高考物理一輪復習（高手必備+萃取高招）專題16 選修部分（含17高考真題及解析）課件 選修34

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1、專題十六選修選修3 3-4 4親愛的學弟學妹們:本專題題型會以一道選擇題和一道計算題出現。復習要注意一下幾點:1.要通過抓住簡諧振動所具有的周期性、對稱性,掌握在簡諧運動中回復力、加速度、位移、速度這四個矢量的變化規(guī)律,進而聯系到振動圖象。2.解決波動問題時要深刻理解波的形成過程,注意波的周期性和多解性。3.解答波動圖象與振動圖象綜合類問題時要“一分、一看、二找”。(1)分清振動圖象與波動圖象;(2)看清橫、縱坐標的單位,尤其要注意單位前的數量級;(3)找準波動圖象對應的時刻,找準振動圖象對應的質點。4.幾何光學的核心概念是折射率,波動光學的核心概念是頻率。通過這兩個概念可聯系光的折射現象(全

2、反射現象、光的色散)、光的波動性(干涉、衍射)、電磁波(電磁振蕩、無線電波、電磁波譜)等知識,也可聯系光速、波長、臨界角等概念。復習中可以將這兩個概念以核心分類對比記憶。5.區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法:(1)根據條紋的寬度區(qū)分,雙縫干涉的條紋寬度相同,而單縫衍射的條紋中央亮條紋最寬,兩側的條紋逐漸變窄;(2)根據亮條紋的亮度區(qū)分,雙縫干涉條紋,從中央亮紋往兩側亮度變化很小,而單縫衍射條紋中央亮紋最亮,兩側的亮紋逐漸變暗。浙江大學建筑系張思遠考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43簡諧運動受迫振動1.(多選)(2016海南單科,16(1),4分)下列說法

3、正確的是 ()A.在同一地點,單擺做簡諧振動的周期的二次方與其擺長成正比B.彈簧振子做簡諧振動時,振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變C.在同一地點,當擺長不變時,擺球質量越大,單擺做簡諧振動的周期越小D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時,系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅動力的頻率E.已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期,就可知振子在任意時刻運動速度的方向考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練【答案】 ABD根據單擺周期公式: 可以知道,在同一地點,重力加速度g為定值,故周期的二次方與其擺長成正比,故選項A正確;彈簧振子做簡諧振動時,只有動能和勢能參與轉化,根據機械能守恒條件可以知道,

4、振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變,故選項B正確;根據單擺周期公式 可以知道,單擺的周期與質量無關,故選項C錯誤;當系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時,系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅動力的頻率,選項D正確;已知彈簧振子初始時刻的位置和振動方向及其振動周期,才能知道振子在任意時刻運動速度的方向,選項E錯誤?？键c43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練2.(2015山東理綜,38(1)如圖,輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊,物塊沿豎直方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向,物塊簡諧運動的表達式為y=0.1sin2.5t m。t=0時刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t=0.6 s時,小球恰好與物塊處

5、于同一高度。重力加速度的大小g取10 m/s2。以下判斷正確的是。(雙選,填正確答案標號)A.h=1.7 mB.簡諧運動的周期是0.8 sC.0.6 s內物塊運動的路程是0.2 mD.t=0.4 s時,物塊與小球運動方向相反考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練3.(2013課標全國,34(1),5分)如圖,一輕彈簧一端固定,另一端連接一物塊構成彈簧振子,該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動,振幅為A0,周期為T0。當物塊向右通過平衡位置時,a、b之間的粘膠脫開;以后小物塊

6、a振動的振幅和周期分別為A和T,則A(選填“”“”“”或“=”)T0?！敬鸢浮?【解析】 振子振動時機械能守恒,物塊通過平衡位置,a、b脫開后,振子的動能減小,根據機械能守恒定律可知,振子的最大彈性勢能也減小,振幅減小,即AA0;振子從平衡位置到最大位移的過程中,速度變化與a、b脫開之前相等,但距離減小,故時間減小,所以周期減小,即T0)。a點的振動規(guī)律如圖所示。已知波速為v=10 m/s,在t=0.1 s時b的位移為0.05 m,則下列判斷可能正確的是。(填入正確答案標號)A.波沿x軸正向傳播,xb=0.5 mB.波沿x軸正向傳播,xb=1.5 mC.波沿x軸負向傳播,xb=2.5 mD.波

7、沿x軸負向傳播,xb=3.5 m試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點467.(多選)(2013課標全國,34(1),6分)如圖,a、b、c、d是均勻介質中x軸上的四個質點,相鄰兩點的間距依次為2 m、4 m和6 m。一列簡諧橫波以2 m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達質點a處,質點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3 s時a第一次到達最高點。下列說法正確的是。(填正確答案標號)A.在t=6 s時刻波恰好傳到質點d處B.在t=5 s時刻質點c恰好到達最高點C.質點b開始振動后,其振動周期為4 sD.

