河北省衡水中学高三物理一轮复习 单元检测十八 光 电磁波 相对论(扫描版,无答案)
河北省衡水中学2025届高三物理下学期一调考试试卷含解析
河北省衡水中学2025届高三下学期一调考试理科综合（物理部分）一、选择题1.关于物理学史，下列说法错误的是A. 伽利略通过斜面试验推断出自由落体运动的速度随时间匀称改变，他开创了探讨自然规律的科学方法，这就是将数学推导和科学试验相结合的方法B. 牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人探讨的基础上，采纳归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律……牛顿运动定律和万有引力定律C. 奥斯特发觉了导线旁边小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场D. 爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或汲取能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或汲取的，这个不行再分的最小能量值叫做能量子【答案】D【解析】【详解】伽利略通过斜面试验推断出自由落体运动的速度随时间匀称改变，他开创了探讨自然规律的科学方法，这就是将数学推导和科学试验相结合的方法，选项A正确；牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人探讨的基础上，采纳归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律……牛顿运动定律和万有引力定律，选项B正确；奥斯特发觉了导线旁边小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场，选项C正确；普朗克首先提出当带电微粒辐射或汲取能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或汲取的，这个不行再分的最小能量值叫做能量子，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.2.已知引力常量G，利用下列数据不能计算地球半径的是A. 月球绕地球运动的周期、线速度及地球表面的重力加速度B. 人造卫星绕地球运行的周期、及地球的平均密度C. 地球同步卫星离地的高度、周期及地球的平均密度D. 近地卫星绕地球运行的周期和线速度【答案】B【解析】【详解】已知月球绕地球运行的周期和线速度，依据求解月地距离r；依据万有引力等于向心力，有：求解地球的质量M；地球表面加速度为g，则GM=gR2，联立可求解地球的半径R，故A正确；人造卫星绕地球的周期及地球的平均密度ρ，因为不知道轨道半径，无法求解地球质量，知道密度也无法求得地球半径，故B错误；知道同步卫星的周期T和高度h，由，r=R+h和M=ρ•πR3，联立解得R，故C正确；依据近地卫星的周期和线速度v=，可求出轨道半径，近地卫星轨道半径近似等于地球半径，故D正确；此题选择不能求解地球半径的，故选B。
高考物理一轮复习母题专练：N单元 光学 电磁波 相对论(含详解).pdf
N单元 光学 电磁波 相对论目录 N1 光的传播 1 N2 光的波动性 5 N3 电磁场 电磁波 7 N4 相对论 7 N5 实验：测玻璃砖的折射率 7 N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 7 N7 光学综合 7 N1 光的传播【题文】（物理卷·2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08））19．模块3-5试题（15分）（1）（6分）在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如，并记录相关数据。
对于这两组实验，下列判断正确的是 （填正确答案标号，选对1个给分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分0分） A．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同 B．饱和光电流一定不同 C．光电子的最大初动能不同 D．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同 E．分别用不同频率的光照射之后绘制Uc～图像（为照射光频率，右图为其中一小组绘制的图像），图像的斜率可能不同 光电效应．【答案解析】ACD解析相同的光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；光照射，光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同故选：ACD．同一束光的光子能量相同，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hv-W0判断光电子最大初动能的大小．解决本题的关键知道不同的金属逸出功不同，以及掌握光电效应方程Ekm=hv-W0． (1) 下列说法中正确的是 . A. 光的干涉和衍射说明光是横波 B. 自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光 C. 在真空中电磁波的频率越高,传播速度越大 D. 在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向的传播速度相同【知识点】 光的干涉；电磁波的周期、频率和波速．【答案解析】BD解析A、光的干涉和衍射说明光是一种波，而光的偏振才说明光是横波，故A错误；B、自然光在水面反射时，反射光和折射光都是起振方向不同的偏振光，故B正确；C、在真空中电磁波，不论频率高低，其传播速度均相同，故C错误；D、在不同惯性系中，光的速度均相同，故D正确；故选：BD 干涉与衍射是波特有的性质；反射光和折射光都是方向不同的偏振光；真空中电磁波传播速度均相同；不同惯性系中，光速不变，从而即可求解 考查干涉与衍射的作用，理解光的偏振原理，注意在真空中，光速不变．，玻璃对该光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度也为d。
高考物理一轮复习课时规范练38 光的波动性 电磁波 相对论(含答案)
课时规范练38光的波动性电磁波相对论基础对点练1.(多选)(波动性的理解)(2023浙江模拟)人类利用激光干涉法探测到13亿年前黑洞合并发出的传到地球的引力波,证实了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言。
如图所示,引力波是一种时空涟漪,其发现的意义就像一个失聪的人突然拥有了听觉,从此获得感知世界的新能力。
以下说法正确的是()A.人类可以从引力波中获得13亿年前的信息B.具有质量的物体能产生引力波C.干涉是波特有的性质,所以激光也是一种波D.引力波的传播需要空气作为介质2.(光的偏振)小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光,转动镜片时发现光有强弱变化。
下列说法能够解释这一现象的是()A.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起起偏器的作用B.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起检偏器的作用C.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起起偏器的作用D.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起检偏器的作用3.(电磁振荡、电容器)(2022山东烟台期末)为了测量储液罐中液体的液面高度,有人设计了如图甲所示装置。
将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中,电容C可通过开关S与电感L或电源相连。
当开关从a拨到b时,由电感L与电容C 构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波,再使用图乙中的调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波,这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率,进而再通过振荡电路的振荡频率公式f=即可获知电容C的值(L值已知),从而测量储液罐内的液2π√LC面高度。
已知平行板电容器正对面积、间距一定的条件下,电容C两极板间充入电介质增加(液面上升)时,电容C增大。
则下列分析判断正确的是()A.该装置适用于测量任意种类液体的液面高度B.该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关C.当装置使用过久电源电动势减小时,测量的液面高度比真实值偏小D.当储液罐内的液面高度降低时,所测得的LC回路中电流的振荡频率变小4.(偏振、干涉现象)(2022广东佛山期末)下图为显微镜下大蓝闪蝶翅膀的光学结构示意图。
高考物理一轮复习 课时考点过关练 光 电磁波 相对论
权掇市安稳阳光实验学校课时考点34 光电磁波相对论A组：全国卷1．[2016·全国卷Ⅱ，34(1)]关于电磁波，下列说法正确的是________。
(填正确答案标号)A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失2．[2015·新课标全国卷Ⅱ，34(1)]如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。
则________。
(填正确答案标号)A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距3．[2015·新课标全国卷Ⅰ，34(1)]在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝。
在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1____Δx2(填“＞”、“＝”或“＜”)。
若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为________ mm。
4．[2016·全国卷Ⅰ，34(2)]如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m。
从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43。
(ⅰ)求池内的水深；(ⅱ)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m。
河北省衡水中学2024届高三下学期高考冲刺物理试卷(一) (含解析)
2023~2024学年度河北衡水中学冲刺高考物理密卷（一）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
共100分。
考试时间75分钟。
第Ⅰ卷（选择题共46分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.采用图甲所示的装置研究光电效应现象，电流表和电压表不测量时指针均指在表盘的正中间。
分别用a、b、c三束单色光照光电管的阴极K，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系。
如图乙所示。
下列说法正确的是（ ）A．测量遏止电压时开关S应扳向1B、a光的光子能量比b光的小C．a光照射时光电子的最大初动能比c光照射的大D．c光的强度比a光的大2、两辆汽车A、B在相邻车道以不同的速度匀速行驶，前方十字路口红灯，两车刹车过程中并排行驶时，如图甲所示，车头到前方停车线的距离均为20m，最终两车头均恰好到达停车线前。
以两车并排行驶时车头所在处为位移0点并开始计时，以汽车运动方向为正方向建立x轴，汽车A整个过程的x-t图像如图乙所示，是开口向下的抛物线的一部分，汽车B 整个过程的y-t图像为如图丙所示的直线，下列说法正确的是（ ）A．两汽车同时到达停车线前B．汽车A的初速度大小为6m/sC ．汽车B 的加速度大小为1m/s 2D．两车头沿运动方向的最大距离为3、半径为R 的半圆弧金属丝均匀带+Q 的电荷时，在其圆心处产生的电场强度大小为，k 为静电力常量。
若让一根半径为R 的圆弧金属丝均匀带+Q 的电荷，则在其圆心处产生的电场强度大小为（ ）A ．B ．C ．D ． 4、今年冬天，南海公园、赛罕塔拉、包头乐园为吸引游客，兴建了滑雪游乐场，某公园的滑雪场设置了如图所示滑道跳雪游戏项目：滑道由高为H 的斜面滑道AB 、水平滑道BC 和高为h 的斜面滑道CD 三部分组成，AC 水平距离为L ，CD 滑道的倾角固定，为45°，游客脚上的滑雪板与三段滑道之间的动摩擦因数均为μ=0.25，游客从A 点由静止开始下滑，经过水平滑道BC 过渡后由C 点水平飞出，若不计在B 点的机械能损失，下列说法正确的是（ ）A ．只要H 和L 一定，不管滑道AB 的倾角有多大，游客从C 点飞出的速度一定B ．若游客落在滑道CD 的不同点上，则落在滑道的各点速度方向不相同C ．其他条件不变，为保证游客落在滑道CD 上，L 可以设计适当短一些D ． 当3H =L +h 时，游客恰好落在 D 点5、2023年11月 16 日，中国北斗系统正式加入国际民航组织标准，成为全球民航通用的卫星导航系统。
高三物理一轮复习专题光电磁波相对论汇编(新)
专题光电磁波相对论近三年高考真题1．（2017北京，14）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。
如果光束b是蓝光，则光束a可能是A．红光B．黄光C．绿光D．紫光【答案】D2．（2017天津卷，2）明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。
如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光先消失B．在该三棱镜中a光波长小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能发生D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低【答案】D【解析】设折射角为α，在右界面的入射角为β，根据几何关系有：A=+βα，根据折射定律：αsinsin in=，增大入射角i，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b光发生全反射，故A错误；由光路图可知，3.（2017江苏卷，12B（3））人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点。
