2022高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第5讲 章末热点集训学案

2022高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第5讲 章末热点集训学案对振动图象和波动图象的应用 (高考全国卷)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是()A在t0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin 10t(国际单位) 解析由yt图象可知，t0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，选项A错误；由yt图象可知，波的振动周期T0.2 s，由yx图象可知8 m，故波速v40 m/s，根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播，则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离xvt6 m，选项C正确；t0.25 s时，波形图如图所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，选项B正确；t0.15 sT，质点P在其中的T内路程为20 cm，在剩下的T内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在t0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm，选项D错误；由yt图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y0.10sin t(m)0.10sin 10t(m)，选项E正确答案BCE1.(高考福建卷)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()解析：选D.由波的形成规律可知，一个周期内x0处，质点刚好完成一次全振动，结合振动图象知，质点在平衡位置向下运动；x(为该波波长)处，质点振动了个周期，质点位于正向最大位移处；x处的质点，振动了个周期，质点位于负向最大位移处选项D正确波动多解问题的求解(2018河北邢台质检)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是t0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图象由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()A.mBmC1 mD.m E.m解析题图乙所示质点在t0时在正向最大位移处，图丙所示质点在t0时，y0.05 m，运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图所示，若题图乙所示质点为图中左侧波峰上的点，则两点距离为m，选项D正确；若题图乙所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为m，选项B正确考虑到空间周期性，则xn(m)或xn(m)(n0、1、2)，因此E正确答案BDE2.如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2 cm，波速为2 m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一个波长)，当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1 cm的位置，则()A此波的周期可能为0.6 sB此波的周期可能为1.2 sC从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波谷位置D从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波峰位置解析：选ACD.根据波的传播方向和质点的振动方向的关系可知：t0时刻，b质点在1 cm处，既可能沿y轴正方向运动也可能沿y轴负方向运动；该波的波长满足：0.4 m，即1.6 m，T0.4 m，T0.2 s，所以A正确，B错误；同理可知C、D均正确对折射定律的理解和应用(2015高考江苏卷)人造树脂是常用的眼镜镜片材料如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点已知光线的入射角为30，OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求该人造树脂材料的折射率n.解析设折射角为，由折射定律知：n由几何关系知：sin 且OP代入数据得n1.5.答案(或1.5)3.Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉电子显微镜下鳞片结构的示意图如下一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t.解析：设光在鳞片中的折射角为，折射定律sin insin在鳞片中传播的路程l1，传播速度v，传播时间t1解得t1同理，在空气中的传播时间t2则tt1t2.答案：对全反射现象的分析计算(高考海南卷)如图所示，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别为l1和l2，在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为l3时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H.解析设玻璃砖的折射率为n，入射角和反射角为1，折射角为2，由光的折射定律n根据几何关系有sin 1，sin 2因此求得n根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为3，有sin 3，由几何关系得sin 3解得Hl3.答案l3