8、在4 st6 s的時間間隔內質點c向上運動E.當質點d向下運動時,質點b一定向上運動試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點468.(2017課標全國,34(1),5分)如圖(a),在xy平面內有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1(0,4)和S2(0,-2)。兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點A(8,-2)的路程差為 m,兩列波引起的點B(4,1)處質點的振動相互(填“加強”或“減弱”),點C(0,0.5)處質點的振動相互(填“加強”或“減弱”)

9、。 圖(a) 圖(b) 圖(c) 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【答案】 2減弱加強 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點469.(2016課標全國,34(2),10分)一列簡諧橫波在介質中沿x軸正向傳播,波長不小于10 cm。O和A是介質中平衡位置分別位于x=0和x=5 cm處的兩個質點。t=0時開始觀測,此時質點O的位移為y=4 cm,質點A處于波峰位置;t= s時,質點O第一次回到平衡位置;t=1 s時,質點A第一次回到平衡位置。求:(1)簡諧波的周期、波速和波長;(2)質點O的位移隨時間變化的關系式。試做真題高手必備萃取高招對點

10、精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點4610.(2015課標全國,34(2),10分)甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質中分別沿x軸正向和負向傳播,波速均為v=25 cm/s。兩列波在t=0時的波形曲線如圖所示。求:(1)t=0時,介質中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質點的 x 坐標;(2)從t=0開始,介質中最早出現偏離平衡位置位移為-16 cm的質點的時間。【答案】 (1)x=(50+300n) cmn=0,1,2,(2)0.1 s試做真題高手必備萃取高招對點精練考點4

11、3考點44考點45考點46【解析】 (1)t=0時,在x=50 cm處兩列波的波峰相遇,該處質點偏離平衡位置的位移為16 cm。兩列波的波峰相遇處的質點偏離平衡位置的位移均為16 cm。從圖線可以看出,甲、乙兩列波的波長分別為1=50 cm,2=60 cm甲、乙兩列波波峰的x坐標分別為x1=50+k11,k1=0,1,2,x2=50+k22,k2=0,1,2,由式得,介質中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質點的x坐標為x=(50+300n) cmn=0,1,2,試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46(2)只有兩列波的波谷相遇處的質點的位移為-16 cm。t=0時,兩

12、波波谷間的x坐標之差為式中,m1和m2均為整數。將式代入式得x=10(6m2-5m1)+5由于m1、m2均為整數,相向傳播的波谷間的距離最小為x0=5 cm從t=0開始,介質中最早出現偏離平衡位置位移為-16 cm的質點的時間為代入數值得t=0.1 s試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點4611.(2015課標全國,34(2),10分)平衡位置位于原點O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向),P與O的距離為35 cm,此距離介于一倍波長與二倍波長之間。已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動,周期T=1 s,振幅A=5

13、cm。當波傳到P點時,波源恰好處于波峰位置;此后再經過 5 s,平衡位置在Q處的質點第一次處于波峰位置。求:(1)P、Q間的距離;(2)從t=0開始到平衡位置在Q處的質點第一次處于波峰位置時,波源在振動過程中通過的路程?！敬鸢浮?(1)133 cm(2)125 cm試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點461.對機械波的理解(1)分類:機械波分為橫波和縱波。(2)波速、波長和周期(或頻率)的關系: =f。機械波的波速由介質來決定,頻率由波源決定,

14、與介質無關。2.特有現象(1)干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強,某些區(qū)域的振動減弱,并且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔的現象。產生穩(wěn)定干涉現象的條件是兩列波的頻率相同。(2)衍射:波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現象。產生明顯衍射現象的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點463.波的圖象和振動(簡諧運動)圖象的比較 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點464.機械波傳播過程中的幾個規(guī)律(1)波傳到任意一點,該點的起振方向都和波源