取球体的折射率为2，且D=2R，求光线的会聚角α。
（示意图未按比例画出）【答案】30°αβi【解析】由几何关系sin 2Di R =，解得45i=︒则由折射定律sin sin i n γ=，解得30γ=︒且2i αγ=+，解得30α=︒4.（2017全国Ⅰ，34（2））如图，一玻璃工件的上半部是半径为R 的半球体，O 点为球心；下半部是半径为R 、高为2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。
有一平行于中心轴OC 的光线从半球面射入，该光线与OC 之间的距离为0.6R 。
已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。
求该玻璃的折射率。
【答案】 2.05 1.43n =≈由几何关系，入射点的法线与OC 的夹角为i 。
由题设条件和几何关系有sin Li R=③ 式中L 是入射光线与OC 的距离。
衡水中学高考物理一轮专题复习：第13章 波和相对论(含答案解析)
衡水中学高考物理一轮专题复习：第13章波和相对论一、单选题1．下列几种电磁波：①验钞机发出的紫外线；②电视机的遥控器发出的红外线；③微波炉磁控管产生的微波；④放射性元素衰变产生的γ射线。
若按波长从小到大排列，正确的顺序是（）A．①②③④B．③④①②C．④①②③D．③②①④2．凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径．把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹，如图所示．这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫做牛顿环，它是两个玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的．从凸透镜中心向外，依次叫第1,2, 3,……级条纹．同一级亮（或暗）条纹对应的空气膜厚度相同，并且两个相邻的亮（或暗）条纹对应的空气膜厚度差相同．理论和实验均表明：光从折射率小的介质射向折射率大的介质时，反射光与入射光相比，有一个相位为π突变（相当于反射光比入射光多走了半个波长）．因而，某一级亮条纹对应的空气膜厚度应该满足:2d = (2k+1)λ/2，其中k=0，1，2……．根据以上信息，结合光的干涉规律，判断下列说法中，正确的是（）A．凸透镜中心点应该是亮点B．从凸透镜中心向外，圆环半径均匀増大C．如果换一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到的同一級条纹半径变大D．如果改用波长更短的单色光照射，观察到的同一級条紋半径变大3．一列简谐横波沿直线由质点a向质点b传播，a、b两质点平衡位置之间的距离为10．5 m，其振动图象如图所示，则以下说法正确的是（）A．质点a的振动方程为B．该波的波长可能是8．4mC．该波的波速可能是10．5m/sD．该波由a传到b所经历的时间可能是7s4． OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON=OM，a、b两束可见单色光（关于OO′）对称，从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（）A．在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率B．在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度C．a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a光束比b光束的中央亮条纹宽D．a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小5．根据相对论判断，下列说法正确的是（）A．狭义相对论全面否定了经典力学理论B．如果物体在地面上静止不动．任何人在任何参考系里测出的物体长度都是一样的C．真空中的光速在不同的惯性参考系中也是不同的D．物体运动时的质量总要大于静止时的质量6．如图为某简谐运动图象，若t＝0时质点正经过O点向b运动，则下列说法正确( )A．质点在0.7 s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动B．质点在1.5 s时的位移最大，方向向左，在1.75 s时，位移为1 cmC．质点从1.6 s到1.8 s时间内，质点的位移正在增大，方向向右D．质点在1.2 s到1.4 s过程中，质点的位移在增加，方向向左7．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（）A．都是光的衍射现象B．都是光的干涉现象C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象8．如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏。
衡水中学2020年一轮复习资料物理第13章 波和相对论
第1课时机械振动考点一 简谐运动(高频76)1．简谐运动(1)定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x -t 图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动．(2)平衡位置：物体在振动过程中 回复力 为零的位置． (3)回复力①定义：使物体返回到 平衡位置 的力． ②公式：F ＝ －kx .③方向：总是指向 平衡位置 .④来源：属于 效果 力，可以是某一个力，也可以是几个力的 合力 或某个力的 分力 . 2．简谐运动的运动规律：x ＝A sin (ωt ＋φ) (1)变化规律位移增大时⎩⎪⎨⎪⎧回复力、加速度 增大⎭⎪⎬⎪⎫速度、动能 减小 势能 增大 机械能守恒振幅、周期、频率保持 不变(2)对称规律①做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等大反向的关系，另外速度的大小、动能具有 对称性 ，速度的方向可能 相同 或 相反 .②振动物体来回通过相同的两点间的时间相等，如t BC ＝ t CB ；振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，如t BC ＝ t B ′C ′，如图所示．(3)运动的周期性特征相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同．命题点1 简谐运动的规律1.(2013·课标卷Ⅱ，34(1))如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a 、b 两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A 0，周期为T 0.当物块向右通过平衡位置时，a 、b 之间的粘胶脱开；以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A 和T ，则A ________ A 0(填“>”、“<”或“＝”)，T ________ T 0(填“>”、“<”或“＝”)．【解析】 振子振动时机械能守恒，物块通过平衡位置，a 、b 脱开后，振子的动能减小，根据机械能守恒定律可知，振子的最大弹性势能也减小，振幅减小，即A <A 0；根据弹簧振子周期公式T ＝2πmR可知振子质量减小，周期减小，即T <T 0.【答案】 ＜ ＜2．一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点．t ＝0时刻振子的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43 s 时刻x ＝0.1 m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83 sB ．0.1 m,8 sC ．0.2 m ，83sD ．0.2 m,8 s【解析】 作出示意图，并在图中找出对应几个时刻的振子位置．若振子的振幅为0.1 m ，43(s)＝(n ＋12)T ，则周期最大值为83 s ，A 项正确，B 项错误；若振子的振幅为0.2 m ，由简谐运动的对称性可知，当振子由x ＝－0.1 m 处运动到负向最大位移处再反向运动到x ＝0.1 m 处，再经n 个周期时所用时间为43 s ，则(12＋n )T ＝43(s)，所以周期的最大值为83s ，且t ＝4 s时刻x ＝0.1 m ，故C 项正确；当振子由x ＝－0.1 m 经平衡位置运动到x ＝0.1 m 处，再经n 个周期时所用时间为43 s ，则(16＋n )T ＝43(s)，所以此时周期的最大值为8 s ，且t ＝4 s 时，x ＝0.1 m ，故D 项正确．【答案】 ACD命题点2 弹簧振子模型分析3.(2015·山东卷，38(1))如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y ＝0.1sin(2.5πt ) m ．t ＝0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下；t ＝0.6 s 时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2.以下判断正确的是( )A ．h ＝1.7 mB ．简谐运动的周期是0.8 sC ．0.6 s 内物块运动的路程是0.2 mD ．t ＝0.4 s 时，物块与小球运动方向相反【解析】 t ＝0.6 s 时，物块的位移为y ＝0.1sin(2.5π×0.6) m ＝－0.1 m ，则对小球h ＋|y |＝12gt 2，解得h ＝1.7 m ，选项A正确；简谐运动的周期是T ＝2πω＝2π2.5πs ＝0.8 s ，选项B 正确；0.6 s 内物块运动的路程是3A ＝0.3 m ，选项C 错误；t ＝0.4 s ＝T2，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项D 错误． 【答案】 AB考点二 简谐运动的图象1．简谐运动的图象(1)从 平衡位置 开始计时，函数表达式为x ＝A sin ωt ，图象如图甲所示．(2)从 最大位移 处开始计时，函数表达式为x ＝A cos ωt ，图象如图乙所示． (3)物理意义：表示振动质点的 位移 随时间的变化规律． 2．振动图象的信息(1)由图象可以看出振幅、 周期 .(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的 位移 .(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、 加速度 和速度的方向．①回复力和加速度的方向：因回复力总是指向 平衡 位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t 轴．②速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，若下一时刻位移增大，振动质点的速度方向就是远离t 轴；若下一时刻位移减小，振动质点的速度方向就是指向t 轴．命题点1 对振动图象的理解4．如图所示的简谐运动图象中，在t 1和t 2时刻，运动质点具有相同的物理量为( )A ．加速度B ．位移C ．速度D ．回复力【解析】 由题图可知，在t 1和t 2时刻，质点的位移大小相等，方向相反，根据简谐运动的回复力F ＝－kx 可知，回复力大小相等，方向相反，根据简谐运动的加速度a ＝－kxm 可知，加速度大小相等，方向相反；x -t 图象上某点的切线的斜率表示速度，根据简谐运动的对称性可知，在t 1和t 2时刻质点的速度相同，故选项C 正确．【答案】 C命题点2 应用振动图象分析运动过程5．(2017·北京卷，15)某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是( )A ．t ＝1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B ．t ＝2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C ．t ＝3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D ．t ＝4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【解析】 A 对：t ＝1 s 时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值；B 错：t ＝2 s 时，振子在平衡位置且向x 轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零；C 错：t ＝3 s 时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值；D 错：t ＝4 s 时，振子在平衡位置且向x 轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零．【答案】 A命题点3 应用振动图象求解有关物理量6．如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：(1)写出该振子简谐运动的表达式；(2)在第2 s 末到第3 s 末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？ (3)该振子在前100 s 的总位移是多少？路程是多少？【解析】 (1)由振动图象可得A ＝5 cm ，T ＝4 s ，φ＝0，则ω＝2πT ＝π2 rad/s ，故该振子简谐运动的表达式为x ＝5sin π2t (cm)．(2)由题图可知，在t ＝2 s 时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移不断变大，加速度也变大，速度不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大，当t ＝3 s 时，加速度达到最大值，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值．