高考物理二轮复习专题六选考模块专题跟踪检测二十五振动和波动光与电磁波

专题跟踪检测（二十五） 振动和波动、光与电磁波

一、选择题

1．(2020·宿迁期末)下列说法正确的是( ) A ．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关 B ．光的偏振现象说明光是一种横波

C ．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场

D ．验钞机是利用红外线使钞票上的荧光物质产生发光效应进行防伪的

解析：选AB 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，速度增大时，长度缩短，时间变长，故A 正确；偏振是横波特有的现象，故B 正确；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，恒定的电场不会产生磁场，故C 错误；验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质产生发光效应进行防伪的，故D 错误。

2.(2020·徐州二模)利用光的干涉，两台相距很远(几千公里)联合动作的射电望远镜观察固体的射电恒星，可以精确测定大陆板块漂移速度，模型可简化为如图所示的双缝干涉，将射电恒星看成点光源S ，分别在地球上不同大陆

的两个望远镜

相当于两个狭缝S 1、S 2，它们收到的光满足相干条件，汇集两望远镜信号的接收器相当于光屏，设某时刻光屏上P 点到S 1、S 2的距离相等，S 到S 1、S 2的距离也相等，当S 2向上远离S 1时，下列说法中正确的有( )

A ．P 点接收到的干涉信号先变强

B ．P 点接收到的干涉信号先变弱

C ．干涉条纹间距发生改变

D ．干涉条纹间距不变

解析：选BC 在双缝干涉实验中，当S 2向上远离S 1时，则光经过S 1、S 2到P 的路程差不等于0，导致P 点接收到的干涉信号先变弱，当移动到经过S 1、S 2到P 的路程差等于半波长的偶数倍时，才能出现干涉现象，故A 错误，B 正确；根据公式Δx＝L

d λ，当S 2向上远离S 1时，即d 增大，那么干涉条纹间距变小，

故C 正确，D 错误。

3．(2020·南京一模)下列事例哪些应用了光的全反射现象( ) A ．光导纤维通讯 B ．用三棱镜观察太阳光谱 C ．用白光照肥皂膜看到彩色条纹

D ．某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90°

解析：选AD 由于光导纤维能发生全反射，故用来传输光信号、图像信号，故A 正确；用三棱镜观察太阳光谱，是利用光的折射率不同，属于光的色散现象，故B 错误；用白光照肥皂膜看到彩色条纹是薄膜干涉现象，故C 错误；某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路，是利用光的全反射现象，故D 正确。

4．(2020·南通模拟)以下说法中正确的是( )

A ．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象

B ．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实

C ．某种介质中振源振动得越快，机械波传播得就越快

D ．运动物体的速度可以大于真空中的光速

解析：选A 水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，是因为光在油膜的上下表面的反射光叠加形成干涉，故A 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故B 错误；波的传播速度与振源的振动无关，取决于介质的性质，故C 错误；运动物体的速度不可能大于光速，故D 错误。

二、非选择题

5．在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d 的狭缝上，双缝到屏的距离为l 。屏上P 点到两狭缝距离相等，该点出现________(选填“亮”或“暗”)条纹。A 、B 两点分别为第5条和第10条亮条纹的中心位置，它们间的距离为x ，则激光的波长为________。

解析：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮条纹；A 、B 两点分别为第5条和第10条亮条纹的中心位置，它们间的距离为x ，则相邻条纹间距为Δx＝x 10－5＝x 5；根据Δx＝l d λ知，激光的波长为λ＝xd

5l

。

答案：亮

xd

5l

6.(2020·扬州模拟)如图所示，两束单色光a 、b 同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖后形成复合光束c ，则穿过玻璃砖的过程中，________光

所用时间较长；在相同的条件下，________光更容易发生衍射。

解析：由题图看出，a 光的入射角小于b 光的入射角，而折射角相同，根据折射定律n ＝sin i

sin r 知，玻

璃砖对a 光的折射率小于b 光的折射率，由v ＝c

n 分析知，b 光在玻璃砖中速度较小，穿过玻璃砖的过程所

用时间较长。a 光的折射率较小，则a 光的波长较长，波动性较强，在相同的条件下更容易发生衍射。

答案：b a

7．(2020·泰州三模)我国自主研发的“海翼”号深海滑翔机，刷新了下潜深度的世界纪录，悬停在深海中某处的滑翔机发出声呐信号(超声波)的频率为f ，在该处海水中的传播速度为v ，则声呐信号在该处海水中的波长为_________；若停在海面上的监测船接收到的频率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，说明滑翔机正在________(选填“靠近”或“远离”)该监测船。

解析：根据波速、波长与频率的关系，可知该波的波长：λ＝v

f ；若停在海面上的监测船接收到的频

率稍大于滑翔机发出声呐信号的频率，根据多普勒效应可知，滑翔机正在靠近该监测船。

答案：v

f

靠近

8.(2020·扬州模拟)如图是探究单摆共振条件时得到的图像，它表示了振幅跟

驱动力频率之间的关系(取π2

＝g)。求：

(1)这个单摆的摆长是多少？(保留三位有效数字)

(2)如果摆长变短一些，得到的图像的高峰将向哪个方向移动？

解析：(1)由题图可知，单摆的固有频率为0.3 Hz ，固有周期：T ＝10.3 s ＝10

3 s

由单摆的周期公式T ＝2π

L g 得：L ＝T 2

g

4π

2 解得摆长为：L ＝25

9

m≈2.78 m。

(2)摆长减小时，单摆的固有频率增大，图像的高峰将向右移动。 答案：(1)2.78 m (2)向右移动

9．一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t ＝0时刻波源开始振动，在t ＝3 s 时刻的波形如图所示。求：

(1)该波沿x 方向传播的速度； (2)7 s 内x ＝2 m 处质点运动的路程。 解析：(1)根据题意，结合题图得： v ＝Δx Δt ＝3

3

m/s ＝1 m/s 。 (2)由题图知3

4λ＝3 m ，得λ＝4 m

周期T ＝

λv ＝4

1

s ＝4 s t ＝2 s 时位于x ＝2 m 处质点开始起振，则7 s 内该质点的实际振动时间t ＝5 s ＝T ＋T

4

所以x ＝2 m 处质点运动的路程： s ＝4A ＋A ＝5A ＝50 cm 。 答案：(1)1 m/s (2)50 cm

10.(2020·徐州二模)如图所示，玻璃砖ABCD 的折射率n ＝3，左右两个侧面AD 、BC 垂直于上表面AB ，∠ADC ＝120°，一束光从图示方向射到AB 面上，试通

过计算作出光经过玻璃砖的光路图。

解析：射到AB 面的光的入射角 θ1＝90°－30°＝60° 由折射定律有sin θ1

sin θ2

＝n

解得光从AB 面进入玻璃砖的折射角 θ2＝30° 由几何关系可得光在CD 面上的入射角 θ3＝60° 设全反射临界角为C ，则 sin C ＝1n ＝33＜sin θ3＝3

2