《（全国通用）2018届高考物理一轮复习（高手必备 萃取高招）专题16 选修部分（含17高考真题及解析）课件 选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国通用）2018届高考物理一轮复习（高手必备 萃取高招）专题16 选修部分（含17高考真题及解析）课件 选修3-4（144页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十六选修修3-4亲爱的学弟学妹们:本专题题型会以一道选择题和一道计算题出现。复习要注意一下几点:1.要通过抓住简谐振动所具有的周期性、对称性,掌握在简谐运动中回复力、加速度、位移、速度这四个矢量的变化规律,进而联系到振动图象。2.解决波动问题时要深刻理解波的形成过程,注意波的周期性和多解性。3.解答波动图象与振动图象综合类问题时要“一分、一看、二找”。(1)分清振动图象与波动图象;(2)看清横、纵坐标的单位,尤其要注意单位前的数量级;(3)找准波动图象对应的时刻,找准振动图象对应的质点。4.几何光学的核心概念是折射率,波动光学的核心概念是频率。通过这两个概念可联系光的折射现象(全反射现象、
2、光的色散)、光的波动性(干涉、衍射)、电磁波(电磁振荡、无线电波、电磁波谱)等知识,也可联系光速、波长、临界角等概念。复习中可以将这两个概念以核心分类对比记忆。5.区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法:(1)根据条纹的宽度区分,双缝干涉的条纹宽度相同,而单缝衍射的条纹中央亮条纹最宽,两侧的条纹逐渐变窄;(2)根据亮条纹的亮度区分,双缝干涉条纹,从中央亮纹往两侧亮度变化很小,而单缝衍射条纹中央亮纹最亮,两侧的亮纹逐渐变暗。浙江大学建筑系张思远考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43简谐运动受迫振动1.(多选)(2016海南单科,16(1),4分)下列说法正确的是(
3、)a.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的二次方与其摆长成正比b.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变c.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小d.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率e.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练【答案】abd根据单摆周期公式:可以知道,在同一地点,重力加速度g为定值,故周期的二次方与其摆长成正比,故选项a正确;弹簧振子做简谐振动时,只有动能和势能参与转化,根据机械能守恒条件可以知道,振动系统的势能与
4、动能之和保持不变,故选项b正确;根据单摆周期公式可以知道,单摆的周期与质量无关,故选项c错误;当系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,选项d正确;已知弹簧振子初始时刻的位置和振动方向及其振动周期,才能知道振子在任意时刻运动速度的方向,选项e错误。考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练2.(2015山东理综,38(1)如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin2.5tm。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度
5、的大小g取10m/s2。以下判断正确的是。(双选,填正确答案标号)a.h=1.7mb.简谐运动的周期是0.8sc.0.6s内物块运动的路程是0.2md.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练3.(2013课标全国,34(1),5分)如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动,振幅为a0,周期为t0。当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为a和t,则
6、a(选填“”“”“”或“=”)t0。【答案】【解析】振子振动时机械能守恒,物块通过平衡位置,a、b脱开后,振子的动能减小,根据机械能守恒定律可知,振子的最大弹性势能也减小,振幅减小,即aa0;振子从平衡位置到最大位移的过程中,速度变化与a、b脱开之前相等,但距离减小,故时间减小,所以周期减小,即t0)。a点的振动规律如图所示。已知波速为v=10m/s,在t=0.1s时b的位移为0.05m,则下列判断可能正确的是。(填入正确答案标号)a.波沿x轴正向传播,xb=0.5mb.波沿x轴正向传播,xb=1.5mc.波沿x轴负向传播,xb=2.5md.波沿x轴负向传播,xb=3.5m试做真题高手必备萃取
7、高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点467.(多选)(2013课标全国,34(1),6分)如图,a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是。(填正确答案标号)a.在t=6s时刻波恰好传到质点d处b.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点c.质点b开始振动后,其振动周期为4sd.在4st6s的时间间隔内质点c向上运动e.当质点d向下运动时,质点b
