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建体系记要点,研考向提能力,做真题明考向,4,限训练通高考,专题七选考模块,第2讲振动和波动光,1(2018高考全国卷，T34)(1)如图，ABC为一玻璃三棱镜的横截面，A30.一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60，则玻璃对红光的折射率为_若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角_(填“小于”“等于”或“大于”)60.,2(2018高考全国卷，T34)(1)声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s.一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s桥的长度为_m若该声波在空气中的波长为，则它在钢铁中的波长为的_倍,(2)如图，ABC是一直角三棱镜的横截面，A90，B60.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点不计多次反射()求出射光相对于D点的入射光的偏角；()为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？,(2)()光线在BC面上折射，由折射定律有sini1nsinr1式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2r2,式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3sinr3式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角由几何关系得i2r260，r1i330F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为(r1i1)(180i2r2)(r3i3)由式得60,3(2018高考全国卷，T34)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t0和t0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示已知该波的周期T0.20s下列说法正确的是_A波速为0.40m/sB波长为0.08mCx0.08m的质点在t0.70s时位于波谷Dx0.08m的质点在t0.12s时位于波谷E若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m,(2)如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE2cm，EF1cm.求三棱镜的折射率(不考虑光线在三棱镜中的反射),(2)过D点作AB边的法线NN，连接OD，则ODN为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为，如图所示根据折射定律有nsinsin式中n为三棱镜的折射率由几何关系可知60EOF30在OEF中有EFOEsinEOF由式和题给条件得OE2cm,命题特点与趋势怎么考1分析近几年的高考试题，本讲命题热点主要有以下特点：(1)在考查机械波的形成和传播时，往往以考查振动图象和波动图象为主，主要涉及的知识为波速、波长和频率(周期)的关系(2)光学部分以考查光的折射定律和全反射等知识为主22019年高考命题形式变化不大，仍为一选择题(或填空题)加一计算题，选择题(或填空题)侧重考查对机械波或光学知识的理解，计算题主要考查光的折射、全反射的综合应用，也可能会考查振动和波的综合应用,解题要领怎么做本部分内容应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播特点和图象分析、光的折射定律和全反射这两条主线，兼顾振动图象和光的特性(干涉、衍射、偏振)、光的本性，强化典型问题的训练，力求掌握解决本部分内容的基本方法,1简谐运动具有对称性和周期性位移x、回复力F、加速度a、速度v都随时间按“正弦”或“余弦”规律变化，它们的周期均相同；振动质点来回通过相同的两点间所用时间相等；振动质点关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、动能Ek、势能Ep的大小均相等，其中F、a与x方向相反，v与x的方向可能相同也可能相反2深刻理解波动中的质点振动质点振动的周期(频率)波源的周期(频率)波的传播周期(频率)，同一时刻分别处于波峰和波谷的两个质点振动情况一定相反,3波的传播方向与质点振动方向的互判方法(1)“上下坡”法：沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”(2)同侧法：在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧,4波动问题出现多解的主要原因(1)波传播的周期性：在波的传播方向上相距波长整数倍的质点振动情况相同，因此质点的位移、加速度、振动方向和波的形状出现了周期性的变化(2)波传播具有双向性：当波沿x轴方向传播时，波既可以沿x轴正方向传播，也可以沿x轴负方向传播，导致多解,1一列沿着x轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形图如图甲所示，图乙为K、L、M、N四个质点中某一质点的振动图象，下列说法正确的是(),A该波的波速为1m/sB图乙表示质点N的振动图象Ct8.0s时质点M的正向位移最大D质点L经过1.0s沿x轴正方向移动0.5mE在4.0s内质点K所经过的路程为6.4m,答案：ABE,2如图所示，一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.6s时的波形图，波的周期T0.6s，则下列说法正确的是()A波的周期为2.4sB波速为10m/sC在t0.9s时，P点沿y轴正方向运动D从t0.6s起的0.4s内，P点经过的路程为0.4mE在t0.5s时，Q点到达波峰位置,在t0.6s时P点位于波峰，故从t0.6s起的0.4s内，P点经过的路程为2A0.4m，故D正确；在t0时Q点的横坐标为5m，由于波沿x轴负方向传播，故在t0.5s时波沿x轴负方向传播的距离xvt100.5m5m，故在t0.5s时，Q点振动情况和t0时距离坐标原点10m处的质点的振动情况相同，而t0时距离坐标原点10m处的质点在波峰，则在t0.5s时，Q点到达波峰位置，故E正确答案：BDE,3.