题型专练16　振动和波动 光学 电磁波--2021届高考物理二轮复习微专题专练（人教版）（解析版）

3.0 envi 2025-03-18 4 4 348.34KB 18 页 3知币
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题型专练 16　振动和波动 光学 电磁波
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.(热点情境)测温是防控新冠肺炎的重要环节。如图所示,在公共场所常用测温枪为出入人员测温,测温枪是
通过传感器接收红外线,得出感应温度数据的。使用时只要将测温枪靠近皮肤表面,修正皮肤与实际体温的
温差便能准确显示体温,下列说法正确的是(
　　
)。
A.测温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒
B.红外线是波长比紫外线长的电磁波
C.红外线的穿透能力很强,接受红外线照射是会伤害身体的
D.红外线的频率大于 X光的频率
【答案】B
【解析】 紫外线可用于杀菌消毒,红外线具有热效应,A项错误;由电磁波谱可知,红外线是波长比紫外
线长的电磁波,B项正确;红外线热作用很强,接受红外线照射是不会伤害身体的,C项错误;由电磁波谱可知,红
外线的频率小于 X光的频率,D项错误。
2.(2020 年北京市东城区二模)一列简谐横波沿 x轴正方向传播, t1=0和 t2=0.2 s 时的波形分别如图中实线和
虚线所示。已知该波的周期 T>0.2 s。下列说法正确的是(
　　
)。
A.波速一定为 0.4 m/s
B.振幅一定为 0.04 m
C.波长可能为 0.08 m
D.周期可能为 0.8 s
【答案】 A
【解析】
　
波从实线变为虚线,不管波向左传播还是向右传播都满足 Δt=
(
n+1
2
)
T,其中 n=0,1,2,3,…,又因
为题目中限定 T>0.2 s,由此可知 n应该取 0,可以解得 T=0.4 s,根据图像可知该波波长 λ=16 cm,振幅 A=2 cm,根
据波速与波长和周期的关系可得 v=
λ
T
=0.4 m/s,A项正确,B、C、D三项错误。
二、多项选择题：在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．
3.(2020 年唐山市高三期末)(多选)一束白光射到三棱镜的 O点,色散后在光屏上形成彩色光带,光带两侧分别
为a光和 b光,下列说法正确的是(
　　
)。
A.入射光以 O点为轴顺时针转动,光屏上 a光先消失
B.a光的折射率小于 b光的折射率
C.在真空中,a光的速度大于 b光的
D.在同一双缝干涉装置中,a光产生的干涉条纹比 b光的宽
E.在同一单孔衍射装置中,a光比 b光容易发生明显衍射现象
【答案】BDE
【解析】根据光的色散图可知,在介质中 a光的折射率小于 b光的折射率,根据 n=
c
v
可知,a光在介质中
的速度大于 b光在介质中的速度,但它们在真空中的速度大小是相同的,B项正确,C项错误;入射光以 O点为
轴顺时针转动时,光线从介质射出的入射角逐渐增大,b光从介质中射出时,折射角先达到 90°,所以 b光先消
失,
A项错误;同种介质中折射率小的光的波长长,根据条纹间距 Δx=
L
d
λ,波长长的光的干涉条纹宽,D项正确;
波长越长衍射现象越明显,E项正确。
4.(2020 年西安中学四模)(多选)图1为一列简谐横波在 t=0.10 s 时刻的波形图,P是平衡位置在 x=1.0 m 处的
质点,Q是平衡位置在 x=4.0 m 处的质点;图2为质点 Q的振动图像,下列说法正确的是(
　　
)。
A.在t=0.10 s 时,质点 Q向y轴正方向运动
B.在t=0.25 s 时,质点 P的加速度方向与 y轴正方向相同
C.从t=0.10 s 到t=0.25 s,该波沿 x轴负方向传播了 6 m
D.从t=0.10 s 到t=0.25 s,质点 P通过的路程为 30 cm
E.质点 Q做简谐运动的表达式为 y=0.10sin 10πt(国际单位)
【答案】BCDE
【解析】由y-t 图像可知,t=0.10 s 时质点 Q沿y轴负方向运动,A项错误;由y-t 图像可知,波的振动周期
T=0.2 s,由y-x 图像可知 λ=8 m,故波速 v=
λ
T
=40 m/s,根据振动与波动的关系知波沿 x轴负方向传播,则波在
0.10 s 到0.25 s 内传播的距离 Δx=vΔt=6 m,C项正确;t=0.25 s 时,波形图如图所示,
此时质点 P的位移沿 y轴负方向,而回复力、加速度方向沿 y轴正方向,B项正确;由于 Δt=0.15 s=
T,质
点P在其中的
1
2
T内路程为 20 cm,在剩下的
1
4
T内包含了质点 P通过最大位移的位置,故其路程小于 10 cm,因
此在 Δt=0.15 s 内质点 P通过的路程小于 30 cm,D项错误;由y-t 图像可知质点 Q做简谐运动的表达式为
y=0.10·sin
2π
0.2
t(m)=0.10sin 10πt(m),E项正确。
5.(改编)(多选)如图所示,一列简谐横波沿 x轴正方向传播,图中的实线和虚线分别是该波在 t1=0.02 s 和
t2=0.08 s 时刻的波形图。下列判断正确的是(
　　
)。
A.在t=0.02 s 时,x=0.9 m 处质点向 y轴负方向振动
B.该波的最大周期为 0.08 s
C.该波的最大周期为 0.16 s
D.波传播的波速可能为 120 m/s
E.波传播的波速可能为 235 m/s
【答案】ABE
【解析】 由图可知波长 λ=1.2 m。该波沿 x轴正方向传播,根据前一质点带动后一质点振动可知,t=0.02
s时x=0.9 m 处的质点向 y轴负方向振动,A项正确;由题意知
(
k+3
4
)
T=0.06 s,k=0,1,2,…,k=0时可得最大周期
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