8、一定向上运动试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点468.(2017课标全国,34(1),5分)如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源s1(0,4)和s2(0,-2)。两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示。两列波的波速均为1.00m/s。两列波从波源传播到点a(8,-2)的路程差为m,两列波引起的点b(4,1)处质点的振动相互(填“加强”或“减弱”),点c(0,0.5)处质点的振动相互(填“加强”或“减弱”)。图(a)图(b)图(c)试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考
9、点45考点46【答案】2减弱加强试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点469.(2016课标全国,34(2),10分)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长不小于10cm。o和a是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0时开始观测,此时质点o的位移为y=4cm,质点a处于波峰位置;t=s时,质点o第一次回到平衡位置;t=1s时,质点a第一次回到平衡位置。求:(1)简谐波的周期、波速和波长;(2)质点o的位移随时间变化的关系式。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点4
10、6试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点4610.(2015课标全国,34(2),10分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求:(1)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标;(2)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间。【答案】(1)x=(50 300n)cmn=0,1,2,(2)0.1s试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【解析】(1)t=0时,在x=50cm处两列波的波峰相遇,该处质点偏离平衡位置的位移为1
11、6cm。两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm。从图线可以看出,甲、乙两列波的波长分别为1=50cm,2=60cm甲、乙两列波波峰的x坐标分别为x1=50 k11,k1=0,1,2,x2=50 k22,k2=0,1,2,由式得,介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标为x=(50 300n)cmn=0,1,2,试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16cm。t=0时,两波波谷间的x坐标之差为式中,m1和m2均为整数。将式代入式得x=10(6m2-5m1) 5由于m1、m2均为整数,相向传播的波谷间的
12、距离最小为x0=5cm从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm的质点的时间为代入数值得t=0.1s试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点4611.(2015课标全国,34(2),10分)平衡位置位于原点o的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,p、q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),p与o的距离为35cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期t=1s,振幅a=5cm。当波传到p点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5s,平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置。求:(1)p、q间的距离;(2)从t=0开始
13、到平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程。【答案】(1)133cm(2)125cm试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点461.对机械波的理解(1)分类:机械波分为横波和纵波。(2)波速、波长和周期(或频率)的关系:=f。机械波的波速由介质来决定,频率由波源决定,与介质无关。2.特有现象(1)干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象。产生稳定干涉
14、现象的条件是两列波的频率相同。(2)衍射:波绕过障碍物继续传播的现象。产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点463.波的图象和振动(简谐运动)图象的比较试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点464.机械波传播过程中的几个规律(1)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介质中每个质点做的都是受迫振动,所以任一质点的振动频率和周期都与波源相同。因此波从一种介质进入另一种介质,由于介质的情况不同,它的波长和
