机械波光电磁波相对论总结与测试

机械波、光、电磁波、相对论总结与测试机械振动和机械波

几何光学及光的波动性

相对论

重点难点聚焦

1．简谐运动的振动图象x=x t=Asin ωt+φ0是简谐运动的运动学方程,其中包含着几乎全部的运动信息,对这些信息的理解,挖掘和运用是学习和考察的重点内容;

2．弹簧振子和单摆的简谐运动,是两个理想化模型,这两个模型共同体现了简谐运动的重要特点,如对称性,等时性,周期性,有界性,机械能守恒等,对这些重要特点的理解非常有助于对实际问题的理解和解决;

3．受迫振动发生的条件、特点,共振现象和发生共振现象的条件是机械振动中的一个与实际问题密切结合的知识点,应加深对它的理解和运用;

4．机械波的形成过程：研究机械波的形成过程,对于理解机械波的传播——传播振动形式,携带信息,传播能量以及机械波时空周期性都有很大的帮助,是学习的重点和难点,对波形成过程理解的突破,对解决波的问题有事半功倍之效;

5．对波的周期性,波长和波速的理解和运用,如v=fλ;

6．根据波形图所提供的信息进行计算是学习的重点,难点和高考的热点;

7．波的干涉现象,两列波干涉条件,干涉条纹出现的原因和明暗条纹出现的条件;

8．光的折射现象：对折射定律,折射率,全反向现象及其色散现象的理解和计算是几何光学的重点也是高考的热点内容;

9．光学元件的特点：三棱镜、玻璃砖矩形,半圆形、透明介质等,对光路的改变,对复色光的色散以及成像是学习几何光学基本内容;

10．双缝干涉现象中,对明、暗条纹出现的原因、条件、条纹间距理解的运用,

对薄膜干涉的理解和实际应用,是学习光的波动性的重点和难点;

11．了解干涉与衍射条纹的区别,研究光干涉和衍射的理论意义和实际意义等;

12．麦克斯韦电磁理论,光的电磁说,电磁波谱等;

13．相对论的两个基本假设,相对论的几个结论如同时性的相对性,时间和长度的相对性、

相对论质量、质能方程,狭义相对论的时空观是相对论一章应重视理解的内容或结论;

知识要点回扣

1．利用简谐运动的图象分析简谐运动

简谐运动的图象能够反映简谐运动的规律,因此将简谐运动的图象跟具体的运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法;

由图象可以知道振动的周期,可以读出不同时刻的位移；根据图象可以确定速度大小、方向的变化趋势；还可根据位移的变化判断加速度的变化,也能判断质点动能和势能的变化情况;

2．简谐运动的特点

1周期性——简谐运动的物体经过一个周期或n个周期后,能回得到原来的状态,因此,在处理实际问题中,要注意到多解的可能或根据题目需要写出解答结果的通式;

2对称性——简谐运动的物体具有对平衡位置的对称性;例如,在平衡位置两侧对称点的位移大小、速度大小、加速度大小都分别相等；振动过程在平衡位置两侧的最大位移相等;

3．弹簧振子

弹簧振子是一种理想模型：光滑水平杆穿过质量为m的小球,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直支架上,一端固定在小球上;小球在平衡位置时,弹簧处于自然状态,小球发生位移x时,弹簧的弹力提供回复力F=―kx;

弹簧振子不但可以横向振动,也可以竖直振动,并且振动过程中可受到其他各性质力的作用包括摩擦、阻尼等,这样使得弹簧振子振动过程中各个物理量发生变化,因此它可以与其他各部分物理知识相联系,出现物理学科内的综合;解答过程需要考虑动力学、运动学、能量转化与守恒及电磁学的有关规律;

4．单摆

1单摆是一种理想的物理模型,在满足摆角α＜10°的条件下,周期;

从公式中可看出,单摆周期与振幅及摆球质量无关;从受力角度分析,单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力,偏角越大,回复力越大,加速度越大,在相等时间

里走过的弧长也越大,所以周期与振幅及质量无关,只与摆长和重力加速度g有关;在有些振

动中不一定是绳长,g也不一定为m / s2,因此要注意等效摆长和等效重力加速度;

等效重力加速度g＇,由单摆所在的空间位置如：地面与高空不同、单摆系统的运动状态如：加速上升和匀速上升的升降机内不同、单摆所处的物理环境决定如：带电小球做成单摆处在不同的电场或磁场内不同;一般情况下,g＇值等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值;

2由于单摆的周期公式,g为等效加速度,与其位置、所处系统运动状态及物理环境等有关;

又因单摆摆动的振幅、摆角、振动的最大速度等是相互联系的,因此单摆易与数学、力学中的万有引力定律及电磁学等构成综合性问题;解答的关键是：找准综合点,正确运用规律;

3利用单摆的周期公式测定重力加速度g;

由得重力加速度;

①细长而不可伸长的绳拴一个小铁球,构成一个单摆;

②用秒表测30次全振动所用时间t,求出周期;

③用带有mm刻度的米尺测量悬点到球心的距离,或者测量悬线的长度和摆球的直径D,;

④由公式计算或做出T2－图象求g;

5．振动中的能量转化

简谐运动中机械能守恒,系统动能和势能相互转化,平衡位置动能最大；位移最大时,势能最大;判断动、势能变化的趋势是：位移x变化→势能Ep变化动能Ek变化;

受迫振动中不断有外界供给能量,其总的机械能是变化的;发生共振时,驱动力做功供给系统的机械能与振动系统消耗的机械能达到“供求”平衡时,系统的机械能不再变化,振幅达到最大;

系统受迫振动发生共振的条件是驱动力的频率等于固有频率;

6．机械波多解问题

1波动图象的多解涉及：

①波的空间周期性；

②波的时间的周期性；

③波的双向性；

④介质中两质点间距离与波长关系未定；

⑤介质中质点的振动方向未定;

2波的空间的周期性

沿波的传播方向上,相距为波长整数倍的多个质点振动情况完全相同;

3波的时间的周期性

在x轴上同一个给定的质点,在t+nT时刻的振动情况与它在t时刻的振动情况位移、速度、加速度等相同;因此,在t时刻的波形,在t+nT时刻会多次重复出现;这就是机械波的时间的周期性;

波的时间的周期性,表明波在传播过程中,经过整数倍周期时,其波的图象相同;

4波的双向性

5介质中两质点间的距离与波长关系未定

在波的传播方向上,如果两个质点间的距离不确定,就会形成多解,学生若不能联想到所有可能情况,易出现漏解;

6介质中质点的振动方向未定

在波的传播过程中,质点振动方向与传播方向联系,若某一质点振动方向未确定,则波的传播方向有两种,这样形成多解;

波的对称性：波源的振动带动它左、右相邻介质点的振动,波要向左、右两方向传播;对称性是指波在介质中左、右同时传播时,关于波源对称的左、右两质点振动情况完全相;

分析多解问题要细心,切忌简单了事,只求出一种情况就忘乎所以,要注意培养讨论问题的好习惯;

7．波的叠加和干涉

1波的叠加原理

在两列波相遇的区域里,每个质点都将参与两列波引起的振动,其位移是两列波分别引起位移的矢量和;相遇后仍保持原来的运动状态;波在相遇区域里,互不干扰,有独立性;

2波的干涉

①条件：频率相同的两列同性质的波相遇;

②现象：某些地方的振动加强,某些地方的振动减弱,并且加强和减弱的区域间隔出现,加强的地方始终加强,减弱的地方始终减弱,形成的图样是稳定的干涉图样;

a．加强点、减弱点的位移与振幅;

加强处和减弱处的振幅是两列波引起的振幅的矢量和,质点的位移都随时间变化,各质点仍围绕平衡位置振动,与振源振动周期相同;

振动加强点的位移变化范围：－|A1+A2| ～|A1+A2|

振动减弱点位移变化范围：－|A1－A2| ～|A1－A2|

b．干涉是波特有的现象;

c．加强点、减弱点的判断;