15、的起振方向相同。(2)介質中每個質點做的都是受迫振動,所以任一質點的振動頻率和周期都與波源相同。因此波從一種介質進入另一種介質,由于介質的情況不同,它的波長和波速可能改變,但頻率和周期都不會改變。(3)振源經過一個周期T完成一次全振動,波恰好向前傳播一個波長的距離,所以有 =f。(4)質點振動nT(波傳播nT)時,波形不變;質點振動(5)相隔波長整數倍的兩質點,振動狀態(tài)總相同;相隔半波長奇數倍的兩質點,振動狀態(tài)總相反。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46典例導引典例導引3(2017吉林模擬)A、B兩波源同時開始振動,振動情況相同,振動圖象如圖甲所示。波在y軸左邊介質

16、中的波速為10 m/s,在y軸右邊介質中的波速為15 m/s。(1)求波在左、右兩介質中的波長;(2)在圖乙中畫出在t=0.3 s時A、B間的波形;(3)寫出x=-0.5 m處的C質點的振動方程。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【解析】 (1)由題圖甲可知周期為T=0.2 s,再由=vT得在-x一側:1=v1T=100.2 m=2 m;在+x一側:2=v2T=150.2 m=3 m。(2)在t=0.3 s時間內A波源發(fā)出的波向右傳播距離為x1=v1t=100.3 m=3 m=1.51,正好傳到原點OB波源發(fā)出的波向左傳播距離為x2=v2t=150.3 m=4.5

17、 m=1.52在t=0時刻,波源的振動方向向上,在t=0.3 s=1.5T時波源的振動方向向下,畫出波形如圖所示。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46(3)由(2)中的波形可以看出,A、B兩波源發(fā)出的波在C點的振動情況完全相同,C質點處于振動加強點,故振幅A=10 cm,周期T=T=0.2 s,根據【答案】 (1)2 m3 m(2)見解析圖試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46高招高招3四法判斷波的傳播方向和質點振動方向四法判斷波的傳播方向和質點振動方向 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題高手必備萃取高

18、招對點精練考點43考點44考點45考點46典例導引典例導引4(多選)(2017四川達州一模)圖甲為一列簡諧橫波在t=0時的波形,P是平衡位置在x=1.0 m處的質點,Q是平衡位置在x=4.0 m處的質點;圖乙為質點Q的振動圖象。下列說法正確的是()A.這列波的波長是8.0 m,周期是0.2 s,振幅是10 cmB.在t=0時,質點Q向y軸正方向運動C.從t=0到t=0.15 s,該波沿x軸負方向傳播了6 mD.從t=0到t=0.15 s,質點P通過的路程為30 cmE.質點Q簡諧運動的表達式為y=0.10sin 10t(國際單位)試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46

19、【解析】 由題圖甲知,這列波的波長是8.0 m,振幅是10 cm,由題圖乙知,周期是0.2 s,故A正確。由質點Q的振動圖象知,在t=0時質點Q正從平衡位置向波峰運動,所以質點Q向y軸正方向運動,故B正確;在t=0時,質點Q向y軸正方向運動,根據波形平移法可知該波沿x軸正方向傳播,波速為 =40 m/s,從t=0到t=0.15 s,該波沿x軸正方向傳播的距離為x=vt=400.15 m=6 m,故C錯誤。由于t=0時質點P不在波峰、波谷和平衡位置,所以從t=0到t=0.15 s內,質點P通過的路程不是振幅的3倍,故D錯誤;質點Q簡諧運動的表達式為y= =0.10sin 10t m,故E正確。【

20、答案】 ABE試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46高招高招4三步巧解波的圖象與振動圖象綜合問題三步巧解波的圖象與振動圖象綜合問題1.求解波的圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一區(qū)分、一關注、一確定”的方法:(1)區(qū)分振動圖象與波的圖象,橫坐標為x則為波的圖象,橫坐標為t則為振動圖象。(2)關注橫、縱坐標的單位,尤其要注意單位前的數量級。(3)確定波的圖象對應的時刻及振動圖象對應的質點,靈活應用“波振法則”。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點462.由波的圖象分析某一質點振動圖象的步驟(1)由已知條件求出波的周期,亦即質點做簡諧運動的周期;(2

