全国2018年高考物理第2轮复习 专题七 选考模块 第2讲 机械振动和机械波 光 电磁波

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1、第2讲讲 机械振动动和机械波 光 电电磁波 必 备备 知 识识 1.必须须理清知识间识间 的联联系 机械振动动和机械波 2.必须须弄明的六个问题问题 (4)机械波必须须要在介质质中传传播。振动质动质 点是“亦步亦趋趋”，但 不“随波逐流”！ (5)横波是质质点振动动方向与波的传传播方向垂直的波。注意：“垂 直”是一个直线线和一个面的关系沿水平方向传传播的横波，质质 点可能不只是上下振动动。 (6)机械波传传播时时，频频率(f)由振源决定，与介质质无关且稳稳定不变变 ，波速(v)由介质质决定。波从一种介质进质进 入另一种介质质，频频率不 会发发生变变化，因为为速度变变化了，所以波长长将发发生改变

2、变。 真 题题 示 例 1.2017全国卷，34(1)如图图1(a)，在xy平面内有两个沿z方向 做简谐简谐 振动动的点波源S1(0，4)和S2(0，2)。两波源的振动图动图 线线分别别如图图(b)和图图(c)所示。两列波的波速均为为1.00 m/s。两 列波从波源传传播到点A(8，2)的路程差为为_m，两列 波引起的点B(4，1)处质处质 点的振动动相互_(填“加强” 或“减弱”)，点C(0，0.5)处质处质 点的振动动相互_(填“ 加强”或“减弱”)。 图图1 解析 由几何关系可知两波源到A点的距离为为AS110 m，AS2 8 m，所以两波的路程差为为2 m；同理可得，BS1BS20，

3、为为波长长的整数倍，由振动图动图 象知两振源振动动方向相反，故B点 振动动减弱；两波源到C点的路程差为为xCS1CS21 m，波 长长vT2 m，所以C点振动动加强。 答案 2 减弱 加强 2.2017全国卷，34(1)如图图2，一列简谐简谐 横波沿x轴轴正方向传传 播，实线为实线为 t0时时的波形图图，虚线为线为 t0.5 s时时的波形图图。已 知该简谐该简谐 波的周期大于0.5 s。关于该简谐该简谐 波，下列说说法正确 的是_。(填正确答案标标号) 图图2 A.波长为长为 2 m B.波速为为6 m/s C.频频率为为1.5 Hz D.t1 s时时，x1 m处处的质质点处处于波峰 E.t2

4、 s时时，x2 m处处的质质点经过经过 平衡位置 答案 BCE 真题题感悟 1.高考考查查特点 (1)简谐简谐 运动动的特征及规规律。 (2)考查查波动图动图 象和振动图动图 象的相互转换转换 与判断。 (3)根据波的图图象确定波的传传播方向、传传播时间时间 及波的相关 参量。 (4)考查查波的多解问题问题 。 2.解题题常见误见误 区及提醒 (1)误认为误认为 波的传传播速度与质质点振动动速度相同。 (2)误认为误认为 波的位移与质质点振动动位移相同。 (3)实际实际 上每个质质点都以它的平衡位置为为中心振动动，并不随波 迁移。 预测1简谐振动的规律及振动图象的应用 预测2波的图象及波的传播

5、规律 预测3振动图象与波动图象的综合应用 预测4波的多解问题 1.2017广东东深圳一调调，34(1)一个质质点经过经过 平衡位置O，在A 、B间间做简谐简谐 运动动，如图图3(a)所示，它的振动图动图 象如图图(b)所 示，设设向右为为正方向，下列说说法正确的是_。(填正确 答案标标号) 图图3 A.OB5 cm B.第0.2 s末质质点的速度方向是AO C.第0.4 s末质质点的加速度方向是AO D.第0.7 s末时质时质 点位置在O点与A点之间间 E.在4 s内完成5次全振动动 答案 ACE 2.2017江西萍乡乡二模，34(1)一列简谐简谐 横波沿x轴轴正方向传传播 ，在t时时刻与t0