15、波速可能改变,但频率和周期都不会改变。(3)振源经过一个周期t完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以有=f。(4)质点振动nt(波传播nt)时,波形不变;质点振动(5)相隔波长整数倍的两质点,振动状态总相同;相隔半波长奇数倍的两质点,振动状态总相反。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46典例典例导导引引3(2017吉林模拟)a、b两波源同时开始振动,振动情况相同,振动图象如图甲所示。波在y轴左边介质中的波速为10m/s,在y轴右边介质中的波速为15m/s。(1)求波在左、右两介质中的波长;(2)在图乙中画出在t=0.3s时a、b间的波形;(3)写出x=-0
16、.5m处的c质点的振动方程。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【解析】(1)由题图甲可知周期为t=0.2s,再由=vt得在-x一侧:1=v1t=100.2m=2m;在 x一侧:2=v2t=150.2m=3m。(2)在t=0.3s时间内a波源发出的波向右传播距离为x1=v1t=100.3m=3m=1.51,正好传到原点ob波源发出的波向左传播距离为x2=v2t=150.3m=4.5m=1.52在t=0时刻,波源的振动方向向上,在t=0.3s=1.5t时波源的振动方向向下,画出波形如图所示。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46(3)由(2)
17、中的波形可以看出,a、b两波源发出的波在c点的振动情况完全相同,c质点处于振动加强点,故振幅a=10cm,周期t=t=0.2s,根据【答案】(1)2m3m(2)见解析图试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46高招高招3四法判断波的四法判断波的传传播方向和播方向和质质点振点振动动方向方向 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46典例典例导导引引4(多选)(2017四川达州一模)图甲为一列简谐横波在t=0时的波形,p是平衡位置在x=1.0m处的质点,q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图
18、乙为质点q的振动图象。下列说法正确的是()a.这列波的波长是8.0m,周期是0.2s,振幅是10cmb.在t=0时,质点q向y轴正方向运动c.从t=0到t=0.15s,该波沿x轴负方向传播了6md.从t=0到t=0.15s,质点p通过的路程为30cme.质点q简谐运动的表达式为y=0.10sin10t(国际单位)试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【解析】由题图甲知,这列波的波长是8.0m,振幅是10cm,由题图乙知,周期是0.2s,故a正确。由质点q的振动图象知,在t=0时质点q正从平衡位置向波峰运动,所以质点q向y轴正方向运动,故b正确;在t=0时,质点q向y轴
19、正方向运动,根据波形平移法可知该波沿x轴正方向传播,波速为=40m/s,从t=0到t=0.15s,该波沿x轴正方向传播的距离为x=vt=400.15m=6m,故c错误。由于t=0时质点p不在波峰、波谷和平衡位置,所以从t=0到t=0.15s内,质点p通过的路程不是振幅的3倍,故d错误;质点q简谐运动的表达式为y=0.10sin10tm,故e正确。【答案】abe试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46高招高招4三步巧解波的三步巧解波的图图象与振象与振动图动图象象综综合合问题问题1.求解波的图象与振动图象综合类问题可采用“一区分、一关注、一确定”的方法:(1)区分振动图象与
20、波的图象,横坐标为x则为波的图象,横坐标为t则为振动图象。(2)关注横、纵坐标的单位,尤其要注意单位前的数量级。(3)确定波的图象对应的时刻及振动图象对应的质点,灵活应用“波振法则”。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点462.由波的图象分析某一质点振动图象的步骤(1)由已知条件求出波的周期,亦即质点做简谐运动的周期;(2)从波的图象中找出该质点在计时时刻相对平衡位置的位移;(3)根据质点振动方向和波传播方向间的关系,确定质点的振动方向;(4)建立y-t坐标系,根据正弦或余弦规律画出质点的振动图象。3.由波的图象和某一质点的振动图象判断波的传播规律的方法(1)首先根据横
21、轴是长度还是时间分清哪一个是波的图象,哪一个是振动图象,注意各个质点振动的周期和振幅相同。(2)从确定的振动图象中可以找出某质点在波的图象中某一时刻的振动方向,根据该点振动方向确定波的传播方向试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46典例典例导导引引5(多选)(2017重庆一诊)如图所示,一简谐横波在某区域沿x轴传播,实线a为t=0时刻的波形,虚线b为t=t时刻的波形。已知波源振动的频率为f=2.5hz,虚线b与x轴交点p的坐标为xp=1m。则下列说法正确的是()a.这列波的传播速度大小一定为20m/sb.这列波一定沿x轴正向传播c.可能有t=1.25sd.可能有t=1.
