1、1振动和波动 光与电磁波、相对论1(2018江苏高考)(1)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波_。A是横波B不能在真空中传播C只能沿着梳子摇动的方向传播D在空气中的传播速度约为 3108 m/s(2)两束单色光 A、 B 的波长分别为 A、 B，且 A B，则_(选填“ A”或“B”)在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到_(选填“ A”或“ B”)产生的条纹间距较大。(3)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 x0 和 x0.6 m 处的两个质点 A、 B 的振动图像如图所示。已知该波的波长大于 0.6 m，求其波速和波长。解析
2、：(1)电磁波是横波，传播方向与振动方向垂直，既能在真空中传播，也能在介质中传播。电磁波在空气中的传播速度约为 3108 m/s，故选项 A、D 正确。(2)因 A B，根据 c 知， A B，同一介质对频率越高的光折射率越大，即 nA nB，而 sin C ，故 CA CB，即 A 光在水中发生全反射时的临界角较大。根据1n x 知， xA xB，即 A 光产生的条纹间距较大。ld(3)由图像可知，周期 T0.4 s由于波长大于 0.6 m，而 A、 B 间的距离 x0.6 m，可知，波从 A 到 B 的传播时间 t0.3 s波速 v ，代入数据得 v2 m/s， x t波长 vT，代入数据
3、得 0.8 m。答案：(1)AD (2) A A (3)2 m/s 0.8 m2.(2018盐城三模)(1)如图所示，两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷， A 点是凸起最高的位置之一，下列判断正确的是_。A此时 B 点是凹下最低的位置之一2B此时 C 点是凹下最低的位置之一C随着时间推移，这个凸起位置沿 AB 向远处移动D随着时间推移，这个凸起位置沿 AD 向远处移动(2)如图所示，宽度为 l 的宇宙飞船沿其长度方向以 0.9c(c 为真空中的光速)远离地球，地球上的人看到宇宙飞船宽度_ l(选填“大于” “等于”或“小于”)。飞船和地面上各有一只铯原子钟，地球
4、上的人观察到_(选填“飞船上钟较快” “地面上钟较快”或“两只钟一样快”)。(3)如图所示，半径为 R 的玻璃半圆柱体的圆心为 O。单色红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线的入射点为 C，且 AOC30 。已知该玻璃对红光的折射率 n 。求光线从底面射出时出射点与 O 点间的距离。3解析：(1)此时 B 点是波谷与波谷相遇即振动加强点，所以 B 点是凹下最低的位置之一，故 A 正确；此时 C 点为波谷与波峰相遇即振动减弱点，所以 C 点为平衡位置之一，故 B 错误；振动加强点这种振动形式应沿振动加强点连线移动，即沿 AB 向远处移动，故 C 正确，D 错误。(2)根据爱因斯坦相对论可知沿长度方
5、向飞行的宇宙飞船，其长度比静止时的长度小，但其宽度不变，所以地球上的人看到宇宙飞船宽度等于 l ，根据爱因斯坦相对论可知，地球上的人观察到地面上钟较快。(3)光路如图所示，由图可知 i60由 nsin isin 解得： 30由几何关系知 OCD 为等腰三角形，故 。ODR2cos 30 3R3答案：(1)AC (2)等于 地面上钟较快 (3) R333(2018南京三模)(1)下列说法正确的是_。A共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的B我国新型隐形战机 J20 由于使用了吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，因此很难被发现C发
6、生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长3较长的一部分光才能到达地面D当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调一定变高(2)两列简谐波的振幅都是 20 cm，传播速度大小相同，实线波的频率为 2 Hz，沿 x 轴正方向传播，虚线波沿 x 轴负方向传播，某时刻两列波在如图所示区域相遇，则在相遇区域_(选填“会”或“不会”)发生干涉现象；从图示时刻起再经过 0.25 s，平衡位置为 x4 cm 处的质点的位移 y_cm。(3)如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为 R， AB 是一条直径。某学习小组通过实验去测定圆柱体的折射率，他们让一束平行光沿 AB 方向
7、射向圆柱体，发现与 AB 相距 R 的入射光线经折射后恰经过 B 点，已知光32在真空中的传播速度为 c，求：这个圆柱体的折射率；光在透明圆柱中传播的速度。解析：(1)共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过电磁波传递信息的，故 A 错误；我国新型隐形战机 J20 由于使用了吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，因此很难被发现，故 B 正确；发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面，故 C 正确；当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就