波峰与波峰或波谷与波谷相遇处一定是加强的,并且用一条直线将以上加强点连接起来,这条直线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处一定减弱,把减弱点用直线连接起来,直线上的点都是减弱的;加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间;

当两相干波源振动步调相同时,到两波源的路程差Δs为半波长偶数倍处是加强区；到两波源的路程差是半波长奇数倍处是减弱区;

任何波相遇都能叠加,但两列频率不同的波相遇不能产生干涉;

8．判断波的传播方向和质点振动方向的方法

方法一：微平移法波形移动法

作出经微小时间后的波形,就知道了各质点经过Δt时间达到的位置,运动方向就知道了;

方法二：同侧法

所谓同侧法,就是质点的振动方向和波的传播方向必定在波形曲线的同侧;除了波峰和波谷,图象上的其他点都可以使用这种方法判断振动方向或波的传播方向,如图;

9．波的干涉和衍射问题

若两相干波源的振动步调相同,当两波源到某处的路程差是波长的整数倍,则该处质点为振动加强点,当路程差是半波长的奇数倍,则该处质点为振动减弱点,所以两波源连线的中垂线所在的区域一定是振动加强区;

无论是加强区,还是减弱区,各质点的振动周期与波源的周期相同,各质点的位移是周期性变化的;

10．光的反射

1光的直线传播

光在同种均匀介质中沿直线传播;在真空中传播速度为c=×108 m / s,在其它介质中光的

传播速度为,式中n为介质的折射率,故v＜c;小孔成像、本影、半影、日食、月食等都

是光的直线传播的典型例子;

本影：完全不受光照射的区域;

半影：受到光源发出的一部分光照射的区域;

2光的反射定律

反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角;

在反射现象中,光路是可逆的;

镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;

3平面镜的作用

①平面镜改变光的传播方向,而不改变光束的性质;

②平面镜成像的特点：等大、正立、虚像、物像关于镜面对称;

4平面镜成像作图法

方法一：根据光的反射定律作成像光路图；先作出物点射到平面镜上的任意两条光线,然后根据反射定律作出其反射光线,最后将反射光线反向延长交于平面镜后的一点,该点即为物点的像点;

方法二：根据平面镜成像特点作图：先根据成像的对称性作出物点的像点,然后作出物点射到平面镜上的任意两条光线,最后将像点与两入射光线在平面镜上的入射点分别用直线连接,并在镜前延长这两直线即为两条反射光线;如图所示;

利用方法二比方法一有明显的优点：作图准确,迅速方便;不管利用哪种方法作图都应注意：①实际光线用实线画出并带箭头,实际光线的反向延长线用虚线表示；②至少要画两条光线,因为至少要有两条光线,才能找出像的位置;

11．光的折射

1光的折射定律

光同一种介质射入另一种介质时,在界面上将发生光路改变的现象叫光的折射;折射不仅可以改变光的现象叫光的折射;折射不仅可以改变光的传播方向,还可以改变光束的性质;

光的折射定律：折射光线跟入射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线

的两侧：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,;

光的折射现象中,光路可逆;

2折射率

光从真空射入某种介质,入射角的正弦与折射角正弦之比为定值叫做介质的折射率,表示为;实验和研究证明,某种介质的折射率等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中

的速度v之比,即;

折射率较小的介质叫光疏介质;

折射率较大的介质叫光密介质;

3全反射和临界角

全反射：光从光密介质射入光疏介质时,在界面处一部分光被反射回原介质中,一部分光被折射到另一种介质中,随着入射角的增大,折射角逐渐增大,且折射光线越来越弱,反射光线越来越强,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射;

全反射的条件：①光从光密介质进入光疏介质；②入射角大于或等于临界角;

临界角：折射角等于90°时的入射角,某种介质的临界角用计算;

4三棱镜、光的色散

①三棱镜：横截面为三角形的三棱柱透明体为棱镜;棱镜有使光线向底部偏折的作用;

等腰直角三棱镜为全反射三棱镜;

②光的色散：白光通过三棱镜后,出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的

光束;由七色光组成的光带称光谱;这种现象叫光的色散;光的色散现象产生的原因是同一介质对不同色光的折射率不同而引起的,折射率大的,偏折角大,在七种色光中,紫光的折射率最大,故紫光向三棱镜底部偏折程度最大;

12．关于折射现象的说明

1绝对折射率与相对折射率

①绝对折射率：光从真空射入某介质时的折射率,称为绝对折射率,,通常所

说某介质折射率指其绝对折射率;

②相对折射率：当光从折射率为n1的介质1射入折射率为n2的介质2中时,其入射角的

正弦与折射角的正弦之比叫介质2对介质1的相对折射率：

③所谓光疏介质与光密介质是相对而言的,当先从介质1射入介质2,发生全反射的条件是：a：n1＞n2；b：入射角大于或等于临界角,临界角的表达式为;

2用折射定律分析光的色散现象

分析、计算时,要掌握好n的应用及有关数学知识,着重理解两点：其一,光的频率颜色由

光源决定,与介质无关；其二,同一个介质中,频率越大的光折射率越大,再应用等

知识,就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射线与折射线偏折程度等问题;

3折射定律公式的应用

在解决光的折射问题时,应根据题意分析光路,即入射点、入射光线、折射光线,作出光路图,找出入射角和折射角的直接已知条件或表达式,然后应用公式求解,找出临界光线往往是解题的关键;

4用折射定律的原理解运动学问题

光之所以发生折射,是因为在两种介质中的速度不同,而光的传播总是使光在某两点间传播的时间最短,这就是折射定律的原理,可应用于运动学中;

13．光的干涉

1产生稳定干涉的条件

①两光源发现的光波的频率相同；

②两列光波波源到空间某点的距离差恒定不变;

2光的干涉现象

两列相干光波相叠加,某些区域的光被加强,某些区域的光被减弱,且加强区与减弱区相互间隔的现象叫光的干涉;

3光的干涉现象的应用

①杨氏双缝干涉：由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生;

当这两列光波到达某点的路程差为半波长的偶数倍时,即δ=±kλ,该处的光相互加强,出现亮条纹;

当两列波到达某点的路程差为半波长的奇数倍时,即,该点的光相互抵消,出现暗条纹;

条纹的间距宽度：,其中表示双缝到屏的距离,d表示双缝的间距,条纹宽度与

单色光波波长成正比;

用单色光做实验,则光屏上出现亮暗相同的条纹;若用白光做实验,则光屏上出现的是中央为白条纹,两则是彩色条纹;

②薄膜干涉：通过薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而形成,劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹;

薄膜干涉的应用：

a．用干涉法检查平面,如图a所示,两板之间形成一层空气膜,在单色平行光照射下,如果被检查平面是光滑的,得到如图b所示的图样,若平面某处有凹点,则得到如图c所示的图样;

b．增透膜：在透镜表面镀上一层增加透射光的薄膜,当膜的厚度为光波在膜中波长的

倍时,使薄膜前后两表面的反射光的光程差为半波长,故两列光波叠加后减弱,从而增加了透射光的强度;

4波的波长、波速和频率的关系：v=λf;

14．光的衍射

1发生衍射的条件

障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多,即光波波长比障碍物或小孔的尺寸大小相差不多;

2光的衍射现象

光离开直线路径绕到障碍物的阴影里去的现象,在障碍物背后出现明暗彩色相间的条纹;且中间条纹宽而亮,两侧条纹窄而暗;泊松亮斑是典型的衍射现象;

15．光的电磁说

1麦克斯韦的电磁说

认为光是电磁波,赫兹实验证明了麦克斯韦的光的电磁说理论是正确的;

2电磁波按波长由大到小排列顺序

无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,且它们之间没有明显的界线,相互交叉;

3不同电磁波产生的机理不同

无线电波由振荡电路中自由电子作周期性运动产生；红外线、可见光、紫外线由原子外层电子受激后产生；X射线由原子内层电子受激后产生；γ射线由原子核受激后产生;