(3)振子经过一个周期位移为零，路程为4×5 cm ＝20 cm ，前100 s 刚好经过了25个周期，所以前100 s 振子的位移x ＝0，振子的路程s ＝25×20 cm ＝500 cm ＝5 m.【答案】 (1)x ＝5sin π2t (cm) (2)见解析 (3)0 5 m[高考真题]1．(2016·北京卷，15)如图所示，弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动．以平衡位置O 为原点，建立Ox 轴，向右为x 轴正方向．若振子位于N 点时开始计时，则其振动图象为( )【解析】 开始计时时振子位于正向最大位移处向负方向做简谐运动，振动图象为余弦函数图象，A 项对． 【答案】 A2．(2016·海南卷，16(1))下列说法正确的是 ________.(填正确答案标号) A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 B ．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C ．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D ．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E ．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向 【解析】 根据单摆周期公式T ＝2πLg可以知道，在同一地点，重力加速度g 为定值，故周期的平方与其摆长成正比，故选项A 正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可以知道，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B 正确；根据单摆周期公式T ＝2πLg可以知道，单摆的周期与质量无关，故选项C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D 正确；若弹簧振子初始时刻的位置在波峰或波谷，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻的位置不在波峰或波谷，则无法确定，故选项E 错误．【答案】 ABD[名校模拟]3．(2018·北京海淀区适应性练习)如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O 点为平衡位置，在a 、b 两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知 ________.A ．振子的振动周期等于t 1B ．振子的振动周期等于2t 1C ．在t ＝0时刻，振子的位置在a 点D ．在t ＝t 1时刻，振子的速度为最大E ．从t 1到t 2，振子正从O 点向b 点运动【解析】 弹簧振子先后经历最短时间到达同一位置时，若速度相同，则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期，从振动图象可以看出振子的振动周期为2t 1，选项A 错误，B 正确；在t ＝0时刻，振子的位移为零，所以振子应该在平衡位置O ，选项B 错误；在t ＝t 1时刻，振子在平衡位置O ，该时刻振子速度最大，选项D 正确；从t 1到t 2振子的位移在增加，所以振子正从O 点向b 点运动，选项E 正确．【答案】 BDE4.(2018·郑州一中高三入学测试)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x ＝A sin ωt ，振动图象如图所示，则( )A ．弹簧在第1 s 末与第5 s 末的长度相同B ．简谐运动的频率为18HzC ．第3 s 末，弹簧振子的位移大小为22A D ．第3 s 末与第5 s 末弹簧振子的速度方向相同 E ．第5 s 末，振子的加速度与速度方向相同【解析】 在水平方向上做简谐运动的弹簧振子，其位移x 的正、负表示弹簧被拉伸或压缩，所以弹簧在第1 s 末与第5 s 末时，虽然位移大小相同，但方向不同，弹簧长度不同，选项A 错误；由图象可知，T ＝8 s ，故频率为f ＝18 Hz ，选项B 正确；ω＝2πT ＝π4 rad/s ，则将t ＝3 s 代入x ＝A sin π4t ，可得弹簧振子的位移大小x ＝22A ，选项C 正确；第3 s 末至第5 s 末弹簧振子沿同一方向经过关于平衡位置对称的两点，故速度方向相同，选项D 正确；第5 s 末加速度与速度反向，E 错误．【答案】 BCD5．(2018·江西赣中南五校高三第一次联考)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，则下列说法中正确的是( )A ．甲、乙两单摆的摆长相等B ．甲摆的振幅比乙摆大C ．甲摆的机械能比乙摆大D ．在t ＝0.5 s 时有正向最大加速度的是乙摆E ．由图象可以求出当地的重力加速度【解析】 由振动图象可以看出，甲摆的振幅比乙摆的大，两单摆的振动周期相同，根据单摆周期公式T ＝2π·Lg可得，甲、乙两单摆的摆长相等，但不知道摆长是多少，不能计算出重力加速度g ，故A 、B 正确，E 错误；两单摆的质量未知，所以两单摆的机械能无法比较，故C 错误；在t ＝0.5 s 时，乙摆有负向最大位移，即有正向最大加速度，而甲摆的位移为零，加速度为零，故D 正确．【答案】 ABD第2课时机械波考点一波的形成与传播(高频77)1．机械波的形成和传播(1)产生条件①有波源.②有介质，如空气、水、绳子等．(2)传播特点①传播振动形式、能量和信息．②质点不随波迁移.③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同．2．机械波的分类：横波和纵波．3．描述机械波的物理量(1)波长λ：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离．用“λ”表示．(2)频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率．(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系公式：v＝λT＝λf.机械波的速度大小由介质决定，与机械波的频率无关．4．波的图象波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图所示．图象的应用：(1)直接读取 振幅A 和 波长λ ，以及该时刻各质点的位移． (2)确定某时刻各质点加速度的 方向 ，并能比较其大小．(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动 方向 或由各质点的振动方向确定波的 传播方向 .命题点1 波的产生与传播1．(2016·课标卷Ⅰ，34(1))某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ．下列说法正确的是 ________ . (填正确答案标号)A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【解析】 水面波是一种机械波，故A 正确；该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s ，所以周期T ＝t n ＝159 s ＝53 s ，该水面波的频率f ＝0.6 Hz ，故B 错误；该水面波的波长λ＝vT ＝3 m ，故C 正确；水面波没有将该同学推向岸边，只能说是因为波传播时振动的质点并不随波迁移，不能说是因为波传播时能量不会传递出去，波的传播过程也是能量传递过程，故D 错误，E 正确．【答案】 ACE第1个波峰到第10个波峰之间经历了9个周期的时间，而不是10个周期.2．如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O 为波源．设波源的振动周期为T ，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T4质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是( )A ．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B ．图中所有质点的起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T4D ．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动【解析】 据波的传播特点知，波传播过程中各质点的振动总是重复波源的振动，所以起振方向相同，都是竖直向下，但从时间上来说，起振依次落后T4的时间，所以选项A 、C 正确，B 错误；由题意知，质点9比质点1应晚起振两个周期，所以当所有质点都起振后，质点1与质点9步调完全一致，所以选项D 正确．【答案】 ACD 命题点2 波动图象3．(2017·课标卷Ⅲ，34(1))如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s ．关于该简谐波，下列说法正确的是 ________.(填正确答案标号)A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置【解析】 A 错：由简谐波的波动图象可知，波长为4 m ；B 对：t ＝0.5 s 时波向x 轴正方向传播的距离为x ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34λ(n ＝0,1,2,3…)，即t ＝⎝⎛⎭⎫n ＋34T ＝0.5 s(n ＝0,1,2,3…)，又T ＞0.5 s ，解之得T ＝0.5n ＋34，当n ＝0时，T ＝23 s ，符合题意；当n ＝1时，T ＝27 s ＜0.5 s ，不符合题意，则波速v ＝λT ＝6 m/s ；C 对：频率f ＝1T ＝1.5 Hz ；D 错：t ＝0时x ＝1 m 处的质点处于波峰，因t ＝1 s 时n ＝t T ＝123＝1.5，则此时x ＝1 m 处的质点处于波谷；E 对：t ＝0时x ＝2 m 处的质点经过平衡位置向上振动，因t ＝2 s 时n ＝t T ＝223＝3，则此时x ＝2 m 处的质点经过平衡位置向上振动．【答案】 BCE4．图1是一列简谐横波在t ＝1.25 s 时的波形图，已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5 s 起振，则图2所示振动图象对应的质点可能位于( )A ．a <x <bB ．b <x <cC ．c <x <dD ．d <x <e【解析】 由题图1知a 、c 位置间距离为半个波长，则波从a 位置的质点传播到c 位置的质点需要半个周期的时间，即T ＝1 s ．当t ＝1.25 s ＝54T 时，由图2可以看出该质点正处于从波峰向平衡位置运动的过程中．因c 位置的质点比a 位置的质点的起振时间晚，故波是沿x 轴正向传播的，结合图1可知t ＝1.25 s 时处于从波峰向平衡位置运动的质点可能在d 、e 两位置之间，故D 正确．【答案】 D命题点3 波速公式及应用5．(2016·课标卷Ⅱ，34(2))一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10 cm.O 和A 是介质中平衡位置分别位于x ＝0和x ＝5 cm 处的两个质点．t ＝0时开始观测，此时质点O 的位移为y ＝4 cm ，质点A 处于波峰位置；t ＝13 s 时，质点O 第一次回到平衡位置，t ＝1 s 时，质点A 第一次回到平衡位置．求：(ⅰ)简谐波的周期、波速和波长； (ⅱ)质点O 的位移随时间变化的关系式．【解析】 (ⅰ)设振动周期为T .由于质点A 在0到1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是14个周期，由此可知T ＝4 s ①由于质点O 与A 的距离Δx ＝5 cm 小于半个波长，且波沿x 轴正向传播，O 在t ＝13s 时回到平衡位置，而A 在t ＝1 s时回到平衡位置，时间相差Δt ＝23s ，可得波的速度v ＝ΔxΔt＝7.5 cm/s ②由λ＝vT 得，简谐波的波长 λ＝30 cm ③(ⅱ)设质点O 的位移随时间变化的关系为 y ＝A cos(2πtT＋φ0)④将①式及题给条件代入上式得 ⎩⎪⎨⎪⎧4＝A cos φ00＝A cos π6＋φ0⑤解得φ0＝π3，A ＝8 cm ⑥质点O 的位移随时间变化的关系式为 y ＝0.08cos(π2t ＋π3) (m)⑦或y ＝0.08sin(π2t ＋5π6) (m)【答案】 (ⅰ)4 s 7.5 cm/s 30 cm(ⅱ)y ＝0.08cos(π2t ＋π3) (m)或y ＝0.08sin(π2t ＋5π6) (m)机械波中的各质点都在做简谐运动，简谐运动位移与时间的关系式为y ＝A sin(ωt ＋φ)或者是y ＝A cos(ωt ＋φ)，式中ω＝2πT，把数学中的三角函数知识与物理中的简谐运动结合起来，就能够顺利得出结果. 6．(2015·课标卷Ⅱ，34(2))平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P 、Q 为x 轴上的两个点(均位于x 轴正向)，P 与O 的距离为35 cm ，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t ＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T ＝1 s ，振幅A ＝5 cm.当波传到P 点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s ，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求：(1)P 、Q 间的距离；(2)从t ＝0开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程． 【解析】 (1)由题意，O 、P 两点间的距离与波长λ之间满足OP ＝54λ①波速为v ＝λT②在t ＝5 s 的时间间隔内，波传播的路程为s ＝vt 由题意有s ＝PQ ＋λ4③由①②③式和所给数据 解得PQ ＝133 cm(2)Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t 1＝t ＋54T波源从平衡位置开始运动，每经过T4，波源运动的路程为A .