《山西专版2020版高考物理二轮复习第四篇题热点22选修3-4精练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山西专版2020版高考物理二轮复习第四篇题热点22选修3-4精练（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、热点热点 2222 选修选修 3 43 4 热考题型热考题型 1 机械振动与机械波部分 从近三年的高考试题看 该考点多以选择题 填空题形式出现 但试题信息量大 一道题中考查多个 概念 规律 对机械振动的考查着重放在简谐运动的特征和振动图象上 同时也通过简谐运动的规律考 查力学的相关知识 对机械波的考查重点在波的形成过程 传播规律 波长和波动图象及波的多解问 题上 1 要将两种图象加以比较 区别及了解其之间的联系 两种图象形式相似 但物理意义完全不 同 只有深刻理解了它们的不同物理意义才可能对某些问题作出正确的判断 2 熟练掌握波速 波长 周期和频率的关系 3 培养理解能力 推理能力 分析综合能
2、力和周密思考问题的能力 2 光学部分 分为光的传播和光的波动性以及光的粒子性三部分 高考对本部分的考查一般以选择题的形式出现 考 查光线的方向的定性分析和定量计算问题 同时几何光学还常与力学中的直线运动 平抛运动 圆周运 动 万有引力定律等相结合命题 考查学生的综合分析能力 1 明确介质折射率的大小关系 进而明确 光线的偏折方向 2 当光从光密介质射向光疏介质时 应注意全反射临界角条件的判定 3 注意理解 折射过程中的几何关系 这往往是解决许多题目的关键 题型一题型一 振动图象与波动图象的考查振动图象与波动图象的考查 1 多选 如图甲为某一列沿 x 轴正向传播的简谐横波在 t 1s 时刻的波形
3、图 图乙为参与波动的某一质 点的振动图像 则下列说法正确的是 A 该简谐横波的传播速度为 4m s B 从此时刻起 经过 2 秒 P 质点运动了 8 米的路程 C 从此时刻起 P 质点比 Q 质点先回到平衡位置 D 乙图可能是甲图 x 2m 处质点的振动图像 E 此时刻 M 质点的振动速度小于 Q 质点的振动速度 答案 ACD 由甲图可得 4m 由乙图可得 T 1s 所以该简谐横波的传播速度为 v 4m s 故 A 正确 T t 2s 2T 则从此时刻起 经过 2 秒 P 质点运动的路程为 s 8A 8 0 2m 1 6m 故 B 错误 简谐横波沿 x 轴 正向传播 此时刻 Q 质点向上运动
4、而 P 质点直接向下运动 所以 P 质点比 Q 质点先回到平衡位置 故 C 正确 由乙图知 t 0 时刻质点的位移为 0 振动方向沿 y 轴负方向 与甲图 x 2m 处 t 0 时刻的状态相同 所以乙图可能是甲图 x 2m 处质点的振动图像 故 D 正确 质点越靠近平衡位置速度越大 则此时刻 M 质 点的振动速度大于 Q 质点的振动速度 故 E 错误 题型二题型二 光的折射和全反射光的折射和全反射 2 如图所示梯形玻璃砖 ABCD A 45 B 105 AB 边长为 L 一束平行于 AB 边的光线由 AD 边入射 经折射后在 AB 边中点发生全反射 直接射到 BC 边 且与 BC 边成 45
5、角射出玻璃砖 求 1 玻璃砖的折射率 2 光在玻璃砖内传播的时间 答案 1 2 2 3 1 L 2c 解析 1 光路如图所示 由几何关系 45 105 90 180 得 30 折射率 n sin45 sin 解得 n 2 2 设光在玻璃砖中传播两段距离分别为 x1和 x2 由正弦定理有 L 2 sin 90 x1 sin45 L 2 sin 90 x2 sin105 联立得 x1 L x2 L 6 6 6 32 12 又因为 n t c v x1 x2 v 联立解得 t 3 1 L 2c 题型三题型三 光的特性与机械波传播的组合光的特性与机械波传播的组合 3 1 多选 如图 一束光沿半径方向射
