2019年高考物理二輪復習 專題七 選考部分 第18講 振動和波 光學課件.ppt

專題整合突破 專題七選考部分 第18講振動和波光學 微網(wǎng)構(gòu)建 高考真題 1 2018 北京 15 用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋 在光源與單縫之間加上紅色濾光片后 A 干涉條紋消失B 彩色條紋中的紅色條紋消失C 中央條紋變成暗條紋D 中央條紋變成紅色 解析 在光源與單縫之間加上紅色濾光片后 只透過紅光 屏上出現(xiàn)紅光 單色光 的干涉條紋 D 2 2018 北京 16 如圖所示 一列簡諧橫波向右傳播 P Q兩質(zhì)點平衡位置相距0 15m 當P運動到上方最大位移處時 Q剛好運動到下方最大位移處 則這列波的波長可能是 A 0 60mB 0 30mC 0 20mD 0 15m B AD 圖甲 圖乙 4 2018 全國 34 1 如圖 ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面 A 30 一束紅光垂直AB邊射入 從AC邊上的D點射出 其折射角為60 則玻璃對紅光的折射率為 若改用藍光沿同一路徑入射 則光線在D點射出時的折射角 填 小于 等于 或 大于 60 大于 圖 a 圖 b 5 2018 全國 34 1 聲波在空氣中的傳播速度為340m s 在鋼鐵中的傳播速度為4900m s 一平直橋由鋼鐵制成 某同學用錘子敲擊一下橋的一端發(fā)出聲音 分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1 00s 橋的長度為 m 若該聲波在空氣中的波長為 則它在鋼鐵中的波長為 的 倍 365 2 如圖 ABC是一直角三棱鏡的橫截面 A 90 B 60 一細光束從BC邊的D點折射后 射到AC邊的E點 發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點射出 EG垂直于AC交BC于G D恰好是CG的中點 不計多次反射 求出射光相對于D點的入射光的偏角 為實現(xiàn)上述光路 棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍 2 光線在BC面上折射 由折射定律有sini1 nsinr1 式中 n為棱鏡的折射率 i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角 光線在AC面上發(fā)生全反射 由反射定律有i2 r2 式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角 光線在AB面上發(fā)生折射 由折射定律有nsini3 sinr3 式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角 由幾何關(guān)系得i2 r2 60 r1 i3 30 F點的出射光相對于D點的入射光的偏角為 r1 i1 180 i2 r2 r3 i3 由 式得 60 6 2018 全國 34 1 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播 在t 0和t 0 20s時的波形分別如圖中實線和虛線所示 已知該波的周期T 0 20s 下列說法正確的是 A 波速為0 40m sB 波長為0 08mC x 0 08m的質(zhì)點在t 0 70s時位于波谷D x 0 08m的質(zhì)點在t 0 12s時位于波谷E 若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)? 80m s 則它在該介質(zhì)中的波長為0 32m ACE 2 10分 如圖 某同學在一張水平放置的白紙上畫了一個小標記 圖中O點 然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標記上 小標記位于AC邊上 D位于AB邊上 過D點做AC邊的垂線交AC于F 該同學在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察 恰好可以看到小標記的像 過O點做AB邊的垂線交直線DF于E DE 2cm EF 1cm 求三棱鏡的折射率 不考慮光線在三棱鏡中的反射 2 過D點作AB邊的法線NN 連接OD 則 ODN 為O點發(fā)出的光線在D點的入射角 設(shè)該光線在D點的折射角為 如圖所示 根據(jù)折射定律有nsin sin 式中n為三棱鏡的折射率 由幾何關(guān)系可知 60 EOF 30 在 OEF中有EF OEsin EOF 7 2018 江蘇 12B 1 梳子在梳頭后帶上電荷 搖動這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波 該電磁波 A 是橫波B 不能在真空中傳播C 只能沿著梳子搖動的方向傳播D 在空氣中的傳播速度約為3 108m s 2 兩束單色光A B的波長分別為 A B 且 A B 則 選填 A 或 B 在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大 用同一裝置進行楊氏雙縫干涉實驗時 可以觀察到 選填 A 或 B 產(chǎn)生的條紋間距較大 AD A A 3 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播 在x 0和x 0 6m處的兩個質(zhì)點A B的振動圖象如圖所示 已知該波的波長大于0 6m 求其波速和波長 解析 1 電磁波是橫波 傳播方向與振動方向垂直 既能在真空中傳播 也能在介質(zhì)中傳播 電磁波在空氣中的傳播速度約為3 108m s 故選項A D正確 熱點聚焦 1 波動圖象描述的是在同一時刻 沿波的傳播方向上的各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移 在時間上具有周期性 空間上具有重復性和雙向性的特點 2 深刻理解波動中的質(zhì)點振動 質(zhì)點振動的周期 頻率 波源的周期 頻率 波的傳播周期 頻率 3 要畫好 用好振動圖象 并正確地與實際情景相對應(yīng) 要正確畫出波形圖 準確寫出波形平移距離 質(zhì)點振動時間與波長 周期的單一解或多解表達式 熱點一振動圖象和波動圖象的綜合 4 分析簡諧運動中各物理量的變化情況時 一定要以位移為橋梁 位移增大時 