4不同电磁波的作用不同

无线电波易发生干涉和衍射,用来传递信息;红外线有显着的热效应;可见光引起视觉反应;紫外线有显着的化学作用;X射线穿透能力强;γ射线具有极强的穿透能力;

16．波的偏振现象

1横波与纵波

横波的振动矢量垂直于波的传播方向振动时,偏于某个特定方向的现象;纵波只能沿着波的传播方向振动,所以不可能有偏振;

2自然光和偏振光

①自然光：从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向;这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫做自然光;

②偏振光：自然光通过偏振片后,垂直于传播方向的振动矢量只沿着一个方向振动,这种光叫偏振光;

17．激光与自然光的区别

1激光与自然光比较,具有以下几个重要特点：

①普通光源发出的是混合光,激光的频率单一;因此激光相干性非常好,颜色特别纯;

②激光束的平行度和方向性非常好;

③激光的强度特别大,亮度很高;

2激光的重要应用

激光的应用非常多,发展前景非常广阔,目前的重要应用有：光纤通信、精确测距、目标跟踪、激光光盘、激光致热切割、激光核聚变等等;

18．用双缝干涉测光的波长

实验目的

1了解光波产生稳定的干涉现象的条件；

2观察双缝干涉图样；

3测定单色光的波长;

实验原理

实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源,在双缝前加一滤光片红、绿均可,让双缝对准光

源且双缝平行于灯丝,这样通过双缝的为单色光;然后调节双缝的卡脚,即可在筒内带有刻度的光屏上得到单色光的干涉条纹,再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹,从屏上的刻度读出他们的间距之和,求出相邻两条纹的间距Δx;

干涉图样中相邻两条亮暗纹间的距离与双缝间的距离d、双缝到屏的距离、单色光的波

长λ之间满足,可以求出λ;

可以让学生用其观察白光的干涉条纹不加滤光片,直接观察灯丝发出的光,在屏上可看到彩色条纹;

实验器材

双缝干涉仪、米尺、测量头;

实验步骤

1把直径约10 cm、长约1 m的遮光筒水平放在光具座上,筒的一端装有双缝,另一端装有毛玻璃屏；

2取下双缝,打开光源,调节光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；

3放好单缝和双缝,单缝和双缝间距离为5～10 cm,使缝相互平行,中心大致在遮光筒的轴线上,这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样；

4在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的双缝干涉图样；

5分别改变滤光片和双缝,观察干涉图样的变化；

6已知双缝间的距离d,测出双缝到屏的距离,用测量头测出相邻两条亮暗纹间的距离Δx,则计算单色光的波长;为了减小误差,可测出n条亮暗纹间的距离a,则

；

7换用不同颜色的滤光片,观察干涉条纹间距的变化,并求出相应色光的波长;

注意事项

1单缝双缝应相互平行,其中心位于遮光筒的轴线上,双缝到屏的距离应相等；

2测双缝到屏的距离可用米尺测多次,取平均值；

3测条纹间距Δx时,用测量头测出n条亮暗纹间的距离a,求出相邻的两条明暗纹间的距离;

规律方法整合

1．对振动图象的理解

1．图甲是演示简谐运动图象的装置,当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时,摆动

着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系,板上的直线OO1代表时间轴;

图乙是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线,若板N1和板N2的速度v1和v2的关系为v2=2v1,则板N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为

A．T2=T1

B．T2=2T1

C．T2=4T1

D．

答案：D

解析：设ON1=ON2=s,则由图示知,,又知v2=2v1,得T1=4T2;

总结升华：深刻理解振动图象的物理意义;理解振动图象中包含的信息;

2．对简谐运动的周期性和对称性的理解

2．一弹簧振子做简谐运动,周期为T

A．若t时刻和t+Δt时刻振子位移大小相等、方向相同,则Δt一定等于T的整数倍

B．若t时刻和t+Δt时刻振子运动速度大小相等、方向相反,则Δt一定等于的整数

倍

C．若Δt=T,则在t时刻和t+Δt时刻振子运动的加速度一定相等

D．若,则在t时刻和t+Δt时刻弹簧的长度一定相等

答案：C

解析：图为在CB间振动的弹簧振子的示意图;对选项A,只能说明这两时刻振子位于同一位置,设为P,并未说明这两个时刻振子的运动方向是否相同,Δt可以是振子由P向B再回到P的时间,故认为Δt一定等于T的整数倍是错误的;

对选项B,振子两次到P位置时可以速度大小相等,方向相反,但Δt并不肯定等于的整

数倍;选项B也是错误的;

在相隔一个周期T的两个时刻,振子只能位于同一位置,其位移相同,合外力相同,加速度必相等,选项C是正确的;

相隔的两个时刻,振子的位移大小相等,方向相反,其位置如图中的P与P＇,在P处弹

簧处于伸长状态,在P＇处弹簧处于压缩状态,弹簧长度不相等,选项D是错误的;

总结升华：

①振子振动过程中在对称的位置上,有相同大小的位移,速度和加速度,但方向不一定相同;

②每经过1个周期振动状态复原;

3．对振动过程的理解

3．如图所示,一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A,设振子第一次从平衡位置

运动到处所经最短时间为t1,第一次从最大正位移处运动到所经最短时间为t2,

关于t1与t2,以下说法正确的是

A．t1=t2

B．t1＜t2

C．t1＞t2

D．无法判断

解析：用图象法,画出x—t图象,从图象上,我们

可很直观看出t1＜t2,因而正确选项为B;

答案：B

错解警示：

错解一：因为周期为T,那么从平衡位置到处,正好是振幅的一半,所以时间应为,同理,,所以选A;

错解二：振子从平衡位置向处移动,因为回复力小,所以加速度也小,而从最大位移

处即x=A向处移动时,回复力大,加速度也大,因而时间短,所以t1＞t2,应选C;

错解三：因为这是一个变加速运动问题,不能用匀速运动或匀变速运动规律求解,因而无法判断t1和t2的大小关系,所以选D;

选A项的同学是用匀速运动规律去解,而选C项的同学乱用匀变速运动规律去解,因而错了;事实上,简谐运动的过程有其自身的许多规律,我们应该用它的特殊规律去求解;

4．用单摆测重力加速度

4．某同学业余时间在家里想根据用单摆测重力加速度的方法,测量当地的重力加速度;他在家中找了一根长度为m左右的细线,有一个可作停表用的电子表和一把学生用的毫米

刻度尺无法一次直接测量出摆长;由于没有摆球,他就找了一个螺丝帽代替,他先用细线和螺丝帽组成一个单摆,用电子表根据多次测量求平衡值的方法测出振动周期为T1;然后将细线缩短,用刻度量出缩短的长度为ΔL,测出这种情况下单摆的周期为T2;根据这些数据就可以测出重力加速度了,请你用以上测得的数据,推导出该同学测量当地重力加速度的表达式;

思路点拨：由单摆周期公式列出不同摆长时的表达式,整理可得;

解析：设原来单摆的摆长为L,根据单摆的周期公式有

,

两式联立消去L有

答案：

总结升华：此种改变摆长的测量方法,消除了摆长测量带来的系统误差,无需从悬点量到物体的重心,是技巧之一;

5．波的传播方向和振动方向的关系

5．简谐横波在某时刻的波形图象如图甲所示,由此图可知

A．若质点a向下运动,则波是从左向右传播的

B．若质点b向上运动,则波是从左向右传播的

C．若波从右向左传播,则质点c向下运动

D．若波从右向左传播,则质点d向上运动

答案：BD

解析：用“波形移动”来分析：设这列波是从左向右传

播的,则在相邻的一小段时间内,这列波的形状向右平移一小段距离,如图乙虚线所示;因此所有的质点从原来的实线的位置沿y轴方向运动到虚线的位置,即a质点向上运动,b质点也向上运动,由此可知选项A、B中B是正确的;类似地可以判定选项D是正确

的;

总结升华：波形微小平移法很直观地将质点的振动方向和波的传播方向关系反映出来,利用“同侧法则”也可更简单地建立此关系;

