高考物理一轮复习 第十二章 波与相对论章节同步练习（选修3-4）-人教版高三选修3-4物理试题VIP免费

第十二章波与相对论[备考指南]考点内容要求考点内容要求一、机械振动简谐运动Ⅰ四、光的波动性电磁波相对论光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ简谐运动的公式和图像Ⅱ变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播Ⅰ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ电磁波的产生、发射和接收Ⅰ二、机械波机械波Ⅰ电磁波谱Ⅰ横波和纵波Ⅰ狭义相对论的基本假设Ⅰ横波的图像Ⅱ质速关系、质能关系Ⅰ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅱ相对论质能关系式Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ实验十四探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度多普勒效应Ⅰ三、光的折射全反射光的折射定律Ⅱ实验十五测定玻璃的折射率折射率Ⅰ实验十六用双缝干涉测光的波长全反射、光导纤维Ⅰ把握考情找规律：从近几年的高考试题来看，对本章内容主要考查简谐运动的图像、波动图像以及波的传播规律等；另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等知识为主。明热点：预计在2016年高考中，对本部分内容的考查仍将以图像为主，考查振动和波动问题；并以光的折射和全反射为重点考查光学知识。第1节机械振动(1)简谐运动是匀变速运动。(×)(2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。(√)(3)振幅等于振子运动轨迹的长度。(×)(4)简谐运动的回复力可以是恒力。(×)(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。(√)(6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。(×)(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。(√)(8)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。(×)要点一简谐运动1．动力学特征F＝－kx，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数。2．运动学特征简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反。3．运动的周期性特征相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同。4．对称性特征(1)相隔或(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反。(2)如图1211所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等。图1211(3)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO＝tOP′(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO。5．能量特征振动的能量包括动能Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒。[典例1](2014·浙江高考)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A．0.5sB．0.75sC．1.0sD．1.5s[解析]由于振幅A为20cm，振动方程为y＝Asinωt(从游船位于平衡位置时开始计时，ω＝)，由于高度差不超过10cm时，游客能舒服登船，代入数据可知，在一个振动周期内，临界时刻为t1＝，t2＝，所以在一个周期内能舒服登船的时间为Δt＝t2－t1＝＝1.0s，选项C正确。[答案]C[典例2](多选)一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。t＝0时刻振子的位移x＝－0.1m；t＝s时刻x＝0.1m；t＝4s时刻x＝0.1m。该振子的振幅和周期可能为()A．0.1m，sB．0.1m,8sC．0.2m，sD．0.2m,8s[思路点拨](1)题目中所对应的情况有几种可能？提示：由题目所给条件可知有两种可能。①开始速度指向平衡位置。②开始速度背离平衡位置。(2)请作出示意图，并在图中找出对应几个时刻的振子位置。提示：[解析]若振子的振幅为0.1m，(s)＝(n＋)T，则周期最大值为s，A项正确，B项错；若振子的振幅为0.2m，由简谐运动的对称性可知，当振子由x＝－0.1m处运动到负向最大位移处再反向运动到x＝0.1m处，再经n个周期时所用时间为s，则(＋n)T＝(s)，所以周期的最大值为s，且t＝4s时刻x＝0.1m，故C项正确；当振子由x＝－0.1m经平衡位置运动到x＝0.1m处，再经n个周期时所用时间为s，则(＋n)T＝(s)，所以此时周期的最大值...