22、45se.若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【答案】ace 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46高招高招5波的多解波的多解问题问题的分析思路的分析思路 试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46典例典例导导引引6(多选)(2017吉林梅河口一模)下图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);s1的振幅a1=3cm,s2的振幅为a2=2cm,下列说法正确的是()a.质点d是振动减
23、弱点b.质点a、d在该时刻的高度差为10cmc.再过半个周期,质点b、c是振动加强点d.质点c的振幅为1cme.质点c此刻以后将向下运动试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【解析】两个波源的振动步调一致,图中质点a、d到两个波源路程差为零,是振动加强点,而质点b、c是波峰与波谷相遇,是振动减弱点,故a错误;图示时刻,质点a的位移为 3cm 2cm= 5cm,质点d的位移为-3cm-2cm=-5cm,故质点a、d在该时刻的高度差为10cm,b正确;振动的干涉图象是稳定的,质点a、d一直是振动加强点,而质点b、c一直是振动减弱点,故c错误;质点c是振动减弱点,振幅为3c
24、m-2cm=1cm,故d正确;质点c是振动减弱点,此刻在上方最大位移处,故质点c此刻以后将向下振动,e正确。【答案】bde试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46高招高招6波的干涉加波的干涉加强强点或减弱点的判断方法点或减弱点的判断方法(1)公式法:当两个相干波源的振动步调一致时,到两个波源的距离之差x=n(n=0,1,2,)处是加强点,距离之差x=(2n 1)(n=0,1,2,)处是减弱点。(2)图象法:在某时刻的波形上,波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点,一定是加强点,而波峰与波谷的交点一定是减弱点。加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线,形成加强线和
25、减弱线,两种线互相间隔,这就是干涉图样。加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点461.(2017四川成都一诊)一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波的图象如图所示。已知这列波在p处出现两次波峰的最短时间是0.4s。(1)这列波的波速是多少?(2)再经过多长时间r点才能第一次到达波峰?这段时间里r点通过的路程是多少?试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【答案】(1)v=10m/s(2)6cm【解析】(1)由两次波峰的最短时间知道周期t=0.4s(2)r第一次到达波峰,即左边波峰向
26、右传播x=7m到达r点波由q点传到r点需要时间t=0.4s,之后r开始向下振动,经过0.3s达到波峰,所以s路程=3a=6cm试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点462.(2017辽宁本溪模拟)图中实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形,虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形,这列波的周期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)若波速大小为74m/s,传播方向如何?【答案】(1)54m/s(2)58m/s(3)向左传播试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考
27、点44考点45考点46试做真题考点45光的折射和全反射1.(多选)(2015课标全国,34(1),5分)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为,经折射后射出a、b两束光线。则。(填正确答案标号)a.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度b.在真空中,a光的波长小于b光的波长c.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率d.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线a首先消失e.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题透析真题高手必备萃取高招对
28、点精练考点43考点44考点45考点46试做真题2.(2017课标全国,34(2),10分)如图,一玻璃工件的上半部是半径为r的半球体,o点为球心;下半部是半径为r、高为2r的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴oc的光线从半球面射入,该光线与oc之间的距离为0.6r。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)。求该玻璃的折射率。【答案】1.43透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题【解析】如图,根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于oc轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心c点
29、反射。设光线在半球面的入射角为i,折射角为r。由折射定律有sini=nsinr由几何关系,入射点的法线与oc的夹角为i。由题设条件和几何关系有式中l是入射光线与oc的距离。由式和题给数据得sin透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题3.(2017课标全国,34(2),10分)一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴dd、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的d点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。【答案】1.55透析真题高
30、手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题【解析】设从光源发出直接射到d点的光线的入射角为i1,折射角为r1,在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点c,连接c、d,交反光壁于e点,由光源射向e点的光线,反射后沿ed射向d点。光线在d点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示。设液体的折射率为n,由折射定律有nsini1=sinr1nsini2=sinr2由题意知r1 r2=90透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题4.(2017课标全国,34(2),10分)如图,一半径为