6、.2 s两个时时刻，x轴轴上(3 m，3 m)区间间的波 形完全相同，如图图4所示。图图中M、N两质质点在t时时刻位移均为为 振幅a的一半，下列说说法中正确的是_。(填正确答案 标标号) 图图4 A.该该波的波速可能为为20 m/s B.t0.1 s时时刻，x2 m处处的质质点位移一定是a C.从t时时刻起，x2 m处处的质质点比x2.5 m处处的质质点先回到平 衡位置 D.从t时时刻起，在质质点M第一次到达平衡位置时时，质质点N恰好到 达波峰 E.该该列波在传传播过过程中遇到宽宽度为为d3 m的狭缝时缝时 会发发生明 显显的衍射现现象 答案 ACE 3.2017河北石家庄3月调调研，34(1

7、)如图图5甲为为一列简谐简谐 横波在 某一时时刻的波形图图，图图乙为为介质质中x2 m 处处的质质点P以此时时 刻为计时为计时 起点的振动图动图 象。下列说说法正确的是_ 。(填正确答案标标号) 图图5 A.这这列波的传传播方向是沿x轴轴正方向 B.这这列波的传传播速度是20 m/s C.经过经过 0.15 s，质质点P沿x轴轴的正方向前进进了3 m D.经过经过 0.1 s，质质点Q的运动动方向沿y轴轴正方向 E.经过经过 0.35 s，质质点Q距平衡位置的距离小于质质点P距平衡位 置的距离 答案 ABE 4.2017河北邢台质检质检 ，34(2)一列简谐简谐 横波在x轴轴上传传播，如 图图

8、6所示，实线实线 是这这列波在t10.1 s时时刻的波形，虚线线是这这列 波在t20.2 s时时刻的波形，求： 图图6 ()如果此波沿x轴轴正方向传传播，波速的最小值值； ()如果此波沿x轴负轴负 方向传传播，波速的可能值值。 答案 ()30 m/s ()v(80k50) m/s(k0，1，2，3，) 反思总结总结 1.巧解波动图动图 象与振动图动图 象综综合问题问题 的基本方法 求解波动图动图 象与振动图动图 象综综合类问题类问题 可采用“一分、一看、 二找”的方法： 2.波的多解问题问题 的分析思路 必 备备 知 识识 1.光的折射、全反射 光和电电磁波 2.光的色散问题问题 3.光的波动

9、动性 4.电电磁波的特点 (1)横波 (2)传传播不需要介质质 (3)具有波的共性 (4)真空中的波速c3108 m/s 真 题题 示 例 1.2017全国卷，34(1)在双缝缝干涉实验实验 中，用绿绿色激光照射 在双缝缝上，在缝缝后的屏幕上显显示出干涉图样图样 。若要增大干涉 图样图样 中两相邻邻亮条纹纹的间间距，可选选用的方法是_。(填 正确答案标标号) A.改用红红色激光 B.改用蓝蓝色激光 C.减小双缝间缝间 距 D.将屏幕向远远离双缝缝的位置移动动 E.将光源向远远离双缝缝的位置移动动 2 答案 ACD 2.2017全国卷，34(2)如图图7，一半径为为R的玻璃半球，O点 是半球的球

10、心，虚线线OO表示光轴轴(过过球心O与半球底面垂直的 直线线)。已知玻璃的折射率为为1.5。现现有一束平行光垂直入射到 半球的底面上，有些光线线能从球面射出(不考虑虑被半球的内表 面反射后的光线线)。求 图图7 解析 ()如图图，从底面上A处处射入的光线线，在球面上发发生折 射时时的入射角为为i，当i等于全反射临临界角ic时时，对应对应 入射光线线 到光轴轴的距离最大，设设最大距离为为l。 3.2017全国卷，34(2)如图图8，一玻璃工件的上半部是半径为为 R的半球体，O点为为球心；下半部是半径为为R、高为为2R的圆圆柱 体，圆圆柱体底面镀镀有反射膜。有一平行于中心轴轴OC的光线线从 半球面

11、射入，该该光线线与OC之间间的距离为为0.6R。已知最后从半 球面射出的光线线恰好与入射光线线平行(不考虑虑多次反射)。求该该 玻璃的折射率。 图图8 解析 如图图，根据光路的对对称性和光路可逆性，与入射光线线相 对对于OC轴对轴对 称的出射光线线一定与入射光线线平行。这样这样 ，从半球 面射入的折射光线线，将从圆圆柱体底面中心C点反射。 设设光线线在半球面的入射角为为i，折射角为为r。由折射定律有 sin insin r 答案 (或1.43) 4.2017全国卷，34(2)一直桶状容器的高为为2l，底面是边长边长 为为l的正方形；容器内装满满某种透明液体，过过容器中心轴轴DD、 垂直于左右两