6．关于波的多解性

6．如图中实线是一列简谐波在某一时刻的波形图线;虚线是s后它的波形图线;这列波可能的传播速度是________;

解析：从图上可以看出λ=4 m;

当波沿x正方向传播时,两次波形之间间隔的时间可能为,,,…,

而,

由波速公式,代入数据解得

当波沿x负方向传播时,两次波形之间间隔的时间可能为,,,…,

而,

由波速公式,代入数据解得

答案：20n+5 m / s或20n+15 m / sn=0,1,2,…

错解警示：从图上可以看出波长λ=4 m,而从两波的波形图可知：

,所以T= s;

由波速公式,代入数据解得：v=5 m / S;

1在没有分析出此波的传播方向前,就认定,是错误的;

实际上,只有当波向右沿x正方向传播时,上述关系才可能成立;

2没有考虑到波的传播过程的周期性;也就是说,不仅后的波形如虚线所示,

,,…后的波形均与虚线所示相同;

7．振动图象和波动图象的联系与区别

7．如图所示,甲为某一波动在t= s时的图象,乙图为参与该波动的P质点的振动图象;

1说出两图中AA＇的意义

2说出甲图中OA＇B图线的意义;

3求波速;

4在甲图中画出再经s时的波形

图;

5求接下来的s内P质点的路程s;

解析：甲图为s末的波动图象,乙为参与该波动的众多质点中的P质点的振动图象,理解了这两图线间的联系与区别,后面的问题就很好解决了;

1甲图AA＇表示A质点的振幅或s时A质点的位移,大小为m,方向为负;乙图中AA＇表示P质点的振幅,也是P质点在s时的位移,大小为m,方向为负;

2甲图中OA＇B段图象表示O到B间所有质点在s时的位移,方向均为y轴负方向;

3由甲图得λ=4 m,由乙图得周期T=1 s,所以波速;

4用平移法：,所以只需将波形向x轴负方向平移即可;如图丙;

5因为,所以路程s=2nA=2×7×m= m;

总结升华：解决两种图象结合的问题的基本思路：

1首先识别哪一个是波动图象,哪一个是振动图象,两者间的联系纽带是周期与振幅;

2从振动图象中找出某一质点在波动图象中的那一时刻的振动方向,然后再确定波的传播方向及其他的问题;

8．对干涉现象的理解

8．两列振幅相同振幅设为A的波在相遇区域发生了稳定的干涉现象,

在其干涉图中有A、B、C三点,如图所示实线表示波峰,虚线表示波谷,下列

说法正确的是

A．A点为振动加强点,所以A点的位移不可能为零

B．B点始终处于平衡位置

C．C点的振幅为2A

D．从图示开始经时间,A点的位移为零

答案：BD

解析：A点是波峰与波峰的叠加,所以是振动加强点,振幅为2A,位移范围0≤s≤2As为质点某时刻的位移,A错,B点是波峰与波谷的叠加,所以是振动减弱点,又因为两列波的振幅相同,所以B点的振幅为零,B对,C点不是振动加强区,也不是振动减弱区,所以C点的振幅小

于2A,C错,从图示开始经两列波在A点的位移均为零,所以A点的合位移为零,D对,正确选项为B、D;

9．光的折射、全反射与色散综合问题

9．如图所示,一束截面为圆形半径R的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区;已知玻璃半球的半径为R,屏幕S至球心的距离为DD＞3R,不考虑光的干涉和衍射,试问：

1在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色

2若玻璃半球对1中色光的折射率为n,请你求出圆形亮区的最

大半径;

解析：

1紫色;2

2如图,紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E到亮区中心G的距离r 就是所求最大半径;设紫光临界角为C,由全反射的知识得

,又,

,,

,,

所以有;

总结升华：明确折射率与光的颜色之间的关系,画出临界光路图,明确几何关系是解题关键;

10．折射定律的应用

10．有一折射率为n,厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面,经玻璃板后从下表面射出,如图所示,若沿此传播的光,从光源到玻璃板上表面传播时间与在玻璃板中传播的时间相等,点光源S到玻璃上表面的垂直距离L应是多少

解析：设光线在玻璃中的折射角为r,光线从S射到玻璃板上表面的传播距离SA=L / cos θ,光线从S点射到A点所需的传播时间,t1=SA / C=L / C·cosθ,式中C表示在空气中的光速;

光线在玻璃中传播的距离AB=D / cos r,光在玻璃中的传播速度v=c / n,光在玻璃中传播的时间t2=AB / v=dn / c·cos r;

根据题意有t1=t2L/ cosθ=n·d / cos r cos r=ndcosθ/ L;

根据折射定律有sinθ=nsin r sin r=sinθ/ n

由以上两式联立解得：

总结升华：对几何光学方面的试题,应用光路图或有关几何图形进行分析与公式配合将物理问题转化为几何问题,能够做到直观形象,易于发现隐含因素,有利于启迪思维,理顺思路;

11．折射率测定

11．如何用直尺和盛水的广口瓶测定水的折射率

如图所示,在广口瓶内盛满水,将直尺紧贴着广口瓶的C点竖直插入瓶内,这时在P点观察将同时看到直尺在水中部分和露出部分在水中的像,读出所看到的水下部分最低点的刻度S1,以及跟这个刻度重合的水上部分的刻度S2的像S2＇即已知h1和h2,并量出广口瓶的瓶口直径为d,试写出计算水的折射率n的表达式;

解析：h1是S1在液体中的实际深度,h2是S1的像的深度,光路如图所示,

由图知,,由折射率的计算公式,

水的折射率;

答案：

12．光的折射、全反射、色散动态分析

12．abc为全反射棱镜,它的横截面是等腰直角三角形,如图甲所示,一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上发生全反射,若光线入射点O的位置保持不变,改变

光线的入射方向不考虑bc面反射的光线

A．使入射光按图中所示顺时针方向绕O点逐渐偏转,如果有色

光射出ab面,则红光将首先射出

B．使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射

出ab面,则紫光将首先射出

C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab面

D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出ab面

解析：白光由从红到紫七种色光组成,同一种介质对它们的折射率,从红光到紫光逐渐增大;在同一种介质中产生全反射,它们的临界角不同,由公式可知,n越小,C越大;

红光折射率最小,则临界角最大;光垂直入射ac面,在ab面发生全反射,则临界角C≤45°,当光顺时针方向偏转入射,其入射角C减小,如图乙,首先小到红光临界角以下,红光先射出ab 面;

当光沿逆时针方向偏转入射,其入射角增大,如图丙所示,不可能有光线在ab面上射出;

答案：A

13．光的干涉明、暗条纹出现的条件

13．在如图所示的杨氏双缝干涉实验中,已知SS1=SS2,且S1、S2 到光屏上P 点的路程差d=×10－6m;当S为λ= μm的单色光源时,在P点处将形成________条纹；当S为λ=μm的单色光源时,在P点处将形成________条纹;

解析：一般地讲,若两相干光源的振动同向,则在离开两相干光源路程之差为光波波长的整数倍处会出现亮条纹,路程之差为光波半波长的奇数倍处会出现暗条纹；若两相干光源的振动反相,则出现明暗条纹的情况刚好相反;由于SS1=SS2,所以S1、S2处的光振动同向;当λ=

μm时,,则P点处两分振动反相,形成暗条纹；当λ=μm时,,则P点处两分振

动相同,形成亮条纹;

答案：暗亮

举一反三

变式如图所示,在双缝干涉实验中,若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微上移动,则

A．不再产生干涉条纹

B．仍可产生干涉条纹,其中央亮纹P的位置不变

C．仍可产生干涉条纹,中央亮纹P的位置略向上移

D．仍可产生干涉条纹,中央亮纹P的位置略向下移

解析：本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源;双缝S1、S2的作用是形成相干光源,稍微移动S后,没有改变传到双缝的光的频率,由S1、S2射出的仍是相干光,且到达P点的光程差仍然为零;由以上分析,选项B正确;