31、r的玻璃半球,o点是半球的球心,虚线oo表示光轴(过球心o与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到o点的距离。透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题【解析】(1)如图,从底面上a处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角ic时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l。i=ic设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有nsi
32、nic=1透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题5.(2016课标全国,34(2),10分)如图,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面的半径是球半径的;在过球心o且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的m点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的a点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。【答案】150透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题【解析】设球半径为r,球冠底面中心为o,连接oo,则ooab。令oao=,有即=30
33、由题意maab所以oam=60设图中n点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示。设光线在m点的入射角为i、折射角为r,在n点的入射角为i,反射角为i,玻璃折射率为n。由于oam为等边三角形,有i=60透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题由折射定律有sini=nsinr代入题给条件n=得r=30作底面在n点的法线ne,由于neam,有i=30根据反射定律,有i=30连接on,由几何关系知manmon,故有mno=60由式得eno=30于是eno为反射角,on为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以,经一次反射后射出玻璃球冠的
34、光线相对于入射光线的偏角为=180-eno=150透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题6.(2016海南单科,16(2),8分)如图,半径为r的半球形玻璃体置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面与桌面相切于a点。一细束单色光经球心o从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面),入射角为45,出射光线射在桌面上b点处。测得ab之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移,求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时,光束在上表面的入射点到o点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题透析真题高手必备萃取
35、高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时,光路图如图乙所示。设此时光线入射点为e,折射光线射到玻璃体球面的d点。由题意有edo=c在edo内,根据正弦定理有透析真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46试做真题7.(2015海南单科,16(2),8分)一半径为r的半圆柱形玻璃砖,横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角为(因而在底面上发生全反射,不能直接折射出。在光线1右侧的光线(例如光线3)经柱面折射后,射在玻璃砖底面上的入射角3满足3”“=”或“0.300试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点461.光的干
36、涉(1)条件:频率相同,相位差恒定,振动方向相同。(2)双缝干涉产生明条纹和暗条纹的条件:光屏上某点与两个狭缝的路程差是光波波长的整数倍处出现亮条纹,与两个狭缝的路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹。若用白光,光屏上会出现彩色条纹。条纹间距公式:(3)薄膜干涉:光照射到薄膜上时,薄膜的前后表面反射的两列光相叠加,也可发生干涉现象。若入射光为单色光,可形成明暗相间的干涉条纹;若入射光为白光,可形成彩色的干涉条纹。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点462.光的衍射(1)光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象叫做光的衍射现象。(2)只有在障碍物或孔的尺寸比光的波长小,或者跟光
37、的波长差不多的条件下,才能发生明显的衍射现象。著名的泊松亮斑就是典型的光的衍射现象。(3)衍射条纹与双缝干涉条纹的比较试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点463.光的偏振(1)偏振现象:横波只沿某一特定方向振动,称为波的偏振现象。(2)自然光:若光源发出的光包含着在垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光。(3)偏振光:在垂直于光传播方向的平面上,只沿一个特定方向振动的光,叫偏振光。例如:自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。见示意图。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46(4)光的偏振充分说明光
38、是横波,只有横波才有偏振现象。除了从光源直接发出的光以外,我们通常见到的大部分光都是偏振光。例如自然光射到两种介质的界面上,调整入射角的大小,使反射光与折射光的夹角是90,这时反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向互相垂直。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点464.电磁波传播问题的分析(1)对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的磁场(电场)不能产生电场(磁场)。周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场),才能形成电磁波。变化的磁场能够在周围空间产生电场,这种电场与电荷激发的静电场不同,它的电场线是闭合的,它的存在与空间有无导体或者有无闭合电路无关。(2)电磁
39、波的传播及对波长、频率、波速的理解在真空中,不同频率的电磁波传播速度相同,都等于光速。在同一介质中,不同频率的电磁波传播速度不同,频率越高,传播速度越小。v=f,其中,是电磁波的频率,也是发射电磁波的lc振荡电路的频率。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点465.双缝干涉实验(1)观察干涉条纹将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。如图所示。接好光源,打开开关,使灯丝正常发光。调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约510cm,这时,可观察白光的干涉条纹。在单缝和光源间放上滤光