振動質(zhì)點的回復力 加速度 勢能均增大 速度 動能均減小 反之 則產(chǎn)生相反的變化 另外 各矢量均在其值為零時改變方向 5 一分 一看 二找 巧解波動圖象與振動圖象的綜合問題 1 分清振動圖象與波動圖象 只要看清橫坐標即可 橫坐標為x則為波動圖象 橫坐標為t則為振動圖象 2 看清橫 縱坐標的單位 尤其要注意單位前的數(shù)量級 3 找準波動圖象對應(yīng)的時刻 4 找準波動圖象對應(yīng)的質(zhì)點 多選 2018 安徽省蕪湖市高三下學期模擬 某列簡諧橫波傳播的路徑上有P Q兩質(zhì)點 圖甲所示為質(zhì)點P的振動圖象 乙圖所示為t 0 3s時刻的波形圖 則由圖可知 A 質(zhì)點簡諧運動的振幅A 0 4mB t 0 2s時 質(zhì)點P的速度大于Q的速度C 簡諧波的波速v 20m sD 0 0 3s 質(zhì)點P通過的路程為0 9mE 0 0 3s 波沿x軸的負方向傳播6m 典例1 BCE 類題演練1 2018 河南省鄭州市二模 從坐標原點O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播 t 0時刻波的圖象如圖所示 此時波剛好傳播到M點 x 1m的質(zhì)點P的位移為10cm 再經(jīng) t 0 1s 質(zhì)點P第一次回到平衡位置 1 求波源的振動周期 2 從t 0時刻起經(jīng)多長時間位于x 81m處的質(zhì)點N 圖中未畫出 第一次到達波峰位置 并求出在此過程中質(zhì)點P運動的路程 熱點二光的折射和反射 3 光的折射和全反射題型的分析思路 1 確定要研究的光線 有時需要根據(jù)題意分析 尋找臨界光線 邊界光線為研究對象 2 找入射點 確認界面 并畫出法線 3 明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系 若光疏 光密 定有反射 折射光線 若光密 光疏 如果入射角大于或等于臨界角 一定發(fā)生全反射 4 根據(jù)反射定律 折射定律列出關(guān)系式 結(jié)合幾何關(guān)系 具體求解 典例2 2 若光屏CD上恰好只剩一個光斑 則說明該光束恰好發(fā)生全反射 由sinC 1 n得臨界角為 C 45 即當 45 時 光屏上只剩下一個光斑 類題演練2 2018 高三下學期最新信息卷 如圖所示的裝置可用來測定水的折射率 當圓柱形容器內(nèi)未裝水時 從A點沿AB方向能看到對邊上的點E 當容器內(nèi)裝滿水時 仍沿AB方向看去 恰好看到底面直徑CD上的點D 測得容器直徑CD 12cm 高BC 16cm DE 7cm 已知光在真空中的傳播速度為c 3 0 108m s 求 1 水的折射率n 2 光在水中的傳播速度v 1 機械波和光波都能發(fā)生干涉 衍射 多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象 是波特有的現(xiàn)象 偏振現(xiàn)象是橫波的特有現(xiàn)象 要觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象和明顯的衍射現(xiàn)象需要一定的條件 2 機械波的干涉圖樣中 實線和實線的交點 虛線和虛線的交點及其連線為振動加強處 實線和虛線的交點及其連線處為振動減弱處 振動加強點有時位移也為零 只是振幅為兩列波的振幅之和 顯得振動劇烈 熱點三光的波動性 多選 2018 海南省高三下學期高考壓軸卷 下列關(guān)于光的說法中正確的是 A 雨后彩虹是由于太陽光入射到水滴中發(fā)生全反射形成的B 泊松亮斑的發(fā)現(xiàn)支持了光的波動說C 在雙縫干涉實驗中 用紅光代替黃光作為入射光可減小干涉條紋的間距D 在潛水員看來 岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個倒立的圓錐里E 光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)發(fā)生折射是因為光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同 典例3 BDE 解析 雨后彩虹是由于太陽光入射到水滴中發(fā)生的折射形成的 故選項A錯誤 泊松亮斑是光照射在很小的圓形障礙物上形成的 影子的中間出現(xiàn)一個亮斑 是光的衍射現(xiàn)象 故選項B正確 雙縫干涉實驗中 用紅光代替黃光后 波長變長 則導致干涉條紋的間距增大 故選項C錯誤 水面上所有景物發(fā)出的光進入水中時經(jīng)過折射 最大的折射角為全反射臨界角 故D選項正確 從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)發(fā)生折射是因為光在不同介質(zhì)的折射率不同 根據(jù)c nv可知 傳播速度也不同 故E項正確 故選BDE 類題演練3 多選 2018 蘇錫常鎮(zhèn)四市高三下學期模擬 關(guān)于下列四幅圖的說法 正確的是 BC A 圖甲中C擺開始振動后 A B D三個擺中B擺的振幅最大B 圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣 這兩列水波的頻率一定相同C 圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案 上方為光的干涉條紋 下方為光的衍射條紋D 圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光 地面上的人認為光同時到達前后壁 解析 圖甲中C擺開始振動后 因A擺的擺長與C擺的相等 發(fā)生共振 則A B D三個擺中A擺的振幅最大 故A項錯誤 圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣 這兩列水波的頻率一定相同 故B正確 圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案 上方為光的干涉條紋 較多條數(shù)內(nèi) 條紋等間距 下方為光的衍射條紋 中央條紋最寬 越往兩側(cè)越狹窄 故C項正確 圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光 地面上的人認為地面是一個慣性系 光向前向后傳播的速度相等 向前傳播的路程長些 到達前壁的時刻晚些 故D項錯誤