答案：B

总结升华：本题主要考查是否了解双缝干涉中单缝和双缝的作用,知道托马斯·杨巧妙获得相干光源的方法;

14．光的衍射现象

14．用点燃的蜡烛照亮一个带有圆孔的遮光板,当圆孔的直径由数厘米逐渐减小为零的过程中,位于遮光板后面的屏上将依次出现的现象是：________,________,________,________;

答案：圆形光斑,蜡烛的倒像即小孔成像,中央是亮斑的圆形彩色衍射条纹,无光透过;

总结升华：当光传播过程遇到的障碍物或孔的尺寸远大于光的波长时,用几何光学的方法、规律处理问题或理解光的现象,当孔或障碍物尺寸小到可与光的波长相比拟时,应该用物理光学的方法、规律解决问题,几何光学的方法、规律不再适用

15．麦克斯韦电磁理论的运用

15．如图所示,氢原子中的电子绕核逆时针快速旋转,匀强磁场垂

直于轨道平面向外,电子运动的轨道半径r不变,若使磁场均匀增加,则

电子的动能

A．不变

B．增大

C．减小

D．无法判断

解析：由麦克斯韦电磁理论知,磁场均匀增加时,产生顺时针方向的大小不变的感应电场,

2020高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测十四机械振动与机械波光电磁波与相对论

【2019最新】精选高考物理一轮复习精选提分综合练单元检测十四机械振 动与机械波光电磁波与相对论 考生注意： 1.本试卷共4页. 2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上. 3.本次考试时间90分钟，满分100分. 4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整. 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个选项正确，选对得4分，选错得0分) 1.(2016·北京理综·15)如图1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( ) 图1 2.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是( ) A.位移减小时，加速度减小，速度也减小 B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速 度方向与位移方向相同D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向 与速度方向相反3.图2中S为在水面上振动的波源，M、N是水面上的两块挡板，其中N板可以上下移

动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水面没有振动，为使A处水面也能发生振动， 可采用的方法是( ) 图2 A.使波源的频率增大 B.使波源的频率减小 C.移动N使狭缝的间距增大 D.移动N使其紧贴M挡板 4.(2016·四川理综·5)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图3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 isin r图象如图乙所示.则 ( ) 图3 A.光由A经O到B，n＝1.5 B.光由B经O到A，n＝1.5 C.光由A经O到B，n＝0.67 D.光由B经O到A，n＝0.67 5.在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 Hz.将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉.下列说法中正确的是( ) A.操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大 B.操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波 C.操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率 D.操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，且适当增大其输出功率 6.(2017·北京理综·14)如图4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( ) 图4

2020版高考物理粤教版大一轮复习练习：第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 本章综合能力提升练

本章综合能力提升练 一、多项选择题 1.(2018·河北省衡水中学模拟)关于机械波、电磁波和相对论的下列说法中正确的是() A.机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定 B.假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变矮了 C.简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率 D.用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射 E.在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短 答案CDE 解析机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故A错误；火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮了，故B错误；简谐波的振动周期与传播周期相同，故单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列简谐波的频率，故C正确；光导纤维束是用全反射来传输图像信息的，故D正确；在真空中传播的两列电磁波，传播速度相同， 由v＝λ T＝λf知，频率越大，波长越短，故E正确. 2.(2018·湖北省黄冈中学三模)下列说法正确的是() A.对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去 B.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象 C.红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变 D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了光的干涉现象 E.不管光源与惯性参考系中的观察者是否存在相对运动，观察者观察到的真空中的光速都是不变的 答案ADE 解析对于同一障碍物，波长越大的光波越容易发生衍射现象，从而绕过障碍物，选项A正确；白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的色散现象，选项B错误；红光由空气进入水中，频率不变，颜色不变，波速减小，则波长变短，选项C错误；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了光的干涉现象，选项D正确；根据相对论原理可知，不管光源与惯性参考系中的观察者是否存在相对运动，观察者观察到的真空中的光速都是不变的，

高考物理新近代物理知识点之相对论简介经典测试题及答案(4)

高考物理新近代物理知识点之相对论简介经典测试题及答案(4) 一、选择题 1．关于相对论的下列说法中，正确的是（） A．宇宙飞船的运动速度很大，应该用相对论计算它的运动轨道 B．电磁波的传播速度为光速 C．相对论彻底否定了牛顿力学 D．在微观现象中，相对论效应不明显 2．下列说法正确的是（） A．以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值 B．物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围 C．相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定 D．经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值 3．以下说法正确的是（） A．核裂变与核聚变都伴有质量亏损，亏损的质量转化成能量 B．β射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的 C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系 D．原子核所含核子单独存在时的总质量不小于该原子核的质量 4．关于科学家在物理学上做出的贡献，下列说法正确的是 A．奥斯特发现了申磁感应现象B．爱因斯坦发现了行星运动规律 C．牛顿提出了万有引力定律D．开普勒提出了狭义相对论 5．下列说法正确的是________． A．机械波和电磁波都能在真空中传播 B．光的干涉和衍射说明光是横波 C．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测 D．狭义相对论指出，物理规律对所有惯性参考系都一样 6．下列关于近代物理的说法，正确的是 A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱 B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现 C．光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难 D．质能方程2 =揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方 E mc 程的科学家是卢瑟福 7．物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。以下叙述中，正确的说法是（） A．牛顿发现万有引力定律，并测出了万有引力常量 B．爱因斯坦提出：在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都一样 C．开普勒在牛顿万有引力定律的基础上，导出了行星运动的规律 D．由爱因斯坦的质能方程可知，质量就是能量，质量和能量可以相互转化

《机械波》测试题(含答案)

《机械波》测试题(含答案) 一、机械波选择题 1．以下有关波动和相对论内容的若干叙述正确的是( ) A．单摆的摆球振动到平衡位置时，所受的合外力为零 B．光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 C．波在传播的过程中，介质质点将沿波传播的方向做匀速运动 D．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化 2．一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，如图所示为A处质点的振动图像。当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是（） A．1.5m/s B．3.0m/s C．0.7m/s D．0.9m/s 3．一列波长大于3.6m的简谐横波沿直线方向由a向b传播，a、b相距6m， a 、b两质点的振动图象如图所示．由此可知 A．3 s末a、b两质点的位移相同 B．该波的波速为2 m/s C．该波的波长为4m D．该波由a传播到b历时1.5s 4．一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是（） A．2m/s B．3m/s C．4m./s D．5m/s 5．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为 A．声波是纵波，光波是横波B．声波振幅大，光波振幅小 C．声波波长较长，光波波长很短D．声波波速较小，光波波速很大 6．甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则。

A．甲、乙两波的起振方向相同 B．甲、乙两波的频率之比为3:2 C．甲、乙两波在相遇区域会发生干涉 D．再经过3s，平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置 E.再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点加速度方向向上 7．一列简谐波沿x正方向传播，振幅为2cm，周期为T，如图所示，在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移大小都是3cm，但运动方向相同，其中质点a沿y轴负方向运动，下列说法正确的是（） A．该列波的波长可能为75cm B．该列波的波长可能为45cm C．当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负 D．在 2 3 t T 时刻，质点b的速度最大 8．如图所示，在x轴上传播的一列简谐横波，实线表示t＝0时刻的波形图，虚线表示在t ＝0.2s时刻的波形图。已知该波的波速是80m/s，则下列说法正确的是（） A．波长是10m B．周期是0.15 s C．波可能沿x轴正方向传播 D．t＝0时，x＝4m处的质点速度沿y轴负方向 9．如图所示，一列简谐波向右以4 m/s 的速度传播，振幅为A。某一时刻沿波的传播方向上有a、b两质点，位移大小相等，方向相同.以下说法正确的是（）

