均勻透明介質(zhì)球，一細(xì)束激光沿直線AB傳播，在介質(zhì)球表面的B點經(jīng)折射進(jìn)入球，入射角θ1＝60，在球面上另一點又一次經(jīng)折射后進(jìn)入真空，此時激光的傳播方向相對于光線AB偏轉(zhuǎn)了60。已知真空中的光速為c，求：①介質(zhì)球的折射率n；②激光在介質(zhì)球中傳播的時間t。解析：(1)汽車減震系統(tǒng)的固有周期遠(yuǎn)大于外界沖擊力的周期，以免發(fā)生共振，故A正確；涂有增透膜的照相機(jī)鏡頭看上去呈淡紫色，說明增透膜減少了對綠光的反射，增強(qiáng)了對綠光的透射，而紅光和紫光有一些反射，并不是所有光，故B錯誤；觀看“3D電影”所戴眼鏡鏡片為偏振片，兩鏡片透振方向互相垂直，故C錯誤；機(jī)場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本領(lǐng)，故D正確。(2)根據(jù)v＝λν，可得波長為：λ＝eq\f(v,ν)＝eq\f(340,4.0×104)m＝8.5×10－3m，因波源向前運動，則根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收到的反射超聲波頻率大于發(fā)出的超聲波頻率。(3)①激光的光路圖如圖所示：由幾何關(guān)系可知折射角θ2＝30由折射定律有：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)解得：n＝eq\r(3)。②激光在介質(zhì)中傳播的距離s＝eq\r(3)R傳播的速度：v＝eq\f(c,n)激光在介質(zhì)球中傳播的時間：t＝eq\f(s,v)＝eq\f(3R,c)。答案：(1)AD(2)8.5×10－3大于(3)①eq\r(3)②eq\f(3R,c)5．(2018·蘇錫常鎮(zhèn)二模)(1)關(guān)于下列四幅圖的說法，正確的是________。A．圖甲中C擺開始振動后，A、B、D三個擺中B擺的振幅最大B．圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同C．圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋、下方為光的衍射條紋D．圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認(rèn)為光同時到達(dá)前后壁(2)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，A為傳播介質(zhì)中的一質(zhì)點，則該時刻A的運動方向是________________(選填“沿x軸正方向”“沿x軸負(fù)方向”“沿y軸正方向”或“沿y軸負(fù)方向”)，在此后2s內(nèi)A通過的路程為16cm，此列波的傳播速度大小為________m/s。(3)如圖所示，一透明球體置于空氣中，半徑R＝0.1m，單色細(xì)光束AB平行于過球心的直線MN射向球體，AB與MN的間距為0.05eq\r(3)m，經(jīng)折射、反射、折射回到空氣中，出射光線與AB恰好平行。①求該透明球體的折射率；②已知真空中光速c＝3×108m/s，求光束在透明球體中的傳播時間。解析：(1)圖甲中C擺開始振動后，因A擺的擺長與C擺的相等，發(fā)生共振，則A、B、D三個擺中A擺的振幅最大，故A項錯誤；圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同，故B項正確；圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋(條紋明暗相間且等間距)、下方為光的衍射條紋(中央條紋最寬，越往兩側(cè)越狹窄)，故C項正確；圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認(rèn)為地面是一個慣性系，光向前向后傳播的速度相等，向前傳播的路程長些，到達(dá)前壁的時刻晚些，故D項錯誤。(2)將波沿x軸正方向平移稍許，可得該時刻A的運動方向沿y軸負(fù)方向。2s內(nèi)A通過的路程為16cm，波的振幅是2cm，則波的周期T＝1s；由題圖得，波的波長λ＝4m，波的傳播速度v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,1)m/s＝4m/s。(3)單色細(xì)光束AB經(jīng)折射、反射、折射回到空氣中，出射光線與AB恰好平行，則光路如圖：①si