故t 1时间内，波源运动的路程为s ′＝25A ＝125 cm. 【答案】 (1)133 cm (2)125 cm考点二振动图象与波动图象(高频78)两种图象的比较振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)某一质点在各时刻的位移(4)各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随着时间推移，图象延续，但已有形状不变随着时间推移，波形沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长命题点1两种图象的互判7．(2014·课标卷Ⅱ，34(1))图(a)为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图象．下列说法正确的是________.(填正确答案标号)A．在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B．在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE．质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin 10πt(国际单位制)【解析】由y t图象可知，t＝0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，选项A错误；由y t图象可知，波的振动周期T＝0.2 s，由y x图象可知λ＝8 m，故波速v＝λT＝40 m/s，根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播，则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离Δx＝vΔt＝6 m，选项C正确；在t＝0.25 s时其波形图如图所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y 轴正方向，选项B 正确；Δt ＝0.15 s ＝34T ，质点P 在其中的12T 内路程为20 cm ，在剩下的14T 内包含了质点P 通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm ，因此在Δt ＝0.15 s 内质点P 通过的路程小于30 cm ，选项D 错误；由y t 图象可知质点Q 做简谐运动的表达式为y ＝0.10sin 2π0.2t (m)＝0.10sin 10πt (m)，选项E 正确．【答案】 BCE判断波的传播方向与质点的振动方向的三种常见方法(1)上下坡法：沿波的传播方向，上坡时质点向下振动，下坡时质点向上振动，如图甲所示． (2)同侧法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧，如图乙所示．(3)微平移法：将波形图沿传播方向平移Δx (Δx ≤λ4)，再由x 轴上某一位置的两波形曲线上的点来判定，如图丙所示．8．(2014·课标卷Ⅰ，34(1))图(a)为一列简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x ＝1.5 m 处的质点的振动图象，P 是平衡位置为x ＝2 m 的质点．下列说法正确的是( )A ．波速为0.5 m/sB ．波的传播方向向右C ．0～2 s 时间内，P 运动的路程为8 cmD ．0～2 s 时间内，P 向y 轴正方向运动E ．当t ＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置【解析】 由图(a)可知，波长λ＝2 m ，由图(b)可知周期T ＝4 s ，则波速v ＝λT ＝0.5 m/s ，A 正确；t ＝2 s 时，x ＝1.5 m处的质点振动方向向下，则波向左传播，B 错；0～2 s 时间内P 质点运动的路程x P ＝tT ×4A ＝8 cm ，C 正确；0～2 s 内P 质点向y 轴负方向运动，D 错；t ＝0时P 质点位于正向最大位移处，故P 质点达到平衡位置的时刻为t ＝(2n ＋1)T4，则n ＝3时，t ＝7 s ，P 恰好回到平衡位置，E 正确．【答案】 ACE命题点2 两种图象的综合应用9．如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在t ＝2 s 时的波形图，图乙是这列波中质点P 的振动图线，那么：(1)该波的传播速度为 ________ m/s ；(2)该波的传播方向为 ________ (填“向左”或“向右”)；(3)图甲中质点Q (坐标为x ＝2.25 m 处的点)的振动方程为y ＝ ________ cm. 【解析】 (1)波的周期T ＝2 s ，波长λ＝1.0 m ，波速v ＝λT ＝0.5 m/s.(2)由y -t 图象可知，t ＝2 s 时，质点P 向上运动，不难判断波是向左传播．(3)质点Q 此时从最大位移开始向平衡位置运动，振动图象是一条余弦曲线，A ＝0.2 cm ，ω＝2πT ＝π rad/s ，质点Q 的振动方程为y ＝0.2cos πt cm.【答案】 (1)0.5 (2)向左 (3)0.2cos πt“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象综合类问题(1)分清振动图象与波的图象．只要看清横坐标即可，横坐标为x 则为波的图象，横坐标为t 则为振动图象． (2)看清横、纵坐标的单位．尤其要注意单位前的数量级． (3)找准波的图象对应的时刻． (4)找准振动图象对应的质点.考点三 波的传播的多解问题(高频79)1．波动问题多解的主要因素 (1)周期性①时间周期性：时间间隔Δt 与周期T 的关系不明确． ②空间周期性：波传播的距离Δx 与波长λ的关系不明确． (2)双向性①传播方向双向性：波的传播方向不确定． ②振动方向双向性：质点振动方向不确定． 2．解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系Δt 或Δx ，若此关系为时间，则t ＝nT ＋Δt (n ＝0,1,2，…)；若此关系为距离，则x ＝nλ＋Δx (n ＝0.1,2.…)．命题点1 波的周期性造成多解10．(2015·课标卷Ⅰ，34(2))甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为v ＝25 cm/s.两列波在t ＝0时的波形曲线如图所示．求：(ⅰ)t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标；(ⅱ)从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间．【解析】 (ⅰ)两列波的振幅均为8 cm ，故偏离平衡位置位移为16 cm 的质点应为两列波的波峰相遇处的质点． 根据波形图可知，甲、乙的波长分别为λ乙＝60 cm ，λ甲＝50 cm ，则甲、乙两列波的波峰坐标分别为x 甲＝(50＋k 1×50)cm (k 1＝0，±1，±2，±3，…) x 乙＝(50＋k 2×60)cm (k 2＝0，±1，±2，±3，…) 综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点x 坐标应为 x ＝(50＋300n ) cm (n ＝0，±1，±2，±3，…)．(ⅱ)质点偏离平衡位置位移为－16 cm 为两列波的波谷相遇处．t ＝0时，波谷之差 Δx ＝(50＋2n 2＋12×60) cm －(50＋2n 1＋12×50) cm整理可得Δx ＝[10(6n 2－5n 1)＋5] cm 波谷之间最小的距离为Δx ′＝5 cm 两列波相向传播，相对速度为2v ＝50 cm/s所以出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的最短时间t ＝Δx ′2v＝0.1 s. 【答案】 (ⅰ)x ＝(50＋300n ) cm (n ＝0，±1，±2，±3，…) (ⅱ)0.1 s11．沿x 轴传播的简谐横波如图所示，其中实线为t ＝0时刻的波形，虚线为t ＝0.3 s 时刻的波形，求：(1)该波的周期； (2)该波的波速最小值．【解析】 (1)若波沿x 轴负方向传播，则14T ＋nT ＝0.3 s(n ＝0,1,2，…)，解得T ＝ 1.21＋4n s(n ＝0,1,2…)若波沿x 轴正方向传播，则34T ＋nT ＝0.3 s(n ＝0,1,2,3…)，解得T ＝ 1.23＋4n s(n ＝0,1,2…)．(2)由波形图可知，波长λ＝1.2 m若波沿x 轴负方向传播，n ＝0时，可能最大周期 T m ＝1.2 s v min ＝λT m＝1 m/s 同理，若波沿x 轴正方向传播，可得v min ＝3 m/s. 【答案】 (1)T ＝ 1.23＋4n s(n ＝0,1,2…)．(2)1 m/s 或3 m/s命题点2 波的双向性造成多解12．一列横波在x 轴上传播，a 、b 是x 轴上相距s ab ＝6 m 的两质点，t ＝0时，b 点正好到达最高点，且b 点到x 轴的距离为4 cm ，而此时a 点恰好经过平衡位置向上运动．已知这列波的频率为25 Hz.(1)求经过时间1 s ，a 质点运动的路程；(2)质点a 、b 在x 轴上的距离大于一个波长，求该波的波速． 【解析】 (1)质点a 一个周期运动的路程s 0＝4A ＝0.16 m 1 s 内的周期数是n ＝1T＝251 s 内a 质点运动的路程s ＝ns 0＝4 m. (2)波由a 传向b ，s ab ＝(n ＋34)λv ＝λf ＝6004n ＋3 m/s(n ＝1,2,3…)波由b 传向a ，s ab ＝(n ＋14)λ。
高考物理测试题(电磁波相对论简介)
A均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直C电磁波和机械波一样依赖于介质传播D只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波考生答案：参考答案：BD查看解析2.下列说法正确的是( )[4分]A光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C光在介质中的速度大于光在真空中的速度D变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场考生答案：参考答案：A查看解析3.“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的( )[4分]A穿透性B热效应C可见性D化学效应考生答案：参考答案：B查看解析4.下列说法符合实际的是( )[4分]A医院里常用X射线对病房和手术室消毒B医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力考生答案：参考答案：BD查看解析5.关于电磁波谱，下列说法正确的是( )[4分]A伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的Bγ射线是原子的内层电子受激发产生的C在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线D紫外线比紫光更容易发生衍射现象考生答案：参考答案：A查看解析6.太阳光中包含的某种紫外线的频率为f1，VCD影碟机中读取光盘数字信号的红色激光的频率为f2，人体透视使用的X光的频率为f3，则下列结论正确的是( )[4分]A这三种频率的大小关系是f1<f2<f3B紫外线是原子的内层电子受激发产生的C红色激光是原子的外层电子受激发产生的DX光是原子核受激发产生的考生答案：参考答案：C查看解析7.图1是一个水平放置的玻璃圆环形的小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一个直径略小于槽宽的带正电的小球放在槽中，让它获得一个初速度v0，与此同时，有一个变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，则( )[4分]A小球受到的向心力大小不变B小球受到的向心力大小不断增大C磁场力对小球做了功D小球受到的磁场力大小与时间成正比考生答案：参考答案：B查看解析8.爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说法正确的是( )[4分]A质量和能量可以相互转化B当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2C如果物体的能量增加了ΔE，那么它的质量相应减少Δm，并且ΔE＝Δmc2Dmc2是物体能够放出能量的总和考生答案：参考答案：B查看解析9.下列说法中正确的是( )[4分]A在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿定律仅适用于惯性参考系C一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理考生答案：参考答案：AD10.如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行，如图2所示，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )图2[4分]A你的质量在增加B你的心脏跳动在慢下来C你在变小D你永远不能由自身的变化知道你的速度考生答案：参考答案：D查看解析第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题)11.中国成功发射和回收了“神舟”号系列飞船，标志着中国运载火箭的技术水平已跻身于世界前列．(1)图A为某火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行某型号火箭的发射试验，该火箭起飞时质量为2.20×105 kg，起飞推力为2.75×106 N，火箭发射塔高100 m，则该火箭起飞时的加速度大小为__________m/s2；在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经____________ s飞离火箭发射塔．