第10讲 振动和波　光　电磁波.doc

1、优质文档优质文档专题五 振动和波 光 电磁波第 10 讲 振动和波 光 电磁波一、单项选择题1如图 51010 所示为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由 O 点从平衡位置开始起振向右传播的图象，屏上每一小格长度为 1 cm.在 t0 时刻横波发生器上能显示的波形如图 51010 所示因为显示屏的局部故障，造成从水平位置 A 到 B 之间(不包括 A、B 两处)的波形无法被观察到，但故障不影响波在发生器内传播此后的时间内，观察者看到波形相继传到 B、C处，在 t3 s 时，观察者看到 C 处恰好第 3 次(C 开始起振记第 1 次)出现平衡位置，则该波的波速不可能是 ( )图 51010A6.

2、0 cm/s B8.0 cm/sC10.0 cm/s D12.0 cm/s解析 由波动图象知波长为 12 cm，在 t3 s 时，观察者看到 C 处恰好第 3 次(C 开始起振记为第 1 次)出现平衡位置，第 1 次是恰好传到，第 3 次向波的传播方向传播了一个波长，有可能从 A 开始向右传播，vx/t (24612)/3 cm/s10 cm/s，也有可能从 B 开始向右传播，v x/t cm/s6 24 6 123cm/s，也可能从 A、B 间某一位置开始向右传播，此时波速介于 6 cm/s 和 10 cm/s 之间， 选 D.答案 D2下列说法中正确的是 ( )优质文档优质文档A机械波和电

3、磁波都能在真空中传播，都满足 v 公式TB变化的电场可以产生变化的磁场C用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D光、电磁波、机械波都可以产生干涉、衍射现象解析 机械波传播需要介质，电磁波可以在真空中 传播，它们都适用 v 公T式，A 错 ；均匀 变化的电场 可产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，B 错；紫外线照射有 荧光效应，C 错；光是一种 电磁波，电磁波和机械波都可以产生干涉和衍射，D 对答案 D3(2013浙江六校联考，15)一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图 51011所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P 上形成彩色光带下

4、列说法正确的是 ( )图 51011A红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长B光带从左到右排列顺序为红紫C如果 逐渐减小时，则紫光最先消失D无论 多大，各色光都能从玻璃砖中射出解析 玻璃对紫光的折射率 n 紫 大于红光的折射率 n 红 ，射出玻璃砖后向远离法线的方向偏折，紫光偏折程度最大，B 错；由 v 知 A 项错；由 sin C 知cn 1nC 项正确，D 项错答案 C4(2013四川理综， 5)图 51012 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 51013 所示振动图像对应的质点可能位于 ( )优质文档优质文档

5、图 51012图 51013Aaxb BbxcCcx d Ddxe解析 c 位置的 质点比 a 位置的晚 0.5 s 起振，与波形图相结合分析可知：周期 T20.5 s1 s，波沿 x 轴正向传播由振 动图像可知，在 t1.25 s 时，此质点的振动方向沿 y 轴的 负向且靠近平衡位置， 结 合波形图并由“上、下坡法”可知，振动图像对应的质点可能在 0xa 和 dxe 两区域内，选项D 正确答案 D二、多项选择题5如图 51014 所示为一列在均匀介质中沿 x 轴正方传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为 2 m/s.则以下说法正确的是 ( )图 51014A质点 P 此时刻的振动方向沿 y

6、轴负方向BP 点振幅比 Q 质点振幅小C经过 t4 s，质点 P 将向右移动 8 mD经过 t 4 s，质点 Q 通过的路程是 0.4 m解析 波沿 x 轴正方向传播，此时刻质点 P 左边的点在某下方，故其振动方优质文档优质文档向沿 y 轴负方向，A 对；P 质点振幅与 Q 质点振幅相同，B 错；质点不随波迁移，C 错；T 2 s，所以 4 s 为两个周期，Q 质点通 过的路程等于 8A85 vcm0.4 m， D 对答案 AD6(2013浙江绍兴一模，18)蝙蝠在洞穴中飞来飞去，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲的频率高于 20 000 Hz，能持续 1 ms 或不到 1 ms 的短促

