2015届高考物理第二轮冲关复习题6.doc
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4、律及振动图像;波动图像;波长、波速和频率及其相互关系;光的折射及全反射等。加强对基本概念和基本规律的理解,抓住波的产生和传播以及振动和波动图像、光的折射定律这两条主线,强化训练,提高对典型问题的分析能力。考向一振动图像与波动图像的综合应用 (选择题)1.波速、波长、周期、频率的关系vf。2机械波传播的特点(1)传播速度由介质决定。(2)波上各质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动,只是沿传播方向振动依次落后。(3)波传播的只是振动形式和能量,质点并不随波迁移。(4)波的传播方向和波上各质点的振动方向可以相互判断,常用的方法有“上下坡法”,其方法是:沿波的传播速度的方向看,“上坡”的点向下振动,“
5、下坡”的点向上振动,简称“上坡下,下坡上”。(5)每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向相同。3振动图像和波动图像的对比分析(2014全国新课标)图(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x2 m的质点。下列说法正确的是()A波速为0.5 m/sB波的传播方向向右C02 s时间内,P运动的路程为8 cmD02 s时间内,P向y轴正方向运动E当t7 s时,P恰好回到平衡位置解析根据图像可知:该波的波长2 m,周期T4 s,故波速v0.5 m/s,A正确;从图(b)中可知:x1.5 m处的质点在t2 s时,其在平衡位置沿y轴
6、负向运动,在图(a)中,沿波的传播方向,“下坡向上,上坡向下”,故该波的传播方向向左,B错误;02 s,P运动的路程s4A8 cm,C正确;02 s,P从正向最大位移处运动到负向最大位移处,即沿y轴负向运动,D错误;当t7 s时,P点从图示(t2 s)经历了5 s,即T,到达平衡位置,E正确。答案ACE感悟升华巧解波动图像与振动图像综合问题的基本方法求解波动图像与振动图像综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法:(1)分清振动图像与波动图像,此问题最简单,只要看清横坐标即可,横坐标为x则为波动图像,横坐标为t则为振动图像。(2)看清横、纵坐标的单位,尤其要注意单位前的数量级。(3)找准波动图
7、像对应的时刻。(4)找准振动图像对应的质点。1(2014北京高考)一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为,周期为T。t0时刻的波形如图甲所示,a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是()At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图乙可以表示质点a的振动D图乙可以表示质点b的振动解析:选D根据题图甲所示的波动图像,由于波沿x轴正方向传播,t0时刻质点a速度为零,质点b速度最大,即t0时刻质点a的速度比质点b的速度小,A错误;由于t0时刻质点a位移最大,所受回复力最大,加速度最大,质点b处于平衡位置,位移为零,回复力为零,加速度为零,所以t0
8、时刻质点a的加速度比质点b的大,B错误;根据题图甲所示的波动图像,由于波沿x轴正方向传播,t0时刻,质点a从正的最大位移处向下运动,质点b从平衡位置向下运动,所以题图乙可以表示质点b的振动,C错误,D正确。2(2014四川高考)如图所示,甲为t1 s时某横波的波形图像,乙为该波传播方向上某一质点的振动图像,距该质点x0.5 m处质点的振动图像可能是()解析:选A根据振动与波动的关系解决问题。(法一)若波沿x方向传播,则t0时的波形图如图甲虚线所示,则质点P的振动图像为题中乙图所示。距P点0.5 m的质点的位移y0,且向下运动,或y0,且向上运动;若波沿x方向传播,则t0时的波形图如图甲虚线所示
9、,则质点Q的振动图像为题中乙图所示。距Q点0.5 m的质点的位移y0,且向上运动,或y0,且向下运动。所以选项A正确。甲(法二)根据波形图像可得波长2 m,根据振动图像可得周期T2 s。两质点之间的距离x0.5 m。根据振动和波动之间的关系,则另一质点相对该质点的振动延迟T,如图乙所示,或者提前T,如图丙所示。符合条件的只有选项A。3(2013四川高考)图甲是一列简谐横波在t1.25 s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振,则图乙所示振动图像对应的质点可能位于()甲乙Aaxb BbxcCcxd Ddxe解析:选D根据所给波形图和c位置的质点比a位置的质点晚0.5 s起振,则该
10、列简谐横波的周期是T1 s,又根据周期和所给波形图能找到t0时的波形图(余弦图像),又根据所给振动图像可知,t0时所找质点应该位于平衡位置上方且向上振动,又结合t0时的波形图可知,所找质点可能位于dx光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图乙所示。乙由反射定律和几何关系得xOGxOCR射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出。答案:(1)R(2)见解析考向三光的波动性电磁波和相对论 (选择题)1光的波动性(1)必须明确光的干涉现象和光的衍射现象证明了光的波动性,光的偏振现象说明光为横波。(2)必须掌握光的干涉和光的衍射产生的条件:发生干涉的条件是两光源频率相等,相位差恒定
11、;发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。2对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解 3.狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。(2)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。4时间和空间的相对性“同时”的相对性:同时是相对的,与参考系的运动有关。(2014江苏高考)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是()A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源思路探究由双缝
12、干涉条纹间距公式x分析判断。解析根据x知,要使条纹间距变大,可减小双缝之间的距离d,增大光的波长(即降低光的频率)或增大双缝到屏的距离l,B正确,A、C、D错误。答案B感悟升华分析光的干涉现象“三注意”(1)干涉条件:两列相干波源频率相同、相位差恒定、振动方向在同一直线上。(2)明暗条纹的形成条件:rk (k0,1,2,3,),明条纹。r (k0,1,2,3,),暗条纹。(3)条纹间距:x。用双缝干涉实验测光的波长原理:x。8目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5
13、m之间B电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D波长越短的电磁波,反射性能越强解析:选ACD由公式vf可得,min m0.3 m,max m1.5 m,A正确;电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的,B错误;由雷达的工作原理可知C正确;波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,D正确。9(2014攀枝花模拟)下列现象中,属于光的衍射现象的是()A雨后天空出现彩虹B通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C一束白光通过三棱镜形成彩色光带D日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹解析:选B雨后天空出现彩虹是太阳光经过空气中悬浮的水珠时发生折射
14、和全反射而形成的,不是衍射,A错误;通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于单缝衍射,B正确;一束白光通过三棱镜形成彩色光带是因为组成白光的各单色光折射率不同而发生的色散,不是衍射,C错误;日光照在肥皂泡上在肥皂泡的前后表面两次发射的光叠加而产生干涉,彩色条纹属于干涉图样,D错误。1(2014成都质检)下列说法中正确的是()A做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关B泊松亮斑是光的干涉现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关D各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样,为3105 m/s解析:选C做简谐运动的质点,其振动能
15、量与振幅有关,A错误;泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象,B错误;真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关,C正确;各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样,为3108 m/s,D错误。2图(a)为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x4.0 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是()A在t0.10 s时,质点Q向y轴正方向运动B在t0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s
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