6、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 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 2 波源 S 的振动图像如图甲所示 由此产生的简谐波向右传播 已知波上两点 S P 相距 1 5m 如图 乙所示 波速 v 6m s 求 作出 t 0 25s 时 S P 间的波形图 在 t
7、0 到 t 0 5s 内 P 点运动的路程 答案 1 ABD 2 图见解析 25cm 解析 1 从光路图看 入射角相同 a 光的折射角较大 所以玻璃砖对 a 光的折射率较大 a 光的频率较 大 波长较短 B 正确 C 不正确 根据 n 知 va vb A 正确 随着入射角增大 a 光的折射角先达到 90 D c v 正确 在同一个双缝干涉实验装置上做实验 由 x 知光的波长越长 干涉条纹间距越大 E 错误 l d 2 由图甲可知该波的周期 T 0 2s 所以该波的波长 vT 1 2m 又 1 SP 1 4 波由 S 点传到 P 点用时 t1 0 25s SP v 则当 t 0 25s 时 P
8、点开始振动 向下振动 S P 间的波形图如图所示 而在 0 0 5s 内 P 点振动的时间 t2 t t1 0 25s 运动的路程为 x 4A 5A 25cm 0 25 0 2 题型四题型四 波的基础知识与几何光学的组合波的基础知识与几何光学的组合 4 1 多选 图甲是一列简谐横波在 t 1 2s 时刻的图像 图乙是波上 A 质点的振动图像 下列说法正确 的是 填正确答案标号 A 位于这列波右边的人感觉这列波的频率可能为 0 6Hz B 这列波的波速是 12 5m s C 从 t 1 2s 开始 质点 P 比质点 Q 晚 0 4s 回到平衡位置 D 从 t 1 2s 开始 紧接着的 0 6s
9、时间内 A 质点通过的路程是 4m E 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为 10m 的障碍物 不能发生明显衍射现象 2 如图所示 一束平行光由真空垂直射向半圆形玻璃砖左侧面 该玻璃对光的折射率为 半圆形 2 3 3 玻璃砖的半径为 R 光在真空中的速度为 c 求光在玻璃砖中的传播速度 为使射向半圆形玻璃砖左侧面的光不能从右侧的圆弧面射出 可在右侧的圆弧面贴上不透明的遮 光纸 试求遮光纸的长度 答案 1 ACD 2 c 3 2 2 R 3 解析 1 由振动图像可知 t 1 2s 时 A 质点沿 y 轴正方向振动 根据波的传播方向与质点振动方向的关 系 这列波沿 x 轴负方向传播 根据多普勒效应 A
10、 正确 这列波的波速 v m s m s B 错误 由 T 20 1 2 50 3 y Acost 可求得 Q 质点经过 0 1s 回到平衡位置 P 质点经过 0 5s 回到平衡位置 所以 C 正确 0 6s 2 T T 2 质点振动的路程为 s 2A 4m 选项 D 正确 发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波的波长差不多或 比波的波长小 所以 E 错误 2 由 n 得光在玻璃砖中的传播速度为 v c c v c n 3 2 如图所示 设光射到 M 点处恰好发生全反射 临界角为 C 则 sinC 1 n 3 2 得 C 60 在 M 与对称的 N 之间有光射出 故遮光纸的长度就是 MN 之
11、间的弧长 L R 2 3 2 R 3 跟踪集训跟踪集训 1 1 多选 如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图 此时 a 波上某 质点 P 的运动方向如图所示 则下列说法正确的是 A 两列波具有相同的波速 B 此时 b 波上的质点 Q 正向上运动 C 一个周期内 Q 质点沿 x 轴前进的距离是 P 质点的 1 5 倍 D 在 P 质点完成 30 次全振动的时间内 Q 质点可完成 20 次全振动 E a 波和 b 波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样 2 某工件由相同透明玻璃材料的三棱柱和 圆柱组成 其截面如图 该玻璃材料的折射率为 1 4 n ABC 为直角三角形 ABC