21、)從波的圖象中找出該質點在計時時刻相對平衡位置的位移;(3)根據質點振動方向和波傳播方向間的關系,確定質點的振動方向;(4)建立y-t坐標系,根據正弦或余弦規(guī)律畫出質點的振動圖象。3.由波的圖象和某一質點的振動圖象判斷波的傳播規(guī)律的方法(1)首先根據橫軸是長度還是時間分清哪一個是波的圖象,哪一個是振動圖象,注意各個質點振動的周期和振幅相同。(2)從確定的振動圖象中可以找出某質點在波的圖象中某一時刻的振動方向,根據該點振動方向確定波的傳播方向試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46典例導引典例導引5(多選)(2017重慶一診)如圖所示,一簡諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播,實線a

22、為t=0時刻的波形,虛線b為t=t時刻的波形。已知波源振動的頻率為f=2.5 Hz,虛線b與x軸交點P的坐標為xP=1 m。則下列說法正確的是()A.這列波的傳播速度大小一定為20 m/sB.這列波一定沿x軸正向傳播C.可能有t=1.25 sD.可能有t=1.45 sE.若該列波遇到寬度為6 m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現象試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【答案】 ACE 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46高招高招5波的多解問題的分析思路波的多解問題的分析思路 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46典例導引典

23、例導引6(多選)(2017吉林梅河口一模)下圖是水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況,以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰(實線)和波谷(虛線);S1的振幅A1=3 cm,S2的振幅為A2=2 cm,下列說法正確的是()A.質點D是振動減弱點B.質點A、D在該時刻的高度差為10 cmC.再過半個周期,質點B、C是振動加強點D.質點C的振幅為1 cmE.質點C此刻以后將向下運動試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【解析】 兩個波源的振動步調一致,圖中質點A、D到兩個波源路程差為零,是振動加強點,而質點B、C是波峰與波谷相遇,是振動減弱點

24、,故A錯誤;圖示時刻,質點A的位移為+3 cm+2 cm=+5 cm,質點D的位移為-3 cm-2 cm=-5 cm,故質點A、D在該時刻的高度差為10 cm,B正確;振動的干涉圖象是穩(wěn)定的,質點A、D一直是振動加強點,而質點B、C一直是振動減弱點,故C錯誤;質點C是振動減弱點,振幅為3 cm-2 cm=1 cm,故D正確;質點C是振動減弱點,此刻在上方最大位移處,故質點C此刻以后將向下振動,E正確?！敬鸢浮?BDE試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46高招高招6波的干涉加強點或減弱點的判斷方法波的干涉加強點或減弱點的判斷方法(1)公式法:當兩個相干波源的振動步調一致

25、時,到兩個波源的距離之差x=n(n=0,1,2,)處是加強點,距離之差x=(2n+1) (n=0,1,2,)處是減弱點。(2)圖象法:在某時刻的波形上,波峰與波峰(或波谷與波谷)的交點,一定是加強點,而波峰與波谷的交點一定是減弱點。加強點或減弱點各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線,形成加強線和減弱線,兩種線互相間隔,這就是干涉圖樣。加強點與減弱點之間各質點的振幅介于加強點與減弱點的振幅之間。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點461.(2017四川成都一診)一列沿x軸正方向傳播的簡諧波,在t=0時刻的波的圖象如圖所示。已知這列波在P處出現兩次波峰的最短時間是0.4

26、 s。(1)這列波的波速是多少?(2)再經過多長時間R點才能第一次到達波峰?這段時間里R點通過的路程是多少?試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【答案】 (1)v=10 m/s(2)6 cm【解析】 (1)由兩次波峰的最短時間知道周期T=0.4 s(2)R第一次到達波峰,即左邊波峰向右傳播x=7 m到達R點波由Q點傳到R點需要時間t=0.4 s,之后R開始向下振動,經過0.3 s達到波峰,所以s路程=3A=6 cm試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點462.(2017遼寧本溪模擬)圖中實線是一列簡諧橫波在t1=0時刻的波形,虛線是這列波在t2

27、=0.5 s時刻的波形,這列波的周期T符合3Tt2-t14T。(1)若波速向右,波速多大?(2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小為74 m/s,傳播方向如何?【答案】 (1)54 m/s(2)58 m/s(3)向左傳播試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題考點45光的折射和全反射1.(多選)(2015課標全國,34(1),5分)如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為,經折射后射出a、b兩束光線。則。(填正確答案標號)A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速

28、度B.在真空中,a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D.若改變光束的入射方向使角逐漸變大,則折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題2.(2017課標全國,34(2),10分)如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0