12、侧侧面的剖面图图如图图9所示。容器右侧侧内壁涂有反 光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处处有一点光 源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线线相互垂直，求该该 液体的折射率。 图图9 解析 设设从光源发发出直接射到D点的光线线的入射角为为i1，折射角 为为r1。在剖面内作光源相对对于反光壁的镜镜像对对称点C，连连接C、 D，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线线，反射后沿ED射向D 点。光线线在D点的入射角为为i2，折射角为为r2，如图图所示。 答案 1.55 真题题感悟 1.高考考查查特点 (1)光在不同介质质中传传播时对时对 折射定律与反射定律应应用的考查查 。 (2)光在不同介

13、质质中传传播时时有关全反射的考查查。 (3)光在介质质中传传播时临时临 界光线线的考查查。 2.解题题常见误见误 区及提醒 (1)审审清题题意，规规范、准确地画出光路图图是解决几何光学问问 题题的前提和关键键。 (2)从光路图图上找准入射角、折射角、临临界角是正确解决问问 题题的切入点。 (3)必要时时可应应用光路可逆进进行辅辅助。 预测1光的波动性和电磁波 预测2光的折射及折射率 预测3光的折射、全反射与临界问题 1.2017河北衡水中学期末，34(1)有关光的应应用，下列说说法正 确的是_。(填正确答案标标号) A.拍摄摄玻璃橱窗内的物品时时，往往在镜头镜头 前加一个偏振片以增 加透射光的

14、强度 B.光学镜头镜头 上的增透膜是利用光的干涉现现象 C.用三棱镜观镜观 察白光看到的彩色图样图样 是光的折射形成的色散现现 象 D.在光导纤维导纤维 束内传传送图图象是利用光的全反射原理 E.用透明的标标准平面样样板检查检查 光学平面的平整程度是利用光的 衍射现现象 解析 拍摄摄玻璃橱窗内的物品时时，在镜头镜头 前加一个偏振片减弱 反射光的强度，故A错误错误 ；增透膜是利用薄膜干涉，故B正确； 用三棱镜观镜观 察白光，由于三棱镜对镜对 不同色光的折射率不同，进进 出三棱镜镜的偏折角度不同，出现现了不同色光的色散，故C正确； 光导纤维导纤维 束内传传送图图象是利用光的全反射原理，故D正确；用

15、透 明的标标准平面样样板检查检查 光学平面的平整程度是利用光的干涉， 故E错误错误 。 答案 BCD 解析 作如图图所示的光路图图， 3.2017福建厦门质检门质检 ，34(1)某种透明物质质的直角三棱镜镜，其 横截面如图图11所示。A30，AB边长为边长为 L，O为为AB边边中点 。条光线线从O点垂直于AB面入射，接着入射光线绕线绕 O点逆时时 针针旋转转，入射角由0逐渐渐增大，达到某一值时值时 ，观观察到AC面 恰好无光线线射出，而在BC面有光线线垂直BC射出。求： 图图11 ()该该三棱镜镜折射率n； ()入射光线线逆时针时针 旋转转到与法线线成45过过程中，AC边边有光线线 折射出的区域的长长度。 解析 ()由题题意可知，光线线射向AC面恰好发发生全反射，反射 光线线垂直于BC面射出，光路图图如图图所示。透明物体的临临界角为为 C， 方法技巧 求解光的折射和全反射的思路 (1)确定研究的光线线：该该光线线一般是入射光线线，还还有可能是反射 光线线或折射光线线，若研究的光线线不明确，根据题题意分析、寻寻找 ，如临临界光线线、边边界光线线等。 (2)画光路图图：找入射点，确认认界面，并画出法线线，根据反射定 律、折射定律作出光路图图，结结合几何关系，具体求解； (3)注意两点：从光疏光密：定有反射、折射光线线；从光 密光疏：如果入射角大于或等于临临界角，一定发发生全反射。