高考物理一轮复习电磁波与相对论机械波习题新人教

第十三章 第2讲 机械波 1．(2020·天津卷)手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L 。t ＝0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是导学号 21992840( C ) A ．该简谐波是纵波 B ．该简谐波的最大波长为2L C ．t ＝T 8时，P 在平衡位置上方 D ．t ＝3T 8 时，P 的速度方向竖直向上 [解析] 振动方向与传播方向垂直，故该简谐波是横波，A 错误；根据“下坡上”判断，P 距离O 的最近距离L ＝14λ，所以最大波长等于4L ，B 错误；经过14T ，P 位于波峰，所以1 8T 时，P 在平衡位置上方， C 正确；在3 8 T 时，P 正在从波峰回到平衡位置，速度方向竖直向下，D 错误。 2．(2020·全国卷Ⅲ)(多选)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 ＝0.5s 时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s 。关于该简谐波，下列说法正确的是导学号 21992841( BCE ) A ．波长为2m B ．波速为6m/s C ．频率为1.5Hz D ．t ＝1s 时，x ＝1m 处的质点处于波峰 E ．t ＝2s 时，x ＝2m 处的质点经过平衡位置 [解析] 由图象可知简谐横波的波长为λ＝4m ，A 项错误；波沿x 轴正向传播，t ＝0.5s ＝3 4T ，可得 周期T ＝23s 、频率f ＝1T ＝1.5Hz ，波速v ＝λ T ＝6m/s ，B 、C 项正确；t ＝0时刻，x ＝1m 处的质点在波峰， 经过1s ＝3 2 T ，一定在波谷，D 项错误；t ＝0时刻，x ＝2m 处的质点在平衡位置，经过2s ＝3T ，质点一定

第15章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

第十五章 综合过关规范限时检测 满分100分，考试时间60分钟。 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。1～4题为单选，5～8题为多选，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分) 1．下列相关说法中，正确的是导学号 51343557( D ) A ．只要是波，都能发生衍射、干涉和偏振现象 B ．火车过桥要慢开，目的是使驱动力的频率远大于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁 C ．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波 D ．由爱因斯坦的狭义相对论可知，质量、长度和时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的 [解析] 只要是波，都能发生衍射、干涉现象，而只有横波才能产生偏振现象，故A 错误；火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，故B 错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，均匀变化的电场不能产生电磁波，故C 错误；由爱因斯坦的狭义相对论可知，质量、长度和时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的，故D 正确。 2.质点以坐标原点O 为中心位置在y 轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为1.0m/s ，起振后0.3s 此质点立即停止运动，再经过0.1s 后的波形图为导学号 51343558( A ) [解析] 根据振动图象得知，t ＝0时刻质点沿y 轴正方向振动，即波源的起振方向沿y 轴正方向，则介质中各质点的起振方向均沿y 轴正方向，与波源质点振动方向相同。起振后 0.3s 此质点立即停止运动，形成34 λ的波形。由振动图象读出周期T ＝0.4s ，波长λ＝v T ＝0.4m ，

高中物理【光、电磁波、相对论】专题分类典型题(带解析)

高中物理 一、【光的折射 全反射】典型题 1．(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ，则() A．该介质对此单色光的折射率为1 sin θ B．此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍 D．此单色光在该介质中的频率是真空中的1 sin θ 解析：选ABC．介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率n＝ 1 sin θ，A正确；此单色 光在介质中的传播速度v＝c n ＝ c sin θ，B正确；波长λ＝v f ＝c sin θ c λ0 ＝λ0sin θ，C正确；光的 频率是由光源决定的，与介质无关，D错误． 2．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是() A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大 解析：选A．光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对，B 错；频率大的光，波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错． 3．如图所示，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 aλb，n a>n b

解析：选B ．一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长．所以λa >λb ，n a

高三物理一轮复习 光学 电磁波 相对论(含高考真题)

咐呼州鸣咏市呢岸学校 14 光学电磁波相对论1.[2021·卷Ⅰ] [物理——3­4] 如图1­，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于全反射的临界角，水的折射率为4 3 . 图1­ (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．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保存1位有效数字)． 解析： (i)如图，设到达池边的光线的入射角为i，依题意，水的折射率n＝4 3 ，光线的折射角θ＝90°， 由折射律有 n sin i＝sin θ①由几何关系有 sin i＝ l l2＋h2 ② 式中，l＝3 m，h是池内水的深度，联立①②式并代入题给数据得 h＝7 m≈ m ③ (ii)设此时救生员的眼睛到池边的距离为x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射律有 n sin i′＝sin θ′④ 式中，i′是光线在水面的入射角．设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a，由几何关系有 sin i′＝ a a2＋h2 ⑤ x＋l＝a＋h′⑥

式中h ′＝2 m ，联立③④⑤⑥式得 x ＝⎝⎛⎭ ⎫3723－1 m ≈0.7 m ⑦ 2．[2021·卷Ⅲ] [物理——3­4] 如图1­所示，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的 32倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角． 图1­ 解析：设球半径为R ，球冠底面中心为O ′，连接OO ′，那么OO ′⊥AB .令∠OAO ′＝α，有 cos α＝O ′A OA ＝32R R ① 即α＝30° ② 由题意MA ⊥AB 所以∠OAM ＝60° 设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如下图．设光线在M 点的入射角为i 、折射角为r ，在N 点的入射角为i ′，反射角为i ″，玻璃折射率为n .由于△OAM 为边三角形，有 i ＝60° ④ 由折射律有sin i ＝n sin r ⑤ 代入题给条件n ＝3得r ＝30° ⑥ 作底面在N 点的法线NE ，由于NE ∥AM ，有i ′＝30° ⑦ 根据反射律，有i ″＝30° ⑧ 连接ON ，由几何关系知△MAN ≌△MON ，故有∠MNO ＝60°⑨ 由⑦⑨式得∠ENO ＝30° ⑩ 于是∠ENO 为反射角，ON 为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，经一次反射后

2021年广东省新高考物理总复习测试卷：机械振动与机械波光电磁波与相对论(附答案解析)

2021年广东省新高考物理总复习测试卷 机械振动与机械波光电磁波与相对论 考生注意： 1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共4页． 2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上． 3．本次考试时间90分钟，满分100分． 4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整． 第Ⅰ卷(选择题，共44分) 一、选择题(本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中有多项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分) 1．下列说法中正确的是() A．声波是横波 B．机械波可以在真空中传播 C．光的干涉和衍射现象表明了光具有波动性 D．质点做简谐运动，其速度增大，加速度一定减小 E．当驱动力频率等于振动系统的固有频率时，振动系统的振幅最大 2．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．要有效的发射电磁波，振荡电路必须采用开放电路且要有足够高的振荡频率 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 3．如图1甲所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，据图乙，下列关于女同学的感受的说法正确的是()

甲 乙 图1 A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高 B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高 C．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调不变 D．女同学在点C向右运动时，她感觉哨声音调变高 E．女同学在点C向左运动时，她感觉哨声音调变低 4．振动周期为T，振幅为A，位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点p，关于质点p振动的说法正确的是() A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于他离波源的距离 E．若p点与波源距离s＝v T，则质点p的位移与波源的相同 5.彩虹产生的原因是光的色散，如图2所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b为两种单色光，以下说法正确的是() 图2 A．a、b光在水珠中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长 B．水珠对a光的折射率大于对b光的折射率 C．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距