12、 30 CDE 为 圆 半径为 R CE 贴紧 AC 一束单色平行光沿着截面从 AB 2 1 4 边射入工件后垂直 CE 进入 圆 1 4 求该平行光进入 AB 界面时的入射角 若要使到达 CD 面的光线都能从 CD 面直接折射出来 该 圆至少要沿 AC 方向向上移动多大距离 1 4 答案 1 ABD 2 45 R 2 2 2 解析 1 机械波的传播速度由介质决定 故波速相同 A 项正确 由质点 P 的振动方向可知 波沿 x 轴负 方向传播 故质点 Q 正向上运动 B 项正确 质点 Q 和 P 沿 y 轴方向振动 并不沿 x 轴运动 C 项错误 由波 的图像可知 a 波波长是 b 波波长的 根
13、据 v f 可知 a 波的频率应是 b 波频率的 D 项正确 a b 两波 2 3 3 2 的频率不同 所以在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样 E 项错误 2 光路如图 光线在 BC 界面发生反射后垂直进入 CE 由折射定律有 sin sin 2 由几何关系可知光线在 BC 界面的入射角 60 在 AB 界面的折射角 30 解得 45 设该材料的临界角为 则 n 1 sin 解得 45 则该 圆至少要上移的距离 d R Rsin R 1 4 2 2 2 2 1 多选 一列简谐横波在某介质中沿直线由 a 点向 b 点传播 a b 两点的平衡位置相距 2 5m 如图 所示 图中实线表示 a 点的振
14、动图像 图中虚线表示 b 点的振动图像 则下列说法中正确的是 A 质点 a 的振动方程为 y 2sincm 10 t 6 B 从 0 时刻起经过 0 40s 质点 a b 运动的路程均为 16cm C 在 t 0 45s 时质点 b 又回到平衡位置 D 在 0 1 0 15s 内 质点 b 向 y 轴负方向运动 做加速度逐渐变大的减速运动 E 此波的传播速度可能为 1 2m s 2 一立方体透明物体横截面如图所示 BC 和 CD 侧均镀银 图中粗线 P M Q N 分别为 AB 边 BC 边 CD 边 AD 边的中点 虚线在 ABCD 所在的平面内并与 AB 平行 虚线上有一点光源 S 从 S
15、 发出一 条细光线射到 P 点时与 PA 的夹角成 30 经折射后直接射到 M 点 最后从透明物体的 AD 面上射出且刚 好可以回到 S 点 试求 1 41 2 45 sin15 0 26 26 透明物体的折射率 n 若光在真空中的速度为 c 正方形 ABCD 的边长为 a 则光从 S 点发出后 经过多长时间射回 S 点 答案 1 ABD 2 1 225 5 3 a c 解析 1 由图像可知 周期 T 0 2s 在 t 0 40s 时质点 b 又回到平衡位置 在 t 0 45s 时质点 b 到达最 大位移处 选项 C 错误 根据题述 a b 两点的平衡位置相距 2 5m 可得 n 2 5m 解
16、得 m 此 12 30 1 12n 波的传播速度为 v m s 其中 n 0 1 2 3 故传播速度不可能为 1 2m s 选项 E 错误 T 150 1 12n 2 根据题意作光路图 光线在 P 点发生折射时 入射角为 60 折射角为 45 故透明物体的折射率 n 1 225 sin60 sin45 6 2 连接 PN 由几何关系可得 PN PM QN QM 的长均为a PSN 30 SN SP 2 2 PN 2 sin15 光在透明物体中的速度 v c n 光在透明物体中传播所用的时间 t1 PM QM QN v 光在透明物体外传播所用的时间 t2 SP SN c 故光从 S 点发出到射回 S 点所经历的时间 t t1 t2 5 3 a c