图3(2)为了传播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波的波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波的波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号传播，使城市居民能收听和收看火箭发射实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发__________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)，这是因为：____________.[8分](2011•镇江模拟)“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图4所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时，时钟的周期大约为．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度．若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变(填“快”或“慢”)了．图4[每空2分]A 考生答案：【】该空参考答案：2.5sB 考生答案：【】该空参考答案：远小于光速CC 考生答案：【】该空参考答案：慢查看解析三、计算题(本题共4小题，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(2010•广州模拟)如图5所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s．雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？图5[10分]考生答案：参考答案：球往返于人马星座α星之间．若宇宙飞船的速度为0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？[10分]之几？(2)星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？[12分]考生答案：参考答案：答案：(1)99.9999% (2)0.6倍在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现．(1)实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收．(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波( )A.在传输中很多能量被吸收B.在传播中易受山脉阻隔C.向各个方向传输能量D.传输能量易造成电磁污染①上表中的x＝________，y＝________.②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为________．(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图6.实验测得，接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.图6①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为________ W.②若给甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为________ W.(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传播电能还处于实验室阶段．为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需解决一系列问题，请提出至少两个问题．_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _[14分]。
高考物理一轮复习 电磁波相对论同步检测试题
取夺市安慰阳光实验学校电磁波相对论A组基础巩固1．关于电磁波，下列说法中正确的是( )A．在真空中，频率越高的电磁波速度越大B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大C．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变D．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失解析：电磁波在真空中的传播速度都是光速，与频率、能量无关，而在介质中的传播速度要小于在真空中的传播速度．一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失．答案：C2．结合电磁波传播速度表达式v＝λf，下述结论正确的是( )A．波长越大，传播速度就越大B．频率越高，传播速度就越大C．发射能量越大，传播速度就越大D．电磁波的传播速度与传播介质有关答案：D3．用麦克斯韦的电磁场理论判断，图43－1中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是( )A B C D图43－1解析：周期性变化的磁场，产生周期性变化的电场，它们变化的频率相同但步调不一样，相差14周期．答案：C4．雷达向一定方向发射一微波，经时间t接收到被障碍物反射回来的微波，可知障碍物距雷达的距离为( )A.ct2B．ct C．2ct D．4ct答案：A5．(多选题)判断下列说法正确的是( )A．在以11 000c竖直方向升空的上向前发出的光，对地速度一定比c大B．在以11 000c竖直方向升空的上向后发出的光，对地速度一定比c小C．在以11 000c竖直方向升空的上沿水平方向发出的光，对地速度为cD．在以11 000c竖直方向升空的上向任一方向发出的光，对地速度都为c 解析：根据相对论的基本假设——光速不变原理，可知：真空中的光速相对于的速度为c，相对于地面的速度也为c，对不同的惯性系是相同的，因此C、D正确，A、B错误．答案：CD6．下列关于电磁波的说法正确的是( )A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播解析：电磁波在真空中也能传播，A错；衍射是一切波所特有的现象，B 对；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，C错；所有波都能传递信息，D错．答案：B7．(多选题)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波说法正确的是( )A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．波长越短的电磁波，反射性能越强解析：由公式λ＝c/f可求得上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m 至1.5 m之间，电磁波是振荡电场或振荡磁场产生的，波长越短的电磁波，越不容易衍射，反射性能越强．答案：ACDB组能力提升8．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图43－2可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为( )图43－2A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μmC．5～7 μm D．8～13 μm解析：由题图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8～13 μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5～13 μm.综上可知，选D.答案：D9．(多选题)家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电源后，220 V交流电经变压器，一方面在副线圈产生3.4 V 交流电，对磁控管加热，同时在原线圈产生2 000 V高压电，经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2 450 MHz的微波．微波输送至金属制成的加热器(炉腔)内被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地运动而使食物加快受热，并能最大限度地保存食物中的维生素，因此具有加热快、节能、不污染环境、保鲜度好等优点．下列说法正确的是( ) A．微波是由振荡电路产生的B．微波是原子外层电子受激发产生的C．微波炉中变压器高压变压比为11∶100D．微波输出功率为700 W的磁控管每秒内产生的光子数为2.3×1015个(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)解析：微波是电磁波，是由振荡电路产生的，变压比为220 V∶2 000 V＝11∶100，微波炉产生的光子数为N＝Pthν＝700×16.63×10－34×2 450×106个＝4.3×1026个．答案：AC10．(1)如图43－3所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5 c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填写选项前的字母)图43－3A．0.4 c B．0.5 c C．0.9 c D．1.0 c图43－4(2)图43－4是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r＝11 cm 的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10 cm，若已知水的折射率为n＝43，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两个有效数字)解析：(1)根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，D项正确．(2)根据题意画出光路图，正确使用物像比是解决本题的关键．设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长为L，光路如图43－5所示：图43－5由折射定律n sinα＝sin90°，几何关系sinα＝RR2＋h2，物像比Rr＝Ll，得h＝n2－1·Llr，取L＝2.2 m，解得h＝2.1 m .(本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h 值可以不同，1.6～2.6 m 均可)答案：(1)D(2)h ＝2.1 m(1.6～2.6 m 都算对)11．惯性系S 中有一边长为l 的正方形，从相对S 系沿x 轴方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是图43－的________．A B C D 图43－6 答案：C12．太阳在不断地向外辐射能量，因而其质量也在不断地减小．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026J ，试计算太阳在1 s 内失去的质量，估算5 000年内其质量总共减小了多少，并与太阳的总质量2×1027t 比较．解析：由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其在1 s 内失去的质量为Δm ＝ΔEc2＝4×10263×1082 kg ＝49×1010kg.5 000年内太阳总共减小的质量为ΔM ＝ 5 000×365×24×3 600×49×1010kg ＝7．008×1020kg.与总质量相比P ＝ΔM M ＝7.008×10202×1027×103＝3．504×10－10，比值很微小．答案：49×1010kg7．008×1020kg 比太阳的质量小得多13．如果你想通过同步卫星转发的无线电与对方通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？(已知地球的质量M ＝6.0×1024kg ，地球半径R ＝6.4×106m ，引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2)解析：同步卫星是相对地面静止的卫星，它的运动周期T ＝3 600×24 s，设卫星离地面距离为h ，它绕地球转动的向心力是地球对它的万有引力，即GmM R ＋h2＝m (R ＋h )⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2， 所以h ＝ 3GMT 24π2－R ，代入数值，算得h ＝3.59×107m.最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时无线电信号传播的最短距离为s ＝2h ，则最短时间t ＝2×2h c ＝2×2×3.59×1073×108s ＝0.48 s.答案：0.48 sC组难点突破14．(多选题)如图43－7所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，图43－7正以速率v0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球带的电荷量不变，那么( )A．小球对玻璃环的压力不断增大B．小球受到的洛伦兹力不断增大C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D．洛伦兹力对小球一直不做功解析：本题主要考查了麦克斯韦的电磁理论和楞次定律．因为玻璃圆环处于均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功，由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动．小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力F N和磁场的洛伦兹力F洛，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力F N和洛伦兹力F洛不一定始终在增大．洛伦兹力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以洛伦兹力对小球不做功，故正确选项是C、D.答案：CD名师心得拱手相赠教学积累资源共享波动图象包含的八大信息图1从简谐波的图象中可知下列物理信息：(1)该时刻各质点的位移．