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3108 m/s(2)兩束單色光A、B的波長分別為A、B，且A>B，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x0和x0.6 m 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0.6 m，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3108 m/s，故選項A、D正確。(2)因AB，根據(jù)c知，AB，同一介質(zhì)對頻率越高的光折射率越大，即nAnB，而sin C，故CACB，即A光在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大。根據(jù)x知，xAxB，即A光產(chǎn)生的條紋間距較大。(3)由圖像可知，周期T0.4 s由于波長大于0.6 m，而A、B間的距離x0.6 m，可知，波從A到B的傳播時間t0.3 s波速v，代入數(shù)據(jù)得v2 m/s，波長vT，代入數(shù)據(jù)得0.8 m。答案：(1)AD(2)AA(3)2 m/s0.8 m2.(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向遠處移動D隨著時間推移，這個凸起位置沿AD向遠處移動(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AOC30。已知該玻璃對紅光的折射率n。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；振動加強點這種振動形式應沿振動加強點連線移動，即沿AB向遠處移動，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i60由n解得：30由幾何關(guān)系知OCD為等腰三角形，故。答案：(1)AC(2)等于地面上鐘較快(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J20由于使用了吸收雷達電磁波材料，在雷達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地面D當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20 cm，傳播速度大小相同，實線波的頻率為2 Hz，沿x軸正方向傳播，虛線波沿x軸負方向傳播，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0.25 s，平衡位置為x4 cm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。某學習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：這個圓柱體的折射率；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J20由于使用了吸收雷達電磁波材料，在雷達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地面，故C正確；當聲源離觀測者而去時，聲波的波長增加，音調(diào)變得低沉，當聲源接近觀測者時，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2 Hz，周期為0.5 s，由波速公式v分析得到，虛線波的周期為0.75 s，頻率為 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0.25 s，實線波單獨傳播時x4 m處的質(zhì)點位于平衡位置，虛線波單獨傳播時x4 m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y0。(3)設光線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由sin ，解得60又2，得30聯(lián)立求解可得n。由n，得光在圓柱中傳播的速度為vc。答案：(1)BC(2)不會0(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)的固有周期遠大于外界沖擊力的周期B照相機鏡頭涂有增透膜，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車站行李安檢機采用X射線，X射線穿透能力比紫外線強(2)自動駕駛汽車配置了超聲波、激光、無線電波雷達和光學相機組成的傳感探測系統(tǒng)，當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4.0104 Hz，空氣中聲速為340 m/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，一細束激光沿直線AB傳播，在介質(zhì)球表面的B點經(jīng)折射進入球，入射角160，在球面上另一點又一次經(jīng)折射后進入真空，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：介質(zhì)球的折射率n；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，可得波長為： m8.5103 m，因波源向前運動，則根據(jù)多普勒效應，接收到的反射超聲波頻率大于發(fā)出的超聲波頻率。(3)激光的光路圖如圖所示：由幾何關(guān)系可知折射角230由折射定律有：n解得：n。激光在介質(zhì)中傳播的距離sR傳播的速度：v激光在介質(zhì)球中傳播的時間：t。答案：(1)AD(2)8.5103大于(3)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，地面上的人認為光同時到達前后壁(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軸負方向”“沿y軸正方向”或“沿y軸負方向”)，在此后2 s內(nèi)A通過的路程為16 cm，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R0.1 m，單色細光束AB平行于過球心的直線MN射向球體， AB與MN的間距為0.05 m，經(jīng)折射、反射、折射回到空氣中，出射光線與AB恰好平行。求該透明球體的折射率；已知真空中光速c3108 m/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軸負方向。2 s內(nèi)A通過的路程為16 cm，波的振幅是2 cm，則波的周期T1 s；由題圖得，波的波長4 m，波的傳播速度v m/s4 m/s。(3)單色細光束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：sin i，則i60r30n。由幾何關(guān)系可得BN2Rcos rR，又vc所以傳播時間t2109 s。答案：(1)BC(2)沿y軸負方向4(3)2109 s