（全國(guó)通用）2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前第2天 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 光 電磁波學(xué)案 選修3-4

考前第2天選修34機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波光電磁波考 點(diǎn) 提 煉1.機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波2.光的折射、全反射(1)折射率：nn(2)全反射：sin C3.正確分析、處理光的折射和全反射問題的關(guān)鍵點(diǎn)(1)掌握發(fā)生全反射的條件，理解n和sin C等公式中各量的物理意義。(2)正確地畫圖，找準(zhǔn)反射角、折射角或臨界角，會(huì)熟練應(yīng)用一些幾何知識(shí)。4.電磁波(1)電磁波譜的順序(按頻率升高)：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線。(2)光的偏振不僅證明光是一種波，而且是橫波。(3)激光的特點(diǎn)：強(qiáng)度大；方向性好；單色性好；相干性好；覆蓋波段寬而且可調(diào)諧。(4)經(jīng)典時(shí)空觀：時(shí)間與空間、物質(zhì)、慣性系無關(guān)。相對(duì)論時(shí)空觀：有物質(zhì)才有時(shí)間和空間，空間和時(shí)間與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。臨 考 必 做1.(1)如圖1所示為一半圓柱形玻璃磚的橫截面，O點(diǎn)為圓心，半徑為R。頻率相同的單色光a、b垂直于直徑方向從A、B兩點(diǎn)射入玻璃磚。單色光a經(jīng)折射后過M點(diǎn)，OM與單色光的入射方向平行。已知A到O的距離為R，B到O的距離為R，M到O的距離為R，則玻璃磚對(duì)單色光的折射率為_，單色光b在第一次到達(dá)玻璃磚圓弧面上_(填“能”或“不能”)發(fā)生全反射。圖1(2)如圖2所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖，簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。從t0到t1.7 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P共五次振動(dòng)到波谷位置，且在t1.7 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P剛好在波谷位置。求：圖2()該簡(jiǎn)諧橫波的周期；()這列簡(jiǎn)諧橫波從t1.7 s開始經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間傳到平衡位置在x24 cm的質(zhì)點(diǎn)Q處。解析(1)根據(jù)幾何關(guān)系可得，單色光a的從半圓柱形玻璃磚射出時(shí)，入射角為30°，折射角為60°，根據(jù)光的折射定律有n，即玻璃磚對(duì)單色光的折射率為。由sin C可得全反射臨界角的正弦值為，小于單色光b的入射角的正弦值，所以可以發(fā)生全反射。(2)()簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，由題圖可知，在圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，則該波的周期為T，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過4T時(shí)間第五次達(dá)到波谷位置，即4T1.7 s解得T0.4 s()由題圖得波長(zhǎng)2 cm則波速v5 cm/s波由題圖所示位置傳到質(zhì)點(diǎn)Q處的位移為x24 cm2.5 cm21.5 cm所需時(shí)間t1.7 s2.6 s答案(1)能(2)()0.4 s()2.6 s2.在圖3中坐標(biāo)系的原點(diǎn)處有一波源，圖中a、b、c、d、e五點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為5 cm、15 cm、18 cm、21 cm、27 cm。該波源在介質(zhì)中形成了一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，從該簡(jiǎn)諧波第一次傳到c點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，此時(shí)c點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸的正方向，經(jīng)時(shí)間t0.6 s時(shí)該簡(jiǎn)諧波第一次傳到e點(diǎn)，此時(shí)c點(diǎn)第一次到達(dá)x軸下方的最大位移處，已知該簡(jiǎn)諧波的振幅為A。則以下說法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào))圖3A.該簡(jiǎn)諧波的速度大小為20 cm/sB.該簡(jiǎn)諧波的周期為0.8 sC.在t0.6 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)d通過的路程為3AD.在t s時(shí)質(zhì)點(diǎn)a應(yīng)處于平衡位置且沿y軸的負(fù)方向振動(dòng)E.在t0.5 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)b、c的位移相同 (2)一三棱柱形玻璃磚的橫截面如圖4所示，A90°、C60°，已知ACl，玻璃磚的折射率為n。一細(xì)光束從AB邊的中點(diǎn)沿與AB邊成45°角的方向射入玻璃磚。已知光在真空中的速度為c。圖4()分析光能否從BC邊射出，并說明理由；()不考慮原路返回的光線，光通過玻璃磚所用時(shí)間為多少？解析(1)設(shè)該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為，由題中的條件可知c、e兩點(diǎn)之間的距離為，即9 cm，12 cm，周期為T，則tT，所以T0.8 s，因此該簡(jiǎn)諧波的波速大小為v cm/s15 cm/s，A錯(cuò)誤，B正確；該簡(jiǎn)諧波的振動(dòng)形式由c傳到d所需要的時(shí)間為t1 s0.2 s，在t0.6 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)d振動(dòng)的時(shí)間為t2tt10.4 s，則質(zhì)點(diǎn)d通過的路程為振幅的2倍，即2A，C錯(cuò)誤；由題中的條件描繪出t0時(shí)的波形圖，如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a處于x軸上方且向上振動(dòng)，原點(diǎn)的振動(dòng)形式從原點(diǎn)傳播到a點(diǎn)所需的時(shí)間為t3 s s，故t s時(shí)，a點(diǎn)處于平衡位置，振動(dòng)方向沿y軸的負(fù)方向，D正確；0.5 sT，則在00.5 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)b先由x軸上方最大位移處向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)x軸下方最大位移處，再向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)位移為A處，質(zhì)點(diǎn)c先由平衡位置向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)x軸上方最大位移處，再向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過平衡位置，到達(dá)位移為A處，E正確。(2)()作出光路圖如圖所示設(shè)折射光線與BC的交點(diǎn)為E，光束在D點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)，入射角為i，折射角為r，由折射定律有n代入數(shù)據(jù)解得r30°由幾何關(guān)系可知，光在E點(diǎn)的入射角60°設(shè)全反射的臨界角為C，則sin C根據(jù)已知條件得C45°，因?yàn)?gt;C，所以光在E點(diǎn)發(fā)生全反射，不能從BC邊射出。()設(shè)光線的出射點(diǎn)為F，由幾何關(guān)系可知光線垂直AC邊射出玻璃磚過D點(diǎn)作BC邊的垂線且垂足為G，由幾何關(guān)系得BC2l，ABlCE2l2BG，BGABcos 30°解得CE，DEBD光在玻璃磚中的行程為xDEEFBDCEcos 30°l光在玻璃磚中的速度為vc則光通過玻璃磚的時(shí)間為t。答案(1)BDE(2)()見解析()- 5 -