29、.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。【答案】 1.43透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題【解析】 如圖,根據光路的對稱性和光路可逆性,與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣,從半球面射入的折射光線,將從圓柱體底面中心C點反射。設光線在半球面的入射角為i,折射角為r。由折射定律有sin i=nsin r由幾何關系,入射點的法線與OC的夾角為i。由題設條件和幾何關系有式中L是入射光線與OC的距離。由式和題給數據得sin 透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試

30、做真題3.(2017課標全國,34(2),10分)一直桶狀容器的高為2l,底面是邊長為l的正方形;容器內裝滿某種透明液體,過容器中心軸DD、垂直于左右兩側面的剖面圖如圖所示。容器右側內壁涂有反光材料,其他內壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點光源,已知由液體上表面的D點射出的兩束光線相互垂直,求該液體的折射率?！敬鸢浮?1.55透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題【解析】 設從光源發(fā)出直接射到D點的光線的入射角為i1,折射角為r1,在剖面內作光源相對于反光壁的鏡像對稱點C,連接C、D,交反光壁于E點,由光源射向E點的光線,反射后沿ED射向D點。光線在D點的

31、入射角為i2,折射角為r2,如圖所示。設液體的折射率為n,由折射定律有nsin i1=sin r1nsin i2=sin r2由題意知r1+r2=90透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題4.(2017課標全國,34(2),10分)如圖,一半徑為R的玻璃半球,O點是半球的球心,虛線OO表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5。現有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內表面反射后的光線)。求(1)從球面射出的光線對應的入射光線到光軸

32、距離的最大值;(2)距光軸 的入射光線經球面折射后與光軸的交點到O點的距離。透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題【解析】 (1)如圖,從底面上A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時的入射角為i,當i等于全反射臨界角ic時,對應入射光線到光軸的距離最大,設最大距離為l。i=ic設n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有nsin ic=1透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題5.(2016課標全國,34(2),10分)如圖,玻璃球冠的折射率為 ,其底面鍍銀,底面

33、的半徑是球半徑的 ;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內,有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角?！敬鸢浮?150透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題【解析】 設球半徑為R,球冠底面中心為O,連接OO,則OOAB。令OAO=,有即=30由題意MAAB所以OAM=60設圖中N點為光線在球冠內底面上的反射點,所考慮的光線的光路圖如圖所示。設光線在M點的入射角為i、折射角為r,在N點的入射角為i,反射角為i,玻璃折射率為n。由于OAM為等邊三角形,有i=60透析真題高手必

34、備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題由折射定律有sin i=nsin r代入題給條件n= 得r=30作底面在N點的法線NE,由于NEAM,有i=30根據反射定律,有i=30連接ON,由幾何關系知MAN MON,故有MNO=60由式得ENO=30于是ENO為反射角,ON為反射光線。這一反射光線經球面再次折射后不改變方向。所以,經一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角為=180-ENO=150透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題6.(2016海南單科,16(2),8分)如圖,半徑為R的半球形玻璃體置于水平桌面上,半球的上表面水平,

35、球面與桌面相切于A點。一細束單色光經球心O從空氣中射入玻璃體內(入射面即紙面),入射角為45,出射光線射在桌面上B點處。測得AB之間的距離為 ?，F將入射光束在紙面內向左平移,求射入玻璃體的光線在球面上恰好發(fā)生全反射時,光束在上表面的入射點到O點的距離。不考慮光線在玻璃體內的多次反射。透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題透析真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題在玻璃體球面上光線恰好發(fā)生全反射時,光路圖如圖乙所示。設此時光線入射點為E,折射光線射到玻璃體球面的D點。由題意有EDO=C在EDO內,根據正弦定理有透析真題高手必備萃取高

36、招對點精練考點43考點44考點45考點46試做真題7.(2015海南單科,16(2),8分)一半徑為R的半圓柱形玻璃磚,橫截面如圖所示。已知玻璃的全反射臨界角為(因而在底面上發(fā)生全反射,不能直接折射出。在光線1右側的光線(例如光線3)經柱面折射后,射在玻璃磚底面上的入射角3滿足3”“=”或“0.300試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點461.光的干涉(1)條件:頻率相同,相位差恒定,振動方向相同。(2)雙縫干涉產生明條紋和暗條紋的條件:光屏上某點與兩個狹縫的路程差是光波波長的整數倍處出現亮條紋,與兩個狹縫的路程差是半波長的奇數倍處出現暗條紋。若用白光,光屏上會出現彩色