(2)质点振动的振幅A.(3)波长．(4)若知道波的传播方向，可判断各质点的振动方向．如图1所示，设波向右传播，则1、4质点沿－y方向运动；2、3质点沿＋y方向运动，并可画出各质点的振动图象．(5)若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向．如图1所示，若质点4向上运动，则可判定该波向左传播．(6)若知波速v 的大小，可求频率f 或周期T ，即f ＝1T ＝vλ.(7)若知频率f 或周期T ，可求波速v ，则v ＝λf ＝λT .(8)若知波速v 的大小和方向，可画出后一时刻的波形图，波在均匀介质中做匀速运动，Δt 时间后各质点的运动形式，沿波的传播方向平移Δx ＝v Δt ，从而判定某质点何时处于波峰(谷)，计算质点在Δt 时间内通过的位移和路程． 【例1】 (多选题)最近两年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃\”的时期．地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局记录了一列沿x 轴正方向传播的地震横波，在t (图中实线)与t ＋0.4 s(图中虚线)两个时刻x 轴上－3～3 km 区间内的波形图如图2所示，则下列说法正确的是( )图2A ．该地震波的波长为3 mB ．质点振动的最大周期为0.8 sC ．该地震波最小波速为5 km/sD ．从t 时刻开始计时，x ＝2 km 处的质点比x ＝2.5 km 处的质点先回到平衡位置E ．在t ＋0.2 s 时刻，x ＝－2 km 处的质点位移不一定为0解析：由波形图可知，该地震波的波长为4 km ，A 错误；因为t (图中实线)与t ＋0.4 s(图中虚线)两个时刻的波形正好相反，故0.4 s ＝(n ＋12)T ，所以该地震波的最大周期为0.8 s ，B 正确；由v ＝λT可知，该地震波的最小波速为5 km/s ，C 正确；因为地震波沿x 轴正方向传播，由图可知，此时x ＝2.5 km 处的质点正沿y 轴正方向振动，所以D 正确；在t ＋0.2 s 时刻，x ＝－2 km 处的质点位移一定为0，E 错误．答案：BCD二、测定折射率的几种方法 1．利用n ＝sin θ1sin θ2测折射率n测定透明液体的折射率．实验器材：圆柱形杯(或桶)一个，细直铁丝一根，直尺一根，短尺一根(小于杯子的截面内直径)．实验步骤：图3(1)把细直铁丝PA 一端斜插入桶内底面边缘，另一端置于桶上边缘，把短尺沿底面直径AC 的方向放于桶内底面上，使铁丝和底面直径AC 在同一竖直平面内，如图3所示；(2)铁丝位置固定，把待测液体装满杯子，眼睛沿铁丝的PA 方向观察，可以看到底面短尺的B点；(3)用尺子量出AC、OC、OA，从短尺上读出AB，算出BC、OB；(4)则sinθ1＝AC/OA，sinθ2＝BC/OB，由n＝sinθ1/sinθ2得出折射率n.2．利用全反射测折射率(1)测定半圆形玻璃砖的折射率．实验器材：半圆形玻璃砖，激光器，量角器，白纸．图4实验步骤：①如图4所示，把半圆形玻璃砖平放于白纸上，激光垂直于玻璃砖弧形侧面射入，在圆心O所在的直边界面上发生反射和折射．②逐渐增大光在该界面上的入射角(保持入射点在圆心O处不变)．直至折射光消失，发生全反射．③用量角器量出此时的入射角C(即临界角)，由n＝1/sin C得玻璃的折射率n.(2)测定水的折射率．实验器材：装满水的脸盆一个，圆木塞，大头钉，尺子．实验步骤：①量出圆木塞的半径r，在圆木塞的圆心处垂直于圆木塞插一枚大头针，让木塞浮于水面上．图5②调整大头针插入的深度，直至从液面上方各个方向观察，恰好看不到大头针，如图5所示．③量出大头针的高度h，算出OA，临界角C的正弦sin C＝r/OA，由n＝1/sin C 得水的折射率．3．用视深法估测折射率(1)水的垂直视深度与实际深度的关系图6如图6所示，水下物S成像于S′，物S的实际深度为h，垂直视深度为h′，物S发出的光线在水与空气的界面的入射角和折射角分别为θ2和θ1.tanθ1＝xh′，tanθ2＝xh得hh′＝tanθ1tanθ2，因垂直于水面向下观察，θ1和θ2很小，所以有tanθ1≈sinθ1，tanθ2≈sinθ2得hh′＝tanθ1tanθ2≈sinθ1sinθ2＝n所以S的垂直视深度为h′＝hn通过测定水的实际深度和垂直视深度代入n＝hh′，求得水的折射率．(2)估测水的折射率．图7实验器材：装满水的透明圆柱形玻璃杯一只，尺子，两枚相同的硬币．实验步骤：①把一桥头硬币投入杯底右侧，如图7所示，双眼垂直向下观察该枚硬币的像，.同时手持另一枚硬币紧靠杯右侧外壁，上下慢慢移动，直至两者无水平视差．②用直尺测出硬币的垂直视深度h′和实际深度h.③由n＝h/h′式求出水的折射率．图8【例2】如图8所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.(1)求介质的折射率；(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能\”或“不能\”)发生全反射．解析：图9(1)由题意画出光路图如图9所示，可得入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，由折射定律可得此介质的折射率为n＝sinθ1sinθ2＝sin60°sin30°＝3(2)由题意画出恰好经过M点的折射光线如图9所示，可得出此时射向M 点的入射角为180°－30°－90°－30°＝30°，全反射的临界角sin C＝1n＝33>sin30°＝12，故不能发生全反射．答案：(1) 3 (2)不能。
高考物理一轮复习课时分层集训光的波动性电磁波相对论新人教
课时分层集训(四十一) 光的波动性电磁波相对论(限时：40分钟)光的干涉、衍射和偏振1．关于光的干涉，下列说法中正确的是( )A．在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的B．在双缝干涉现象里，入射光波长变短，相邻两个明条纹间距将变窄C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定E．频率不同的光不可能叠加ABC [在双缝干涉现象中，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，入射光的波长越长，相邻两个明条纹的间距越大；两列波产生干涉时，频率必须相同，任何两列光波都能叠加．] 2．下列说法中正确的是( )A．人耳能听见的声波比超声波更易发生明显衍射B．离开地球的高速火箭里的人认为地球上时钟变快C．无论什么波，只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象D．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色的条纹，这是光的衍射现象E．光纤通信的工作原理是全反射，光纤通信具有容量大、抗干扰性强等优点ADE [波的波长越大，越容易发生衍射现象，声波传播速度一定，频率低于超声波，由波速、波长和频率关系v＝λf可知，声波波长较大，较容易发生衍射，A项正确，C项错误；由相对论效应可知，在高速火箭里的人认为地球上时钟变慢，B项错误；通过单个窄缝观察日光灯时看到彩色条纹为单缝衍射现象，D项正确，由光纤通信的特点易知E项正确．]3．下列说法正确的是( )【导学号：84370538】A．在不同的惯性参考系中，物理定律的数学形式是不同的B．真空中的光速在不同惯性参考系中都是不同的C．一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度与杆静止时的长度不同D．一条沿垂直于自身长度方向高速运动的杆，其长度与杆静止时的长度相同E．在地面上的观测者看来，接近光速飞行的飞船沿速度方向的长度变短CDE [根据相对论的两个基本假设可知，在一切惯性参考系中物理定律的数学形式完全相同，所以A错误；根据狭义相对论的光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，故B 错误；根据狭义相对论的相对性原理，一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度短，故C正确；根据狭义相对论的相对性原理，一条沿垂直于自身长度方向高速运动的杆，其长度与杆静止时的长度相同，故D正确；按照狭义相对论的“尺缩效应”，接近光速飞行的飞船沿速度方向的长度总比静止时的短，故E正确．]4．下列说法中正确的是( )A ．医院中用于体检的B 超利用了电磁波的反射原理B ．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大C ．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，但光缆传递的信息量最大D ．发射电磁波的振荡电路必须有足够高的频率，并采用开放电路E ．电磁波具有偏振现象CDE [医院中用于体检的B 超利用了超声波的反射原理，A 错误；在干涉图样中，振动加强、减弱区域的质点的位移随时间发生变化，B 错误；电磁波既可以无线传播，也可以通过电缆、光缆进行有线传播，电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，而光的频率比无线电波高，所以光缆传递的信息量最大，C 正确；由电磁波的发射条件可知，D 正确；只有横波有偏振现象，电磁波是横波，故电磁波具有偏振现象，则E 正确．]下列说法正确的是( )A ．摆钟偏快时可缩短摆长进行校准B ．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度D ．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些E ．光从水中射入玻璃中，发现光线偏向法线，则光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度 BDE [摆钟偏快，说明周期偏小，要让周期变大，则可将摆长调长进行校准，选项A 错误；根据多普勒效应，火车向我们驶来的时候，听到的频率高于声源发出的频率，选项B 正确；加偏振片的目的是减弱橱窗玻璃的反射光，选项C 错误；对一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到火箭沿着速度方向的长度比火箭上的人观察到的短一些，选项D 正确；光从水中射入玻璃中，发现光线偏向法线，则玻璃的折射率大，根据公式v ＝c n可知，光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度，选项E 正确．]用双缝干涉测光的波长5．(2020·宁德模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件如图1448所示．图1448(1)图中②③④光学元件分别是( )A ．滤光片、单缝、双缝B ．单缝、双缝、滤光片C ．双缝、滤光片、单缝D ．单缝、滤光片、双缝(2)以下操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是( )A ．将红色滤光片改为绿色滤光片B ．增大双缝之间的距离C ．减小④和⑥之间的距离D ．增大④和⑥之间的距离[解析](1)在该装置中，用双缝干涉测定光的波长，由于灯泡发出的光是复色光，需要分离出某种单色光，因此，灯泡前面应该放置滤光片将某种单色光分离出，分离出的单色光经过单缝变成单色线光源，然后再经过双缝变成振动步调完全一致的单色相干光，到达光屏上形成干涉条纹．按正确的放置位置，选项A 正确．(2)根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝l dλ可知，影响条纹宽度的因素有双缝到光屏的距离l ，双缝间距离d 以及干涉光的波长λ，要增大亮纹间距需要增加双缝到光屏的距离l ，选项C 错误，选项D 正确；若增大双缝之间的距离，亮纹间距会减小，选项B 错误；若将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉光的波长变短，亮纹间距变小，选项A 错误．[答案](1)A (2)D6．(2020·全国Ⅰ卷节选)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1________Δx 2(选填“>”“＝”或“<”)．若实验中红光的波长为630 nm ，双缝与屏幕的距离为1.00 m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ，则双缝之间的距离为________mm.[解析] 由于红光波长比绿光长，由双缝干涉条纹间距公式Δx＝L dλ可知，红光的干涉条纹间距大，所以Δx 1> Δx 2.由Δx＝L dλ，解得d ＝0.300 mm. [答案] > 0.3007．以下说法中不正确的有( )A ．做简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度B ．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期C ．一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象D ．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这说明了光是一种波E ．在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场(2)如图1449所示，在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1、S 2距离之差为2.1×10－6m ，分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？图1449①已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7 m ；②已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7 m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角为37°.【导学号：84370540】[解析](1)(1)做简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度，但速度方向可能相反，选项A 错误；横波传播过程中，质点并不迁移，只是传播振动的形式和能量，选项B 错误；一束光由介质斜射向空气，可能只发生全反射，选项C 正确；能够发生衍射和干涉现象是波的特性，选项D 正确；只有变化的电场周围存在磁场，变化的磁场周围存在电场，选项E 错误．(2)①设单色光A 在空气和介质中的波长分别为λ1、λ2，根据n ＝λ1λ2可得λ1＝n·λ2＝6×10－7m由题意可知，S 1、S 2到P 点的光的路程差Δx＝2.1×10－6 m则N 1＝Δx λ1＝72＝3.5倍，故P 点为暗条纹．②根据临界角与折射率的关系sin C ＝1n 得n ＝1sin 37°＝53由此可知，B 光在空气中的波长λ3为λ3＝nλ介＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7m.所以N 2＝Δxλ3＝4，可见，用B 光作光源，P 点为亮条纹．[答案](1)ABE (2)①暗条纹 ②亮条纹2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，水平地面上有一个由四块完全相同石块所组成拱形建筑，其截面为半圆环，石块的质量均为m。