(2017高考全国卷)如图(a)，在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0，2)两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示两列波的波速均为1.00m/s.两列波从波源传播到点A(8，2)的路程差为_m，两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互_(选填“加强”或“减弱”)，点C(0,0.5)处质点的振动相互_(选填“加强”或“减弱”),解析：点波源S1(0,4)的振动形式传播到点A(8，2)的路程为L110m，点波源S2(0，2)的振动形式传播到点A(8，2)的路程为L28m，两列波从波源传播到点A(8，2)的路程差为LL1L22m由于两列波的波源到点B(4,1)的路程相等，路程差为零，且t0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点B时振动方向相反，引起的点B处质点的振动相互减弱由振动图线可知，波动周期为T2s，波长vT2m由于两列波的波源到点C(0,0.5)的路程分别为3.5m和2.5m，路程差为1m，而t0时两列波的波源的振动方向相反，所以两列波到达点C时振动方向相同，引起的点C处质点的振动相互加强答案：2减弱加强,方法技巧“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题(1)分清振动图象与波动图象只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级(3)找准波动图象对应的时刻(4)找准振动图象对应的质点,方法技巧光学综合问题的求解思路光的几何计算题往往是光的反射、折射、全反射(临界点)及几何图形关系的综合问题，解决此类问题应注意以下四个方面：(1)依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角；(2)通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象；(3)准确作出光路图；(4)充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的边角关系、三角函数、相似三角形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系,(1)若h0.6m，容器直径足够大，则液面被照亮的区域面积为多大？(3.14，结果取两位有效数字)(2)已知容器直径L2H，若在容器底部安装一块平面镜，从液面上方观察，要使S发出的光照亮整个液体表面，h应该满足什么条件？,(2)点光源S通过平面镜所成的像为S，如图所示，要使S发出的光照亮整个液体表面，即相当于像S发出的光在液面处不发生全反射，则：,(1)透明半球体对该单色光的折射率n；(2)该光在半球体内传播的时间,解析：(1)光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图,1机械波和光波都能发生的干涉、衍射、多普勒效应等现象，是波特有的现象偏振现象是横波的特有现象要观察到稳定的干涉现象和明显的衍射现象需要满足一定的条件.2机械波的干涉图样中，实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线为振动加强处；实线和虚线的交点及其连线处为振动减弱处振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，显得振动剧烈,7以下说法正确的是(),A图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb面射出C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离l，两相邻亮条纹间距离x将减小D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E图戊中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动、缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波,答案：ACE,8关于波的现象，下列说法正确的有()A当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化B光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三个参量依次为波速、波长、频率E电磁波具有偏振现象,解析：由波的性质可知，A项正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，B项错误；由多普勒效应可判断，波源靠近接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，C项错误；波速的计算公式vf(v是波速，是波长，f是频率)对机械波和电磁波通用，D项正确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，E项正确答案：ADE,9关于光现象，下列说法正确的是()A用光导纤维传送图象信息，这是光的全反射的应用B肥皂泡看起来常常是彩色的，属于色散现象C3D电影的播放和观看利用了光的偏振D全息照片的拍摄主要利用了光的干涉E在双缝干涉实验中，若用白光做光源，则不能观察到干涉图样,解析：光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，故A说法正确；肥皂泡看起来常常是彩色的，是由于肥皂膜上、下表面反射回来的光发生干涉，不是色散现象，故B说法错误；3D电影应用了光的偏振原理，故C说法正确；全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故D说法正确；在双缝干涉实验中，若用白光做光源，白光含有七种不同的色光，七种色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，可得到彩色条纹，故E说法错误答案：ACD,
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