37、條紋。條紋間距公式:(3)薄膜干涉:光照射到薄膜上時,薄膜的前后表面反射的兩列光相疊加,也可發(fā)生干涉現象。若入射光為單色光,可形成明暗相間的干涉條紋;若入射光為白光,可形成彩色的干涉條紋。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點462.光的衍射(1)光離開直線路徑而繞到障礙物陰影里的現象叫做光的衍射現象。(2)只有在障礙物或孔的尺寸比光的波長小,或者跟光的波長差不多的條件下,才能發(fā)生明顯的衍射現象。著名的泊松亮斑就是典型的光的衍射現象。(3)衍射條紋與雙縫干涉條紋的比較試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點463.光的偏振(1)偏振現象:橫波只沿某一特

38、定方向振動,稱為波的偏振現象。(2)自然光:若光源發(fā)出的光包含著在垂直于光傳播方向上沿一切方向振動的光,而且沿各個方向振動的光波的強度都相同,這種光叫自然光。(3)偏振光:在垂直于光傳播方向的平面上,只沿一個特定方向振動的光,叫偏振光。例如:自然光通過偏振片后,就得到了偏振光。見示意圖。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46(4)光的偏振充分說明光是橫波,只有橫波才有偏振現象。除了從光源直接發(fā)出的光以外,我們通常見到的大部分光都是偏振光。例如自然光射到兩種介質的界面上,調整入射角的大小,使反射光與折射光的夾角是90,這時反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向互相垂直。試

39、做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點464.電磁波傳播問題的分析(1)對麥克斯韋電磁場理論的理解恒定的磁場(電場)不能產生電場(磁場)。周期性變化的電場(磁場)產生同頻率的周期性變化的磁場(電場),才能形成電磁波。變化的磁場能夠在周圍空間產生電場,這種電場與電荷激發(fā)的靜電場不同,它的電場線是閉合的,它的存在與空間有無導體或者有無閉合電路無關。(2)電磁波的傳播及對波長、頻率、波速的理解在真空中,不同頻率的電磁波傳播速度相同,都等于光速。在同一介質中,不同頻率的電磁波傳播速度不同,頻率越高,傳播速度越小。v=f,其中 ,是電磁波的頻率,也是發(fā)射電磁波的LC振蕩電路的頻率。試

40、做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點465.雙縫干涉實驗(1)觀察干涉條紋將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。如圖所示。接好光源,打開開關,使燈絲正常發(fā)光。調節(jié)各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏。安裝雙縫和單縫,中心大致位于遮光筒的軸線上,使雙縫與單縫的縫平行,二者間距約510 cm,這時,可觀察白光的干涉條紋。在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46(2)測定單色光的波長安裝測量頭,調節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋,如圖所示。使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央,記下手輪上的讀數a1

41、,將該條紋記為第1條亮紋;轉動手輪,使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央,記下此時手輪上的讀數a2;將該條紋記為第n條亮紋,則相鄰兩亮條紋間距 。如圖所示。用刻度尺測量雙縫到光屏間距離l(d是已知的)。重復測量、計算,求出波長的平均值。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46典例導引典例導引9(2017河南濮陽模擬)現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件,要把它們放在圖甲所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長。甲(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學元件,由左至右,表示各光學元件的字母排列順序就為C、A。 試

42、做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46(2)本實驗的步驟有:取下遮光筒左側的元件,調節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;按合理順序在光具座上放置各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;用刻度尺測量雙縫到屏的距離;用測量頭(其讀數方法同螺旋測微器)測量數條亮紋間的距離。在操作步驟時應注意和。 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數如圖乙所示。然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖丙中手輪上的示數mm,求得相鄰亮

43、紋的間距x為mm。 (4)已知雙縫間距d為2.010-4 m,測得雙縫到屏的距離l為0.700 m,由計算式=,求得所測紅光的波長為m=nm。 試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【解析】 (1)由于用單色光做實驗,濾光片必須放在單縫前面,雙縫必須放在單縫后面,所以順序應為E、D、B。(2)單縫和雙縫間距離為510 cm,使單縫與雙縫相互平行。(3)題圖乙中的讀數為a1=2.320 mm。題圖丙中的讀數為a2=13.870 mm。代入數值得=6.610-7 m=6.6102 nm【答案】 (1)E、D、B(2)單縫和雙縫平行單縫和雙縫間距離為510 cm(3)13.