高三物理训练----光学 电磁波 相对论
高三物理训练光学电磁波相对论一、单项选择1．如图，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是()A．红光B．黄光C．绿光D．紫光解析：D由题图可知，可见光穿过玻璃砖后，发生了色散，其中a光的侧移距离大于b 光的侧移距离，说明玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，同种介质对红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的折射率依次增大，由于b光是蓝光，故只有D选项符合题意．2．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则()A．λa＜λb，n a＞n b B．λa＞λb，n a＜n bC．λa<λb，n a＜n b D．λa＞λb，n a＞n b解析：B由图可知b光偏折程度大，则n a＜n b，波长越短，折射率越大，所以λa＞λb，B项正确．3．用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后()A．干涉条纹消失B．彩色条纹中的红色条纹消失C．中央条纹变成暗条纹D．中央条纹变成红色解析：D用白光做双缝干涉实验时，屏上呈现彩色条纹，在光源与单缝间加红色滤光片，光源发出的白光照射滤光片后，仅有红光透过滤光片，故射到双缝上的光为红光，屏上呈现出的是红色干涉条纹，中央条纹为红色，选项D正确．4．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为()解析：B 由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时通过的路程之差，则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度．因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜，厚度相等的位置在同一条水平线上，故同一条干涉条纹必然是水平的，由此可知只有选项B 正确．5．一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i 射入并通过三棱镜后，在屏P 上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i 逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则( )A ．红光最先消失，紫光最后消失B ．紫光最先消失，红光最后消失C ．紫光最先消失，黄光最后消失D ．红光最先消失，黄光最后消失解析：B 白光从AB 面射入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另一侧面AC 时的入射角较大，且因紫光折射率大，sin C ＝1n ，因而其全反射的临界角最小，故随着入射角i 的减小，进入玻璃后的各色光中紫光首先发生全反射不从AC 面射出，随后依次是蓝、青、绿、黄、橙、红，逐渐发生全反射而不从AC 面射出，故A 、C 、D 错误，B 正确．6．如图半圆形玻璃砖，圆心为O ，半径为R ，折射率为 3.光由空气从A 点垂直射入玻璃砖，OA ＝R2.则( )A ．该玻璃的临界角为45°B ．光在玻璃砖中的传播速度为v ＝32cC ．光第一次射出玻璃砖的折射角为60°D ．玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化解析：C 由sin C ＝1n ＝33知，该玻璃的临界角C ≠45°，A 错误．光在玻璃砖中的传播速度为v ＝c n ＝33c ，B 错误．如图所示，sin i ＝OA R ＝12，由折射定律有sin γ＝n sin i ＝32，故γ＝60°，C 正确．由sin C ＝1n知，临界角只取决于玻璃的折射率，而与光线的入射位置无关，D 错误．二、多项选择7．接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有( )A ．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B ．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C ．地球上的人观测到地球上的钟较快D ．地球上的人观测到地球上的钟较慢解析：AC 由狭义相对论的“钟慢效应”原理可知，飞船上的人观测到地球上的钟较慢，地球上的人观测到飞船上的钟较慢，故A 、C 正确，B 、D 错误．8．下列关于电磁场的说法中正确的是( )A ．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B ．任何变化的电场周围一定有磁场C ．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场D ．电磁波的理论在先，实验证明在后解析：BCD 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，若电场或磁场的变化是均匀的，则不能形成电磁波，A 项错误．若电场的变化是均匀的，则只能形成稳定的磁场；若电场的变化是非均匀的，则可形成变化的磁场，B 项正确．由电磁场的定义可知C 项正确．英国物理学家麦克斯韦从理论上预测了电磁波的存在，并指出电磁波的特点，多年后由德国物理学家赫兹实验证实电磁波是存在的，所以D 项正确．9．截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示．DE 为嵌在三棱镜内部紧贴BB ′C ′C 面的线状单色可见光光源，DE 与三棱镜的ABC 面垂直，D 位于线段BC 的中点．图乙为图甲中ABC 面的正视图．三棱镜对该单色光的折射率为2，只考虑由DE 直接射向侧面AA ′C ′C 的光线．下列说法正确的是( )A ．光从AA ′C ′C 面出射的区域占该侧面总面积的12B ．光从AA ′C ′C 面出射的区域占该侧面总面积的23C ．若DE 发出的单色光频率变小，AA ′C ′C 面有光出射的区域面积将增大D ．若DE 发出的单色光频率变小，AA ′C ′C 面有光出射的区域面积将减小 解析：AC 根据sin C ＝1n ，得光线在AC 面上发生全反射的临界角C ＝45°，如图所示．从AC 面上射出的光线为射到FC 区域的光线，由几何关系得FC ＝12AC ，即有光线射出的区域占总面积的一半，选项A正确，B 错误；当单色光的频率变小时，折射率n 变小，根据sin C ＝1n ，知临界角C 变大，图中的F 点向A 点移动，故有光射出的区域的面积变大，选项C 正确，D 错误．10．如图，等边三角形AOB 为透明柱状介质的横截面．一束单色光PQ 平行于角平分线OM 射向OA ，在界面OA 发生折射，折射光线平行于OB 且恰好射到M 点(不考虑反射光线)．则( )A ．透明柱状介质对单色光PQ 的折射率为 3B ．从AMB 面出射的光线与入射光线PQ 的偏向角为60°C ．保持入射点Q 不变，减小入射角，一直有光线从AMB 面射出D ．保持入射光PQ 的方向不变，增大入射光的频率，出射点将在M 点下方解析：ABD 入射角i ＝60 °，折射角γ＝30 °，n ＝sin i sin γ＝3，由光路可逆性可知光从M点折射时，折射角为60 °，由几何关系可知此出射光线与入射光线PQ 的偏向角为60 °，选项A 、B 正确；入射点Q 不变，减小入射角，则折射角减小，射到AB 面的入射角增大，可能发生全反射，选项C 错误；增大入射光频率，则从Q 点折射时的折射角变小，出射点将在M 点下方，选项D 正确.三、计算题11．如图，ABCD 是一玻璃砖的截面图，一束光与AB 面成30°角从AB 边上的E 点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出．已知∠B ＝90°，∠C＝60°，EB＝10cm. BC＝30 cm.真空中的光速c＝3×108 m/s，求：(1)玻璃砖的折射率；(2)光在玻璃砖中从E到F所用的时间．(结果保留两位有效数字)解析：(1)光在玻璃砖中传播光路如图所示，由几何关系可得i＝60°.γ＝∠BQE＝∠CQF＝30°由折射定律n＝sin isin γ得n＝ 3(2)由n＝cv，得v＝3×108 m/s由几何关系得EQ＝2EB＝20 cmQF＝QC cos 30°＝(BC－BQ)cos 30°＝(153－15) cmt＝EQ＋QFv≈1.8×10－9 s答案：(1)3(2)1.8×10－9 s12．如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，折射率n＝2，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5 2 cm，CD为出射光线，真空中光速c＝3×108 m/s.(1)补全光路并求出光从B点传到C点的时间；(2)求CD 与MN 所成的角α.解析：(1)连接BC ，光路图如图；在B 点光线的入射角、折射角分别标为i 、r ，sin i ＝5210＝22，所以i ＝45°. 由折射率定律，在B 点有n ＝sin isin r可得sin r ＝12故r ＝30°.又BC ＝2R cos r ，v ＝c n所以t ＝BC v ＝BCn c ＝63×10－9 s.(2)由几何关系知∠COP ＝15°，∠OCP ＝135°，所以α＝30°. 答案：(1)光路图见解析63×10－9 s (2)30° 13．如图是某种玻璃材料制成的空心圆柱体的截面图，玻璃圆柱体的半径为2R ，空心部分是半径为R 的圆，两圆同心．一束单色光(平行于截面)从圆柱体外表面上的A 点以入射角i 射入玻璃材料中，光束经折射后恰好与内圆面相切于B 点，已知该玻璃材料对此单色光的折射率为 2.(1)求入射角i ；(2)欲使该光束从A 点入射后，恰好在内圆面上发生全反射，则入射角i ′是多少？ 解析：(1)由题意知，设折射角为r ，则几何关系得： sin r ＝BO AO ＝R2R ＝0.5，根据折射定律：n ＝sin isin r ，解得：i ＝45°.(2)设在A 点的入射角为i ′时，光束经折射后到达内圆面上C 点，并在C 点恰发生全反射，则光束在内圆面上的入射角∠ACD 恰等于临界角θ，如图所示：则sin θ＝1n，解得：∠ACD ＝θ＝45°.根据正弦定理得：sin ∠ACD AO ＝sin ∠CAO CO ，解得：sin ∠CAO ＝24. 根据折射定律：n ＝sin i ′sin ∠CAO ，解得i ′＝30°. 答案：(1)45° (2)30°。
河北省高考物理一轮专题： 第54讲 光的波动性 电磁波 相对论A卷
河北省高考物理一轮专题：第54讲光的波动性电磁波相对论A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共13题；共26分)1. （2分）关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（）A . 光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播B . 卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信C . 电磁波的应用对人类有利无害D . 电磁波不能在真空中传播2. （2分）下列说法中正确的是（）A . 雷达发出的无线电波和海豚发出的超声波传播速度相同B . 激光全息照相主要是利用了激光相干性好的特性C . 用双缝干涉测某种光波的波长时，仅减小双缝间的距离，条纹间距将减小D . 摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射现象3. （2分）已知空气中的声速为340m/s．现有几种声波：①周期为 s，②频率为104 Hz，③波长为10m，它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是（）A . ①和②B . ②和③C . ①和③D . 都可以4. （2分）在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进方向，如图所示．下列相关说法正确的是（）A . 图中①光是红光，②光是蓝光B . 在光盘的透明介质层中，①光比②光传播更快C . 若①光、②光先后通过同一双缝干涉装置，前者得到的条纹比后者的宽D . 若①光、②光先后通过同一单缝衍射装置，前者得到的中央亮纹比后者的中央亮纹窄5. （2分）用如图所示的装置来观察双缝干涉现象时，以下推断正确的是（）A . 狭缝的作用是使入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况总是相同的波源B . 若入射光是白光，像屏上产生的条纹是黑白相间的干涉条纹C . 像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹D . 若入射光是白光，其中红光与绿光的条纹间的距离相等6. （2分） (2016高二上·庄浪期中) 有三个相同的金属小球A，B，C，其中A，B两球带电情况完全相同，C 球不带电．将A，B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A，B间的库仑力变为（）A .B .C .D .7. （2分）根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中错误的是（）A . 教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B . 工作时打点计时器必有磁场和电场C . 稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D . 电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直8. （2分）在一惯性系中观测，有两个事件同时不同地，则在其他惯性系中观察，结果是（）A . 一定同时B . 可能同时C . 不可能同时，但可能同地D . 不可能同时，也不可能同地9. （2分） (2019高二下·南阳月考) 有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛应用。
