（江苏选考）高考物理二轮复习 第一部分 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-人教版高三全册物理试题

专题跟踪检测（二十五）振动和波动、光与电磁波一、选择题1．(2017·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.(2017·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S1、S2，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S1、S2的距离相等，S到S1、S2的距离也相等，当S2向上远离S1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S2向上远离S1时，则光经过S1、S2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S1、S2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＝eq\f(L,d)λ，当S2向上远离S1时，即d增大，那么干涉条纹间距变小，故C正确，D错误。3．(2017·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．(2017·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＝eq\f(x,10－5)＝eq\f(x,5)；根据Δx＝eq\f(l,d)λ知，激光的波长为λ＝eq\f(xd,5l)。答案：亮eq\f(xd,5l)6.(2017·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＝eq\f(sini,sinr)知，玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，由v＝eq\f(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：ba7．(2017·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＝eq\f(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：eq\f(v,f)靠近8.(2017·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0.3Hz，固有周期：T＝eq\f(1,0.3)s＝eq\f(10,3)s由单摆的周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))得：L＝eq\f(T2g,4π2)解得摆长为：L＝eq\f(25,9)m≈2.78m。(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)2.78m(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＝3s时刻的波形如图所示。求：(1)该波沿x方向传播的速度；(2)7s内x＝2m处质点运动的路程。解析：(1)根据题意，结合题图得：v＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(3,3)m/s＝1m/s。(2)由题图知eq\f(3,4)λ＝3m，得λ＝4m周期T＝eq\f(λ,v)＝eq\f(4,1)s＝4st＝2s时位于x＝2m处质点开始起振，则7s内该质点的实际振动时间t＝5s＝T＋eq\f(T,4)所以x＝2m处质点运动的路程：s＝4A＋A＝5A＝答案：(1)1m/s(2)50cm10.(2017·徐州二模)如图所示，玻璃砖ABCD的折射率n＝eq\r(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eq\f(sinθ1,sinθ2)＝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sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)＜sinθ3＝eq\f(\r(3),2)所以C＜60°，故光在CD面上发生了全反射，垂直射向BC面，光经过玻璃砖的光路图如图所示。答案：见解析图(计算过程见解析)11.(2017·南京二模)如图所示，一束光线从玻璃球的A点入射，入射角为60°，折射入玻璃球后，经过一次反射再折射到玻璃球外的光线恰好平行于入射光线。(1)求玻璃球的折射率；(2)B点是否有光线折射出玻璃球，请写出求解过程。解析：(1)光路图如图所示，由几何关系可得：i＝2r则得：r＝30°玻璃球的折射率为：n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)。(2)设全反射临界角为C。则有：sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)光线射到B点时入射角为：i′＝r＝30°因为sini′＝eq\f(1,2)＜sinC＝eq\f(\r(3),3)，i′＜C所以光线在B点不能发生全反射，能折射出玻璃球。答案：(1)eq\r(3)(2)见解析12.(2017·徐州模拟)如图所示，半径为R的半球形玻璃砖的下表面涂有反射膜，玻璃砖的折射率n＝eq\r(2)。一束单色光以45°入射角从距离球心O左侧eq\f(\r(3),3)R处射入玻璃砖(入射面即纸面)，真空中光速为c。求：(1)单色光射入玻璃砖时的折射角；(2)单色光在玻璃砖中的传播时间。解析：(1)设折射角为r，根据折射定律得，eq\f(sini,sinr)＝n则sinr＝eq\f(sini,n)＝eq\f(sin45°,\r(2))＝eq\f(1,2)，解得r＝30°。(2)由n＝eq\f(c,v)得，v＝eq\f(c,n)，根据几何关系得，单色光在玻璃砖下表面的入射点在球心O的正下方，则在玻璃砖中的传播路程s＝eq\f(\f(\r(3),3)R,sin30°)×2＝eq\f(4\r(3),3)R，由eq\f(4\r(3),3)R＝vt得，t＝eq\f(4\r(6)R,3c)。答案：(1)30°(2)eq\f(4\r(6)R,3c)13.(2017·泰州三模)如图所示，在水平桌面上倒立着一个透明圆锥，其底面是半径r＝0.24m的圆，圆锥轴线与桌面垂直，过轴线的竖直截面是等腰三角形，底角θ＝30°，有一束光从距轴线a＝0.15m处垂直于圆锥底面入射，透过圆锥后在水平桌面上形成一个小光点，已知透明圆锥介质的折射率n＝eq\r(3)，真空中光速c＝3.0×108m/s，求：(1)光在圆锥中传播的时间t；(2)桌面上光点到圆锥顶点O间的距离l。解析：(1)光在圆锥中传播的速度v＝eq\f(c,n)传播时间