8、变高，故 D 错误。(2)实线波的频率为 2 Hz，周期为 0.5 s，由波速公式 v 分析得到，虚线波的周期 T为 0.75 s，频率为 Hz，则两列波在相遇区域不会发生干涉现象；从图示时刻起再经过430.25 s，实线波单独传播时 x4 m 处的质点位于平衡位置，虚线波单独传播时 x4 m 处的质点也位于平衡位置，据波的叠加原理可知此质点的位移 y0。(3)设光线 P 经折射后经过 B 点，光路如图所示：根据折射定律 nsin sin 由 sin ，解得 603R/2R 32又 2 ，得 30联立求解可得 n 。34由 n ，cv得光在圆柱中传播的速度为 v c。33答案：(1)BC (2
9、)不会 0 (3) c3334(2018江苏七市三模)(1)下列说法中正确的有_。A汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期B照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头C观看 3D 电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行D车站行李安检机采用 X 射线，X 射线穿透能力比紫外线强(2)自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统，当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时，系统会执行减速指令。若汽车静止时发出的超声波频率为 4.0104 Hz，空气中声速为 340 m/s，该超声波的波长为_m。汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率_(选填“
10、大于” “等于”或“小于”)汽车发出的频率。(3)如图所示，真空中有一个半径为 R 的均匀透明介质球，一细束激光沿直线 AB 传播，在介质球表面的 B 点经折射进入球，入射角 160 ，在球面上另一点又一次经折射后进入真空，此时激光的传播方向相对于光线 AB 偏转了 60。已知真空中的光速为 c，求：介质球的折射率 n；激光在介质球中传播的时间 t。解析：(1)汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期，以免发生共振，故 A 正确；涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜减少了对绿光的反射，增强了对绿光的透射，而红光和紫光有一些反射，并不是所有光，故 B 错误；观看“3D 电影”所戴
11、眼镜镜片为偏振片，两镜片透振方向互相垂直，故 C 错误；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用 X 射线的穿透本领，故 D 正确。(2)根据 v ，可得波长为： m8.510 3 m，因波源向前v 3404.0104运动，则根据多普勒效应，接收到的反射超声波频率大于发出的超声波频率。(3)激光的光路图如图所示：由几何关系可知折射角 230由折射定律有： nsin 1sin 2解得： n 。35激光在介质中传播的距离 s R3传播的速度： vcn激光在介质球中传播的时间： t 。sv 3Rc答案：(1)AD (2)8.510 3 大于 (3) 33Rc5(2018苏锡常镇二模)(1)关于下列
12、四幅图的说法，正确的是_。A图甲中 C 摆开始振动后， A、 B、 D 三个摆中 B 摆的振幅最大B图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同C图丙是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹D图丁中飞快行驶的火车车厢中央发出一闪光，地面上的人认为光同时到达前后壁(2)如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图， A 为传播介质中的一质点，则该时刻 A 的运动方向是_(选填“沿 x 轴正方向” “沿 x 轴负方向” “沿 y 轴正方向”或“沿 y 轴负方向”)，在此后 2 s 内 A 通过的路程为 16 cm，此列波的传播速度大小为_m/s。(
13、3)如图所示，一透明球体置于空气中，半径 R0.1 m，单色细光束 AB 平行于过球心的直线 MN 射向球体， AB 与 MN 的间距为 0.05 m，3经折射、反射、折射回到空气中，出射光线与 AB 恰好平行。求该透明球体的折射率；已知真空中光速 c310 8 m/s，求光束在透明球体中的传播时间。解析：(1)图甲中 C 摆开始振动后，因 A 摆的摆长与 C 摆的相等，发生共振，则A、 B、 D 三个摆中 A 摆的振幅最大，故 A 项错误；图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率一定相同，故 B 项正确；图丙是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹(条纹明暗相间且等间距)、下方为光
14、的衍射条纹(中央条纹最宽，越往两侧越狭窄)，故 C 项正确；图丁中飞快行驶的火车车厢中央发出一闪光，地面上的人认为地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，故 D 项错误。(2)将波沿 x 轴正方向平移稍许，可得该时刻 A 的运动方向沿 y 轴负方向。2 s 内 A 通过的路程为 16 cm，波的振幅是 2 cm，则波的周期 T1 s；由题图得，波的波长 4 m，波的传播速度 v m/s4 m/s。 T 416(3)单色细光束 AB 经折射、反射、折射回到空气中，出射光线与 AB 恰好平行，则光路如图：sin i ，则 i605310 32r 30i2n 。sin isin r 3由几何关系可得 BN2 Rcos r R，又 v c3cn 33所以传播时间 t 210 9 s。2BNv 23Rv答案：(1)BC (2)沿 y 轴负方向 4(3) 210 9 s3