2023届高考物理一轮基础巩固题：光 电磁波 相对论简介
2023届高考物理一轮基础巩固题：光电磁波相对论简介含答案一、选择题。
1、关于电磁波的说法中正确的是()A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电磁波会发生偏振现象，是纵波C．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D．紫外线的频率比红外线的频率小2、某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN 是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sin i－sin r图象如图乙所示，则()A．光由A经O到B，n＝1.5B．光由B经O到A，n＝1.5C．光由A经O到B，n＝0.67D．光由B经O到A，n＝0.673、（多选）如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD重合。
一束白光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。
使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°＜θ＜90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。
在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是()A．在弧形屏上可以观察到反射光的色散现象B．在弧形屏上可以观察到折射光的色散现象C．红光在玻璃砖中传播的速度最小D．折射光斑在弧形屏上沿顺时针方向移动E．玻璃砖旋转过程弧形屏上最先消失的一定是紫光4、关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同E．探测海底深度时用的声呐是电磁波5、如图所示，现有两束不同的单色光a、b垂直于AB边射入等腰棱镜ABC，若两束光在AB面上的入射点到OC的距离相等，且两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是()A．在真空中，a光光速小于b光光速B．若a光能让某金属发生光电效应，则b光也一定可以使其发生光电效应C．利用两种光做双缝干涉实验，可观察到b光干涉条纹更宽D．a、b两束光从同一介质射入真空过程时，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角6、（多选）关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散7、（多选）下列说法正确的是()A．相对论与量子力学否定了经典力学理论B．真空中的光速在任何惯性参考系中都是相同的C．狭义相对论只适用于惯性参考系D．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象E．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理8、（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信9、如图所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)．当透明液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度．以下说法正确的是()A．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强B．玻璃管被液体包住之后，出射光消失C．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变10、（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是()A.X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B.γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线E.在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信11、下列说法正确的是（）A．变化的磁场不一定产生变化的电场B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象C．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化E．在两列相干波发生干涉的区域内，振动加强点的位移始终比减弱点的位移大12、一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时()A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同二、填空含实验题。
河北省衡水市衡水中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷
河北省衡水市衡水中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线，其中M 、N 、P 为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P ．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2，如果将右侧的金属环B 取走，P 点的磁感应强度大小应为A ．21B B -B ．212B B -C ．122B B -D ．13B 【答案】B【解析】 对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====，设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ，在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ，故M 点磁感应强度113l l B B B =+，N 点磁感应强度211l l B B B =+，当拿走金属环B 后，P 点磁感应强度2312P l B B B B ==-，B 正确；故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）．2．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定．3．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（）A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转【答案】D【解析】【分析】【详解】A．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A错误．B．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B错误．C．线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C错误．D．线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D正确．故选D．【点睛】感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化.4．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱．某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如 100Hz～1000Hz）；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了．对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．因周围环境产生的噪声频率在100Hz～1000Hz范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，选项AB错误；C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大，则该耳机降噪效果一定会更好，选项C错误；D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，选项D正确；故选D.5．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )A．它最先是由奥斯特通过实验发现的B．它说明了电能生磁C．它是指变化的磁场产生电流的现象D．它揭示了电流受到安培力的原因【答案】C【解析】【分析】电磁感应现象最先是由法拉第通过实验发现的，它说明了磁能生电的问题，它是指变化的磁场产生电流的现象，故选项C正确．6．丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是( ) A．奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B．将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动C．将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动D．将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动【答案】C【解析】【分析】【详解】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律；故A错误；将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误；将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动；故C正确；铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C．【点睛】本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向．7．如图是生产中常用的一种延时继电器，铁芯上有两个线圈P和Q，线圈P与电源连接，线圈Q与电流表G连接，分别构成闭合回路。
2023届高考一轮总复习章末检测卷：第十四章 光学 电磁波 相对论全真演练物理试题
2023届高考一轮总复习章末检测卷：第十四章 光学 电磁波 相对论全真演练物理试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题单缝衍射图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝到屏的距离的关系和双缝干涉的条纹宽度关系类似；利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数，线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量。
如图所示，挡光片A固定，挡光片B放置在待测金属棒上端，A、B间形成平直狭缝，激光通过狭缝在光屏上形成衍射图样，在激光波长已知的情况下，通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度，可算出狭缝宽度及变化，进而计算出金属的线膨胀系数。
（ ）A．激光波长越短，其他实验条件不变，中央亮条纹宽度越宽B．相同实验条件下，金属的膨胀量越大，中央亮条纹宽度越窄C．相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明金属膨胀量越大D．狭缝到光屏距离越大，其他实验条件相同，测得的线膨胀系数越大第(2)题某同学利用如图所示电路模拟研究远距离输电。
图中交流电源电压有效值为6V，定值电阻，小灯泡L的规格为“，”，接通电路调节两个变压器，使小灯泡始终以额定功率状态工作，此时理想变压器、原副线圈的匝数比分别为和。
以下说法正确的是（ ）A．和的乘积等于1B．越大电路的输电效率越高C．若，则R上消耗的功率为D．若，则变压器的输出电压为第(3)题甲、乙两物体做同向直线运动，计时开始时都位于坐标原点处，从计时开始两物体运动的图像（速度的平方与位移关系图像）如图所示。
已知乙做匀加速运动的加速度为a，根据图像所提供的信息，下列说法正确的是（ ）A．两物体在处相遇B．甲的速度为C．甲、乙速度相等的时刻为D．甲与乙的最大距离为第(4)题如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，已知波长，则下列说法正确的是（ ）A．该波的周期的最大值为3 s B．该波的速度的最小值为2 m/sC．时刻质点P向下运动D．时刻质点Q速度为0第(5)题下列关于冬奥会运动项目的描述正确的是（ ）A．甲图研究短道速滑运动员的弯道动作时，可以将运动员视为质点B．乙图自由式滑雪运动员在空中上升时，处于失重状态C．丙图中国队夺得2000米速滑（完整滑行18圈）接力冠军，平均速度比其他国家大D．丁图钢架雪车运动员以4分01秒77获得铜牌，4分01秒77表示的是时刻第(6)题如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，两个分别与水平地面成37°和的光滑绝缘斜面交于A点，BC长度为5m。