高中物理专题练习-机械振动、机械波、电磁波、光、相对论

高中物理专题练习-机械振动、机械波、电磁波、光、相对论 机械振动与机械波 1. (1)一列沿着x 轴正方向传播的横波， 在t=0时刻波形如图甲所示.图甲中某质点振动图象 如图乙所示. 质点N 的振幅是 m ，振动周期为 s ．图 乙表示质点 (从质点K 、L 、M 、N 中选填) 的振动图象.该波的波速为 m ／s 。从t=0 时刻起N 点的振动方程为 cm 2.描述筒谐运动特征的公式是 x= ．自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下，若不考虑 空气阻力及在地面反弹时的能量损失．此运动 (填“是”或“不是”) 简谐运动。 3. 在0t =时刻，质点A 开始做简谐运动，其振动图象如图所示．质点A 振动的周期是_______s ；t =8 s 时，质点A 的运动沿y 轴的_______方向(填“正” 或“负”)；质点B 在波的传播方向上与A 相距16 m ，已知波的传播速度为 2rn/s ，在9 s t =时，质点B 偏离平衡位置的位移是________cm ． 4.有以下说法：_____________ ①火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁 ②单摆的摆球振动到平衡位置时，所受的合外力为零 ③把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长 ④弹簧振子的位移随时间变化的表达式是sin2x t π=，则在0.3s~0.4 s 的时间内，振子的速率 在增大 ⑤一弹簧振子作简谐振动，周期为T ，若t 时刻和（t ＋Δt ）时刻振子运动位移的大小相等、 方向相同，则Δt 一定等于T 的整数倍 其中正确的是 A. ①④ B. ①②④⑤ C. ②③④⑤ D. ④⑤ 5.下列说法正确的是 _____________ A ．在波动中,振动相位总是相同的两个质点间的距离叫做波长 B ．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 C ．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 D ．振动的图象表示的是介质中某个质点在不同时刻对平衡位置的位移 6.下列说法正确的是 _____________ A.在波的干涉中，振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处 B ．医院中用于检查病情的“B 超”利用了电磁波的反射原理 C.甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到 的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率 ；哈勃太空望远镜发现所接受到的来自于遥远 星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长 （称为哈勃红移），这说明该星系正在远离我们而去 D ．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出 反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应 7．如图为一列沿x 轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形图．已知波速为10m/s ， 图中P 质点所在位置的横坐标为5.5m ，则其振动周期为_______，振动方程为 ______________．当t=0.6s 时，P 质点的位移为__________,路程为 _________________.经____________________s ，P 质点到达波谷处。

高考物理一轮复习 第十四章 机械震动 机械波 光 电磁波 相对论简介 第四讲 光的波动性 电磁波 相

第四讲 光的波动性 电磁波 相对论 一、单项选择题 1．(2016·高考卷)如下说法正确的答案是( ) A ．电磁波在真空中以光速c 传播 B ．在空气中传播的声波是横波 C ．声波只能在空气中传播 D ．光需要介质才能传播 解析：电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，在真空中的传播速度为c ，A 正确；声波是纵波，能够在固体、液体、气体中传播，B 、C 错误；光属于电磁波，光可以在真空中传播，也可以在介质中传播，D 错误． 答案：A 2．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源S ，它发出的是两种不同颜色的a 光和b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a 、b 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a 光的颜色(见图乙)．如此以下说法中正确的答案是( ) A ．a 光的频率比b 光的大 B ．水对a 光的折射率比b 光的大 C ．a 光在水中的传播速度比b 光的大 D ．在同一装置的杨氏双缝干预实验中，a 光的干预条纹比b 光的窄 解析：由题图乙可知a 光发生全反射的临界角大，由sin C ＝1n 可知a 光的折射率小，即频率小，波长长，应当选项A 、B 错误；由v ＝c n 可知选项C 正确；由Δx ＝L d λ可知选项D 错误． 答案：C 3.(2017·四川成都月考)彩虹的产生原因是光的色散，如下列图为太 阳光射到空气中小水珠时的局部光路图，其中a 、b 为两种单色光．以下

说法正确的答案是( ) A ．在真空中a 光波长小于b 光波长 B ．a 光频率小于b 光频率 C ．在同一玻璃中a 光速度小于b 光速度 D ．用同一双缝干预装置看到的a 光干预条纹间距比b 光干预条纹间距窄 解析：当太阳光射到空气中的小水珠时，a 、b 两种单色光入射角一样，b 光的折射角小于a 光，即b 光偏折程度大，所以n b ＞n a ，易知f b ＞f a ，λb ＜λa ，v b ＜v a ，由Δx ＝L d λ知，条纹间距Δx a ＞Δx b ，应当选B. 答案：B 4．(2017·安徽合肥模拟)如下列图，两束平行单色光a 、b 从空气射入玻璃三棱镜，出射光为①和②，对这两束光，如 下说法正确的答案是( ) A ．出射光①是a 光 B ．在该三棱镜中a 光的传播速度比b 光的大 C ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光的临界角比b 光的小 D ．分别通过同一双缝干预装置，a 光形成的相邻亮条纹间距大 解析：由图可知，a 光的偏折角大于b 光的偏折角，故a 光的折射率大于b 光的折射率，通过三棱镜右侧面后a 光的偏折程度较大，如此知出射光①是b 光，故A 错误．根据v ＝c n 分 析知，在该三棱镜中a 光的传播速度比b 光的小，故B 错误．根据sin C ＝1n 分析知，a 光的临界角比b 光的小，故C 正确．a 光的折射率大于b 光的折射率，如此a 光的频率大于b 光的频率，a 光的波长小于b 光的波长，而双缝干预条纹的间距与波长成正比，如此分别通过同一双缝干预装置，a 光形成的相邻亮条纹间距小，故D 错误． 答案：C 二、多项选择题 5．(2017·重庆巴蜀中学月考)如下说法中正确的有( ) A ．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的 B ．水面上的油膜呈现彩色是光的干预现象 C ．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D ．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率

2020届人教版高中物理高考一轮复习第十二章《机械振动与机械波 光 电磁波与相对论》测试卷

第十二章《机械振动与机械波 光 电磁波与相对论》测试卷 一、单选题(共15小题) 1.如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则( ) A ． 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 s B ． 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25 s C ． 当摇把转速为240 r/min 时，弹簧振子的振幅最大，若减小摇把转速，弹簧振子的振幅一定减小 D ． 若摇把转速从240 r/min 进一步增大，弹簧振子的振幅也增大 2.假设地面上有一列火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是( ) A ． 这个人是一个矮胖子 B ． 这个人是一个瘦高个子 C ． 这个人矮但不胖 D ． 这个人瘦但不高 3.如图所示，闭合开关S ，待电容器充电结束后，再打开开关S ，用绝缘工具使电容器两极板距离稍稍拉开一些，在电容器周围空间( ) A ． 会产生变化的磁场 B ． 会产生稳定的磁场 C ． 不会产生磁场 D ． 会产生振荡的磁场 4.劲度系数为20 N/cm 的弹簧振子，小球的质量为0.5 kg ，它的振动图象如图所示，在图中A 点对应的时刻( ) A ． 振子的加速度为10 m/s 2，方向指向x 轴的负方向 B ． 振子的速度方向指向x 轴的负方向 C ． 小球的振幅0.25 cm D ． 在0～4 s 内振子通过的路程为0.35 cm ，位移为0

5.通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，瀑布在阳光下呈现的彩虹以及太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，这些现象分别属于( ) A ． 光的衍射、色散和干涉现象 B ． 光的干涉、衍射和色散现象 C ． 光的干涉、色散和衍射现象 D ． 光的衍射、干涉和色散现象 6.下图是一列沿着x 轴正方向传播的横波在t ＝0时刻的波形图．已知这列波的周期T ＝2.0 s ．下列说法正确的是( ) A ． 这列波的波速v ＝2.0 m/s B ． 在t ＝0时，x ＝0.5 m 处的质点速度为零 C ． 经过2.0 s ，这列波沿x 轴正方向传播0.8 m D ． 在t ＝0.3 s 时，x ＝0.5 m 处的质点的运动方向为y 轴正方向 7.下列声学现象属于多普勒效应的是( ) A ． 有经验的战士可以根据炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远离他 B ． 敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉也能发出声音 C ． 敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱 D ． 屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声 8.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 9.如图所示为弹簧振子的振动图象，根据此振动图象不能确定的物理量是( ) A ． 周期 B ． 振幅 C ． 频率 D ． 最大回复力 10.下列哪些不是“相对论”的内容( ) A ． 狭义相对性原理 B ． “尺缩效应” C ． 时钟变慢 D ． 质量不变，因为它是物体的固有属性，与运动状态无关 11.关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( )