40、片,观察单色光的干涉条纹。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46(2)测定单色光的波长安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹,如图所示。使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数a2;将该条纹记为第n条亮纹,则相邻两亮条纹间距。如图所示。用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的)。重复测量、计算,求出波长的平均值。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46典例典例导导引引9(2017河南濮阳模拟)现有毛玻璃屏a、双缝b、白光光源c、单
41、缝d和透红光的滤光片e等光学元件,要把它们放在图甲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。甲(1)将白光光源c放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序就为c、a。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46(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;用刻度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。在操作步骤时应注意和。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点
42、45考点46(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示。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,记下此时图丙中手轮上的示数mm,求得相邻亮纹的间距x为mm。(4)已知双缝间距d为2.010-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式=,求得所测红光的波长为m=nm。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【解析】(1)由于用单色光做实验,滤光片必须放在单缝前面,双缝必须放在单缝后面,所以顺序应为e、d、b。(2)单缝和双缝间距离为510cm,使单缝与双缝相互平行。(3)题图乙中的读数为a
43、1=2.320mm。题图丙中的读数为a2=13.870mm。代入数值得=6.610-7m=6.6102nm【答案】(1)e、d、b(2)单缝和双缝平行单缝和双缝间距离为510cm(3)13.8702.31(4)x6.610-76.6102试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46高招高招9双双缝缝干涉中条干涉中条纹间纹间距和亮暗的判断方法距和亮暗的判断方法(1)影响条纹间距的因素:根据x=,分析l、d、的变化情况,从而得出x的变化。(2)条纹亮暗的判断:光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时出现亮条纹,路程差为半波长的奇数倍时出现暗条纹。试做真题高手必备萃取高招对点精
44、练考点43考点44考点45考点46典例典例导导引引10(多选)(2017四川成都模拟)下列说法正确的是()a.超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,这是利用多普勒效应b.空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场,一定能产生电磁波c.部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现象d.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的衍射现象【解析】利用反射波频率的变化可以测量速度,这是多普勒效应的应用,故a正确;电磁波是由周期性变化的电场和磁场交替产生形成的,某个区域有稳定变化的电场或稳定变化的磁场,不能产生电磁波,故b错误;部队过桥不能齐步走而要便步走,防止策动力的频率与大桥的固有频
45、率相同,出现共振现象,故c正确;用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的薄膜干涉,故d错误。【答案】ac试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46高招高招10光的衍射光的衍射现现象的象的处处理技巧理技巧(1)光的衍射现象中存在干涉现象。衍射图样中明暗条纹的产生是光波干涉形成的。(2)光的干涉现象中存在衍射现象。光在通过每个狭缝时,都会发生衍射。(3)干涉和衍射相互联系、同时存在,两者只是侧重点不同。一般情况下,双缝、双孔、双镜发生的是干涉,单缝、单孔发生的是衍射。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点461.(多选)(2017东北三省四市二模)下列
46、说法中正确的是。(填正确答案标号)a.做简谐运动的质点,离开平衡位置的位移相同时,加速度也相同b.做简谐运动的质点,经过四分之一个周期,所通过的路程一定是一倍振幅c.变化的磁场可以产生稳定的电场,变化的电场可以产生稳定的磁场d.双缝干涉实验中,若只减小双缝到光屏间的距离,两相邻亮条纹间距将变大e.声波从空气传入水中时频率不变,波长变长试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【答案】ace根据简谐运动的受力特点f=-kx,可知a正确;做简谐运动的质点,经过四分之一个周期,若质点是在平衡位置或最大位移处振动,通过的路程是一倍振幅,在其他情况下通过的路程不一定是一倍振幅,b错
47、误;双缝干涉实验中,条纹间距有x=,若只减小双缝到光屏间的距离l,则两相邻亮条纹间距x将减小,d错误;声波从空气传入水中时频率不变,因为波速变大,由=vf,可知波长变长,e正确;均匀变化的磁场可以产生稳定的电场,同样,均匀变化的电场可以产生稳定的磁场,c正确。试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点462.(多选)(2017四川绵阳一诊)以下说法正确的是。a.太阳能的真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的干涉原理b.在受迫振动中,驱动力的频率不一定等于物体的固有频率c.拍摄玻璃橱窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度d.宇航员驾驶宇宙飞船以接近光
48、速经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变快e.液晶显示器应用光的偏振制成试做真题高手必备萃取高招对点精练考点43考点44考点45考点46【答案】abe太阳能真空玻璃管镀上一层膜,入射光线在膜的两个面反射后产生干涉,使反射光强度最弱,增加透射光,这是利用了光的干涉原理,a正确;在受迫振动中,物体振动的频率等于驱动力的频率,与固有频率不一定相等,b正确;拍摄玻璃橱窗内的物品时,由于玻璃表面反射光的干扰,影像会不清楚,如果在镜头前加装一个偏振片就可以减弱反射光的强度,c错误;宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时,根据时间的相对性,知时间间隔变长,d错误;液晶显示器是应用液体的流动性与晶体的光学各向异性制成的,利用了光的偏振特性,e正确。