44、8702.31(4) x6.610-76.6102試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46高招高招9雙縫干涉中條紋間距和亮暗的判斷方法雙縫干涉中條紋間距和亮暗的判斷方法(1)影響條紋間距的因素:根據x= ,分析l、d、的變化情況,從而得出x的變化。(2)條紋亮暗的判斷:光屏上某點到雙縫的路程差為半波長的偶數倍時出現亮條紋,路程差為半波長的奇數倍時出現暗條紋。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46典例導引典例導引10(多選)(2017四川成都模擬)下列說法正確的是()A.超聲波被血流反射回來其頻率發(fā)生變化可測血流速度,這是利用多普勒效應B.空間中

45、某個區(qū)域有變化的電場或變化的磁場,一定能產生電磁波C.部隊過橋不能齊步走而要便步走,是為了避免橋梁發(fā)生共振現象D.用標準平面來檢查光學面的平整程度是利用光的衍射現象【解析】 利用反射波頻率的變化可以測量速度,這是多普勒效應的應用,故A正確;電磁波是由周期性變化的電場和磁場交替產生形成的,某個區(qū)域有穩(wěn)定變化的電場或穩(wěn)定變化的磁場,不能產生電磁波,故B錯誤;部隊過橋不能齊步走而要便步走,防止策動力的頻率與大橋的固有頻率相同,出現共振現象,故C正確;用標準平面來檢查光學面的平整程度是利用光的薄膜干涉,故D錯誤?！敬鸢浮?AC試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46高招高招10

46、光的衍射現象的處理技巧光的衍射現象的處理技巧(1)光的衍射現象中存在干涉現象。衍射圖樣中明暗條紋的產生是光波干涉形成的。(2)光的干涉現象中存在衍射現象。光在通過每個狹縫時,都會發(fā)生衍射。(3)干涉和衍射相互聯系、同時存在,兩者只是側重點不同。一般情況下,雙縫、雙孔、雙鏡發(fā)生的是干涉,單縫、單孔發(fā)生的是衍射。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點461.(多選)(2017東北三省四市二模)下列說法中正確的是。(填正確答案標號)A.做簡諧運動的質點,離開平衡位置的位移相同時,加速度也相同B.做簡諧運動的質點,經過四分之一個周期,所通過的路程一定是一倍振幅C.變化的磁場可以產

47、生穩(wěn)定的電場,變化的電場可以產生穩(wěn)定的磁場D.雙縫干涉實驗中,若只減小雙縫到光屏間的距離,兩相鄰亮條紋間距將變大E.聲波從空氣傳入水中時頻率不變,波長變長試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【答案】 ACE根據簡諧運動的受力特點F=-kx,可知A正確;做簡諧運動的質點,經過四分之一個周期,若質點是在平衡位置或最大位移處振動,通過的路程是一倍振幅,在其他情況下通過的路程不一定是一倍振幅,B錯誤;雙縫干涉實驗中,條紋間距有x= ,若只減小雙縫到光屏間的距離l,則兩相鄰亮條紋間距x將減小,D錯誤;聲波從空氣傳入水中時頻率不變,因為波速變大,由=vf,可知波長變長,E正確;

48、均勻變化的磁場可以產生穩(wěn)定的電場,同樣,均勻變化的電場可以產生穩(wěn)定的磁場,C正確。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點462.(多選)(2017四川綿陽一診)以下說法正確的是。 A.太陽能的真空玻璃管采用鍍膜技術增加透射光,這是利用了光的干涉原理B.在受迫振動中,驅動力的頻率不一定等于物體的固有頻率C.拍攝玻璃櫥窗內的物品時,要在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度D.宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經過地球時,地球上的人觀察到飛船上的時鐘變快E.液晶顯示器應用光的偏振制成試做真題高手必備萃取高招對點精練考點43考點44考點45考點46【答案】 ABE太陽能真空玻璃管鍍上一層膜,入射光線在膜的兩個面反射后產生干涉,使反射光強度最弱,增加透射光,這是利用了光的干涉原理,A正確;在受迫振動中,物體振動的頻率等于驅動力的頻率,與固有頻率不一定相等,B正確;拍攝玻璃櫥窗內的物品時,由于玻璃表面反射光的干擾,影像會不清楚,如果在鏡頭前加裝一個偏振片就可以減弱反射光的強度,C錯誤;宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經過地球時,根據時間的相對性 ,知時間間隔變長,D錯誤;液晶顯示器是應用液體的流動性與晶體的光學各向異性制成的,利用了光的偏振特性,E正確。