章末检测1：机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

第十二章机械振动与机械波光电磁波与相对论 (时间：90分钟满分：100分) 温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己． 第Ⅰ卷(选择题，共60分) 一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．有的小题给出的几个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的几个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分) 1．(2015届北京市朝阳区高三期末考试)一列沿直线传播的简谐横波，其传播速度为80 m/s，波源的振动图象如图所示，则这列波的波长和频率分别为() A．800 m,10 Hz B．8 m,10 Hz C．8 m,1 Hz D．4 m,20 Hz 2．(2015届保定市高三模拟)如图所示，一列简谐横波在z轴上传播，t时刻的波形图如图b所示，质点A从(t＋0.3)s时刻开始计时，振动图象如图a所示，若设＋y方向为振动正方向，则下列说法中正确的是() A．该简谐横波沿x轴负方向传播 B．该简谐横波波速为10 m/s C．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸定比4 m大得多D．在(t＋0.5)s时刻，质点A的加速度比质点B的大 E．从时刻t再经过0.4 s，质点A沿x轴正方向迁移0.8 m 3．(2015届河南天一大联考高三阶段测试)一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2 cm，已知在t＝0时刻相距30 m的两质点a、b的位移都是1 cm，但运动方向相反，其中质点a 沿y轴负向，如图所示，下列说法正确的是()

高考物理一轮复习(练习)：第十五章机械振动与机械波光电磁波与相对论含解析(1)

选修3－4第十五章第2讲 一、选择题(本题共8小题，1～3题为单选，4～8题为多选) 1．(2016·陕西西安期末)如图所示，一产生机械波的波源O正在做匀速直线运动，图中的若干个圆环表示同一时刻的波峰分布，为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高，则应该把传感器放在导学号51343488(D) A．A点B．B点 C．C点D．D点 [解析]根据多普勒效应，当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大，如果二者远离，观察者接收到的频率减小。为了使静止的频率传感器能接收到波的频率最高，频率传感器与机械波波源应该相互靠近，频率传感器应该放在D点位置，所以D项正确。 2．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来减弱高速气流产生的噪声。干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到减弱噪声的目的。若Δr＝r2－r1，则Δr等于导学号51343489(C) A．波长的整数倍B．波长的奇数倍 C．半波长的奇数倍D．半波长的偶数倍 [解析]根据波的干涉，两列波的路程差等于半波长的奇数倍时，叠加后减弱，从而达到减弱噪声的目的，C正确。 3．在某一均匀介质中，由波源O发出的简谐横波沿x轴正、负方向传播，某时刻的波形如图所示，其波速为5m/s，振幅为20cm。下列说法正确的是导学号51343490(B)

A ．波的频率与波源的频率无关 B ．此时P 、Q 两质点振动方向相同 C ．再经过0.5s ，波恰好传到坐标为(－5m,0)的位置 D ．能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz [解析] 波的频率等于波源振动的频率，A 错误；根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知，关于O 点对称的两点在同一时刻的振动情况相同，该时刻P 、Q 两点均向下振动，B 正确；T ＝λ v ，解得T ＝0.4s ，再过t ＝0.5s ＝11 4 T ，波传播距离 为s ＝54λ＝2.5m ，波恰好传到坐标为(－5.5m,0)的位置，C 错误；该波的频率f ＝1 T ＝2.5Hz ，D 错误。 4．(2017·陕西省西安地区八校高三年级联考)一列简谐横波，在t ＝0.6s 时刻的图象如图甲所示，此时，P 、Q 两质点的位移均为－1cm ，波上A 质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是导学号 51343491( ABD ) A ．这列波沿x 轴正方向传播 B ．这列波的波速是503 m/s C ．从t ＝0.6s 开始，紧接着的Δt ＝0.6s 时间内，A 质点通过的路程是10m D ．从t ＝0.6s 开始，质点P 比质点Q 早0.4s 回到平衡位置 E ．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m 的障碍物不能发生明显衍射现象 [解析] 由图乙读出t ＝0.6s 时刻质点A 的速度方向沿y 轴负方向，由图甲判断出波的传播方向为x 轴正方向，A 正确；由图甲读出该波的波长为λ＝20m ，由图乙知周期为T ＝1.2s ，则波速为v ＝λT ＝201.2m/s ＝ 50 3m/s ，B 正确；Δt ＝0.6s ＝0.5T ，质点做简谐运动时，在一个周期内质点A 通过的路程是4倍振幅，则经过Δt ＝0.6s ，A 质点通过的路程是s ＝2A ＝2×2cm ＝4cm ，C 错误；图甲中图示时刻质点P 沿y 轴正方向运动，质点Q 沿y 轴负方向运动，所以质点P 比质点Q 早回到平衡位置，由图甲知，P 与Q 的相位差Δφ＝2 3π， 相差时间Δt ′＝Δφ 2πT ＝0.4s ，D 正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物比波长的尺寸小或相差不多，由于 障碍物的尺寸为10m ，小于波长20m ，E 错误。 5．(2016·山东泰安一模)如图为一列简谐横波某时刻的波形图，介质中有P 、Q 、M 三个质点，此时的

高考物理大一轮专题复习：专题13 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 实验14、105、106(含答案)

实验十四、十五、十六 非选择题 1．根据单摆周期公式T ＝2πl g ，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图KS14­1甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆． (1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________mm ． 图KS14­1 (2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________． A ．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 B ．摆球尽量选择质量大些、体积小些的 C ．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 D ．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt 即为单摆周期T E ．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平 衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt ，则单摆周期T ＝Δt 50 2．(2015年天津卷)某同学利用单摆测量重力加速度． ①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是( ) 图KS14­2 A ．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B ．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C ．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大 ②如图KS14­2所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1 m的单摆，实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝____________． 3．小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图KS14­3所示，他进行的主要步骤是： A．用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d. B．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC. C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置． D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.则： (1)小明利用实验数据计算此玻璃砖折射率的表达式为n＝________． (2)关于上述实验，以下说法正确的是________． A．在∠BOC的范围内，改变入射光线PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点B．左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2 C．左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2 D．要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角 图KS14­3图KS14­4 4．如图KS14­4所示，在双缝干涉实验中，已知SS1＝SS2，且S1、S2到光屏上P点的路程差Δs＝1.5×10－6 m． (1)当S为λ＝0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成________条纹． (2)当S为λ＝0.5 μm的单色光源时，在P点处将形成________条纹．(均选填“亮”或“暗”) 5．在观察光的双缝干涉现象的实验中： (1)将激光束照在如图KS14­5乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的

高考物理新近代物理知识点之相对论简介经典测试题附答案解析(1)

高考物理新近代物理知识点之相对论简介经典测试题附答案解析(1) 一、选择题 1．有兄弟两人，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，该现象的科学解释是( ) A．哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了 B．弟弟思念哥哥而加速生长了 C．由相对论可知，物体速度越大，物体上的时间进程越慢，生理进程也越慢 D．这是神话，科学无法解释 2．下列说法不正确的是（） A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉 B．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象 C．光的偏振现象证实了光是横波。 D．不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的 3．如图所示，一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大（） A．摩托车B．有轨电车C．两者都增加D．都不增加 4．关于相对论效应，下列说法中正确的是（） A．我们观察不到高速飞行火箭的相对论效应，是因为火箭的体积太大 B．我们观察不到机械波的相对论效应，是因为机械波的波速近似等于光速 C．我们能发现微观粒子的相对论效应，是因为微观粒子的体积很小 D．我们能发现电磁波的相对论效应，因为真空中电磁波的波速是光速 5．有关宇宙的理解，下列说法中正确的是（） A．质量越大的恒星寿命越长 B．太阳发出的光和热来自于碳、氧等物质的燃烧 C．在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高 D．由于光速有限，因此观察遥远的天体就相当于观察宇宙的过去 6．假设地面上有一列火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是( )． A．这个人是一个矮胖子 B．这个人是一个瘦高个子 C．这个人矮但不胖 D．这个人瘦但不高 7．如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()