7、发射，且每秒重复发射数次已知蝙蝠在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑捕食的过程中，发出的超声波频率为 35 000 Hz，下列说法正确的是 ( ) 图 51015A蝙蝠发出的超声波属于电磁波B结合题图可知超声波频率比微波频率要高C超声波反射前后波速大小相等D蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率解析 超声波属于机械波，A 项错；由 f Hz310 10 Hz，知 Bc 310810 2项错；同种均匀介质中超声波的波速不变，C 项正确；因 为蝙蝠在向墙壁靠近，所以会更快地接收到返回的超声波，所以频率高， 这是多普勒效应， D 项正确答案 CD7.如图 51016 所示，沿 x 轴正方

8、向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200 m/s，下列说法中正确的是 ( )图 51016A图示时刻质点 b 的加速度正在减小优质文档优质文档B从图示时刻开始，经过 0.01 s，质点 a 通过的路程为 20 cmC若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为 50 HzD若该波传播中遇到宽约 4 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象解析 图示时刻质点 b 向下运动，质点的加速度正在增大，选项 A 错误；从图示时刻开始，经过 0.01 s，质点 a 通过的路程不是 20 cm，选项 B 错误；此波周期为 T 0.02 s，频率 为 50 Hz.若此波遇到另

9、一列波并发生稳定的干涉现v象，则另一列波的频率为 50 Hz，选项 C 正确；根据 发生明显衍射现象的条件，若该波传播中遇到宽约 4 m 的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项 D 正确答案 CD8(2013浙江嘉兴一模，18)一般认为激光器发出的是频率为 的“单色光” ，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率 是它的中心频率，它所包含的频率范围是 (也称频率宽度)其中 和 分别记为“上限频率”和“下限频率” 如图 51017 所示，某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的光分别记为 a 光和 b 光)由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成 角则下列说法正确的是

10、 ( ) 图 51017Aa 光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大B逐渐减小 角，a 光在液膜下表面先发生全反射Cb 光更容易发生明显的衍射现象D相同装置做双缝干涉实验，b 光产生的干涉条纹间距较小解析 由光的频率推知 nanb，a 光的偏折程度大，作光路图可知 A 项正确；由光路可逆原理知出射光与入射光平行，B 项错；b 光的波长大，更容易发生优质文档优质文档明显的衍射现象，C 项正确；由 x 知 D 项错Ld答案 AC三、非选择题9(2012浙江卷， 21)在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了 4 枚大头针，如图 51018 甲所示图 51018(1)在下面方框中画出

11、完整的光路图；(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n_(保留三位有效数字)(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了 8 枚大头针，如图乙所示图中 P1 和 P2 是同一入射光线上的2 枚大头针，其对应出射光线上的 2 枚大头针是 P3 和_(填“ A”或“B”)解析 (1)分别连 接玻璃砖两侧的大头针所在的点，并延长与玻璃砖边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中传播的方向光路如图所示优质文档优质文档(2)设方格纸上正方形的 边长为 1，光线的入射角为 i，折射角为 r，则 sin i0.798，si

12、n r 0.521.5.35.32 42 2.22.22 3.62所以玻璃的折射率 n 1.53.sin isin r 0.7980.521(3)由题图乙可知，光线 P1P2 入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光 线过 P3 和 A.答案 (1)如解析图所示 (2)1.53( 说明：0.03 范围内都可 ) (3) A10现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和透红光的滤光片 E 等光学元件，要把它们放在图 51019 所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长图 51019(1)将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置

13、其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、_、A .(2)本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离优质文档优质文档在操作步骤时还应注意_和_.(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图 51020 甲所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，记下此时图 51020 乙图中手轮上的示数为_ mm，求得

14、相邻亮纹的间距 x 为_ mm.图 51020(4)已知双缝间距 d 为 2.0104 m，测得双缝到屏的距离 l 为 0.700 m，由计算式 _，求得所测红光波长为 _ nm.解析 (1)滤光片 E 是从白光中 选出单色红光，单缝 D 是获取线光源，双缝 B是获得相干光源，最后在毛玻璃屏 A 上成像所以排列顺序为：C、E 、D、B、A.(2)在操作步骤 时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必 须使缝平行；单缝、双缝间距离大约为 510 cm；要保证光源、 滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(3)螺旋测微器的 读数时应该：先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为 13.870 mm，图甲读数为 2.320 mm，所以相邻条纹间距 x mm2.310 mm.13.870 2.3205(4)由条纹间距公式 x 得：ld ，代入数值得：dxl6.610 7 m6.610 2 nm.优质文档优质文档答案 (1)E、D、B(2)使单缝和双缝间距约为 510 cm ，使单缝与双缝相互平行(3)13.870 2.310 (4) 6.610 2dxl